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《大连理工大学》 2008年
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工业无线网络技术研究与应用

周倩  
【摘要】: 工业无线技术是一种新兴的面向设备间信息交互的无线通信技术,适合在恶劣的工业现场环境使用,具有抗干扰能力强、能耗低、通信实时性好等特征,是一类特殊的传感器网络。目前,广泛使用的工业无线技术有无线局域网,蓝牙和ZigBee等。 通过对蓝牙网络通信协议的研究,设计出以ARM9处理器和蓝牙适配器为核心的嵌入式网络节点,该节点具有模数转换和开关量输入输出等功能。在ARM9平台上嵌入式Linux系统中,编写了设备驱动程序,移植了BlueZ协议栈,并在协议栈上开发了通信程序,实现了搜索设备、发现服务、建立连接和收发数据等功能。 根据ZigBee协议的体系结构和技术特点,设计了以8位AVR单片机ATmega128和符合IEEE 802.15.4标准的射频芯片CC2420为核心的ZigBee网络协调器和终端设备节点,节点具有光强度信号采集功能。编写了底层驱动程序,移植了PICZstack协议栈到AVR单片机上,并在协议栈上开发了协调器和终端设备的通信程序。设计出的ZigBee网络协调器具有建立网络,处理设备关联请求,处理设备绑定请求,处理设备解关联请求和数据转发等功能,终端设备具有搜寻网络,加入网络和数据收发的功能。 由蓝牙主设备和从设备组建的蓝牙微微网,实现了主设备对远程从设备的控制操作。由ZigBee协调器和终端设备组建的ZigBee星型网络,实现了对环境中不同地点光强度信号的采集与监控。通过对上述两个网络的测试和比较分析得出,蓝牙节点具有数据传输速度快和传输质量高的特点,但功耗大,网络拓扑结构单一,扩展性较差,适用于传输语音和视频信号。而ZigBee节点具有功耗低和组网能力强的特点,但数据传输速度慢,适用于控制和数据采集领域。可见,两种技术应用的领域不同,可以达到补充的作用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP273

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任平;基于MR-MC的传感器网络架构及相关算法研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王书根;基于Modbus协议的二级网络门禁控制系统的设计[D];电子科技大学;2011年
2 宋本杰;ZigBee网络与EPA网络集成技术研究[D];大连理工大学;2008年
3 李琳;工业无线管控网MAC协议栈研究与设计[D];武汉理工大学;2009年
4 李娜;基于ZigBee的无线传感器网络在工业监测中的应用[D];长安大学;2009年
5 韩凯;事件驱动型无线传感器网络在工业监控中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2009年
6 何蓉;基于WSN工业设备状况监测平台的研究[D];重庆大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐润,鲜继清;蓝牙技术在工业系统中的应用[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2003年04期
2 代忠;樊晓光;万明;周灼荣;;基于射频芯片CC2420的ZigBee无线通信节点设计[J];传感器世界;2006年05期
3 李蛟;杨仁锟;肖峻;;2.4GHz无线技术标准及ZigBee抗干扰性能[J];电信工程技术与标准化;2006年03期
4 杨守权;无线网络将加强工业控制[J];电气时代;2005年08期
5 穆乃刚;;ZigBee技术简介[J];电信技术;2006年03期
6 陈玉兰;聂军;;面向无线传感器网络的CC2420接口设计[J];电子工程师;2005年12期
7 王秀梅,刘乃安;利用2.4GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计[J];国外电子元器件;2005年03期
8 牟连佳,牟连泳;无线传感网络及其在工业领域应用研究[J];工业控制计算机;2005年01期
9 李春林;程健;;工业自动化领域中的无线技术[J];工业仪表与自动化装置;2007年01期
10 王锐华,益晓新,于全;ZigBee与Bluetooth的比较及共存分析[J];测控技术;2005年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 贺文;基于IEEE802.15.4/ZigBee的无线传感器网络研究[D];浙江大学;2006年
2 王艳辉;嵌入式无线传感器网络基础研究[D];大连理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭宇;吴成东;郑君刚;;基于ZigBee技术智能家居无线报警系统设计[J];安防科技;2007年04期
2 傅珂;方勇;;基于Zigbee技术的无线防盗系统的实现方案[J];安防科技;2007年05期
3 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
4 黄布毅;何超前;李冬富;石军;;基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计[J];安防科技;2008年03期
5 郑君刚;吴成东;刘大任;韩中华;白亮;;基于无线传感器网络技术智能家居报警系统设计[J];安防科技;2008年05期
6 何浩;王玲;马文科;;基于H.264无线网络视频监控系统的设计[J];安防科技;2009年03期
7 任献伟;李洋;杜清珍;李建勇;李鑫;;基于CPLD的智能安防报警系统发射模块设计[J];安防科技;2009年09期
8 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
9 张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;;WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
10 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周大杰;朱玉霞;杜红;刘锐;;物联网技术在环境监管能力建设中的应用研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
2 曹声;李瑞平;;蓝牙手机在医疗领域应用的技术分析及其展望[A];经济策论(上)[C];2011年
3 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 ;Energy-Efficient Optimal Scheme Based on Mixed Routing in Wireless Sensor Networks[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 何坚;方康玲;李晓卉;韩维;;基于无线传感器网络的涉密载体智能监管系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
10 陈传友;张在琛;;基于ADF7020-1的无线收发模块的设计与实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张晋;无线传感器网络覆盖控制算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
4 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
7 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
8 刘昕;基于无线传感器网络的目标跟踪系统中的算法研究[D];华中科技大学;2010年
9 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘甲玉;基于ARM的图像采集与无线传输技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
4 张炜;嵌入式系统功耗管理研究与实现[D];山东科技大学;2010年
5 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
6 纪江涛;基于传感器网络的智能交通系统模型应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
8 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
9 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
10 韦建威;基于OMAP5912的准在线故障诊断系统软件平台关键技术研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张军国;李文彬;韩宁;阚江明;;基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统的研究[J];北京林业大学学报;2007年04期
2 徐润,鲜继清;蓝牙技术在工业系统中的应用[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2003年04期
3 刘尧;盛敏;李建东;吕卓;;无线传感器网络中覆盖度和连通度问题的研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年02期
4 孙雨耕,张静,孙永进,房朝晖;无线自组传感器网络[J];传感技术学报;2004年02期
5 李光辉;赵军;王智;;基于无线传感器网络的森林火灾监测预警系统[J];传感技术学报;2006年06期
6 蒋鹏;;基于无线传感器网络的湿地水环境远程实时监测系统关键技术研究[J];传感技术学报;2007年01期
7 李方敏;黄灿;吴学红;;一种基于分簇的分布式无线传感器网络拓扑控制算法研究[J];传感技术学报;2008年06期
8 金仁成;王艳辉;王立鼎;高英明;;无线传感器网络节点硬件平台设计[J];传感器与微系统;2006年12期
9 沈大伟;李长征;贾中宁;;基于ZigBee技术的无线传感器网络设计研究[J];江苏技术师范学院学报;2007年04期
10 韩屏;;加速度传感器ADXL202在无线监测中的应用[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 秦宁宁;曾勇波;徐保国;;无线通信中有限状态机的设计研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 侯维岩;无线现场总线RFieldbus的实时性能分析和研究[D];上海大学;2004年
2 马建庆;无线传感器网络安全的关键技术研究[D];复旦大学;2007年
3 仲崇权;工业现场数据采集与工业以太网若干关键技术[D];大连理工大学;2007年
4 李津;无线传感器网络初级初始化研究[D];华中科技大学;2006年
5 李晖;无线传感器网络安全技术研究[D];上海交通大学;2007年
6 夏戈明;无线传感器网络安全数据传输关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 贾晨军;无线传感器网络安全研究[D];浙江大学;2008年
8 张聚伟;无线传感器网络安全体系研究[D];天津大学;2008年
9 宋飞;无线传感器网络安全路由机制的研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐世昌;微机控制的无线粮仓监控系统[D];大连理工大学;2002年
2 靳红涛;设备远程状态监测与故障诊断[D];郑州大学;2003年
3 宋海兰;基于TCP/IP协议射频卡门禁系统的设计[D];吉林大学;2004年
4 蒋健;2+1型联合循环负荷优化理论的研究与实现[D];浙江大学;2004年
5 晏平华;以太网指纹门禁系统联网设计与实现[D];四川大学;2005年
6 冯琳;无线传感器网络及ZigBee技术的应用研究[D];合肥工业大学;2006年
7 贺文;基于IEEE802.15.4/ZigBee的无线传感器网络研究[D];浙江大学;2006年
8 蒋建辉;Zigbee网络的设计与实现[D];苏州大学;2006年
9 王吉富;无线传感器网络的研究及节点的软件设计[D];西北工业大学;2007年
10 宋长进;三相电压电流谐波监测仪的研究与开发[D];东南大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王恒;杨丽华;王平;代庆超;;基于ISA100.11a标准的工业物联网开发平台的设计与实现[J];物联网技术;2012年04期
2 郭之明;张卫东;沈海波;;高炉热风管系无线位移监测系统的应用及分析[J];冶金自动化;2012年02期
3 伍银波;周卫;施金鸿;;一种门禁系统设计方案[J];中国教育技术装备;2012年12期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王福禄;房俊龙;;基于LabVIEW平台的寒地日光温室群远程监控系统设计[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晨;面向智能校园的ZigBee网络性能仿真及可靠路径改进[D];山东大学;2010年
2 王学;无线传感器网络在远程环境监测中的应用[D];山东师范大学;2011年
3 张文君;基于MODBUS协议的工业有线/无线网关设计与实现[D];武汉理工大学;2011年
4 唐涛;动臂式塔机运行状态监测与实时防护系统研究[D];中南大学;2011年
5 盛立;基于ZigBee技术的无线智能家居系统设计[D];天津理工大学;2011年
6 刘其琛;基于ISA 100.11a DL子网路由技术的研究与实现[D];重庆邮电大学;2011年
7 刘庆;基于ZigBee的无线火灾探测系统研究[D];华侨大学;2011年
8 李靖博;基于IEEE802.15.4的工业无线网络结构设计与实时性分析[D];河北工业大学;2011年
9 姜顺达;能源管理监控系统设计[D];大连理工大学;2011年
10 刘强;基于ZigBee和USB的机电设备智能点检管理系统的设计与开发[D];北京化工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马兴,梁剑,陈前斌;基于HCI协议层的蓝牙技术应用开发[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2002年04期
2 郑霖,曾志民,万济萍,王建明;基于IEEE802.15.4标准的无线传感器网络[J];传感器技术;2005年07期
3 彭天笑,缪小红;基于ZigBee的WPAN构建方案[J];电信工程技术与标准化;2003年08期
4 施伟年,凌海宏;GPRS网络上的两种数据传输协议[J];电力系统通信;2004年08期
5 刘滨,王琦,刘丽丽;嵌入式操作系统FreeRTOS的原理与实现[J];单片机与嵌入式系统应用;2005年07期
6 王锐华,于全;浅析ZigBee技术[J];电视技术;2004年06期
7 陈晓琛,申伟,王隽;低速无线个人区域网的实现[J];电信快报;2004年03期
8 王莹;嵌入式处理器最近的一些动向[J];电子产品世界;2004年07期
9 韩旭东,张春业,李鹏;传感器无线互联标准及实现[J];电子技术应用;2004年04期
10 顾瑞红,张宏科;基于ZigBee的无线网络技术及其应用[J];电子技术应用;2005年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张勇;基于GPRS的嵌入式Internet研究与实现[D];电子科技大学;2004年
2 朱连柱;基于ARM嵌入式系统的M2M终端平台研究[D];大连理工大学;2006年
3 吴键;智能无线传感网络节点的设计和研究[D];南京航空航天大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨春华;王章瑞;谢瑜;;基于ZigBee的无线网络协调器节点的设计[J];仪器仪表用户;2010年06期
2 占乃洲;边少锋;吴三元;;基于ZigBee无线网络的海岛环境监测系统研究[J];舰船电子工程;2010年07期
3 吴光荣;章剑雄;;基于ZigBee技术的无线智能照明系统[J];现代电子技术;2008年14期
4 赵晨;何波;王睿;;基于射频CC2420实现的ZigBee通信设计[J];微计算机信息;2007年02期
5 刘骊;江虹;吕杨;;基于ZigBee技术的嵌入式无线网络平台的研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2007年01期
6 王潇;王凤英;;基于ZigBee和GPRS的无线网络煤矿安全监测系统[J];煤矿机械;2010年03期
7 鲁照权;黄梅初;杜征;刘芳;;基于ZigBee无线网络的大棚种植温度监测系统[J];安徽农业科学;2008年13期
8 孙静;于洋;;ZigBee无线传感器网络树状路由协议研究[J];通化师范学院学报;2011年06期
9 王健;刘忱;;ZigBee组网技术的研究[J];仪表技术;2008年04期
10 杨雪峰;胡荣强;;基于CC2430实现ZigBee通信[J];可编程控制器与工厂自动化;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁东风;徐伟涛;;基于ZigBee与RFID技术的智能仓储管理系统的设计[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
2 周晋宇;董聪;夏开全;;基于ZigBee无线网络技术的结构健康监测系统[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2008年
3 申婕;;基于ZigBee技术的井下人员定位系统读卡器的研究[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
4 钟彦骞;胥义;吕娅;王丽萍;曾静;;基于GPRS和ZigBee传输技术的血液冷链及信息化监管系统的设计[A];第七届全国食品冷藏链大会论文集[C];2010年
5 凌志浩;周怡颋;郑丽国;;ZigBee技术在锅炉焊接质量监控系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 赵锦萌;吴效明;;智能家居医疗监护的ZigBee传感器网络研究[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会2010两岸四地生物医学工程学术年会论文集[C];2010年
7 邓小蕾;李民赞;郑立华;;基于ZigBee技术的农田无线传感器网络[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
8 刘斌;;基于ZigBee技术的井下人员定位网络系统[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
9 魏巍;吕英华;马润;;基于射线跟踪法对室内ZigBee传播信道的研究[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
10 张文龙;刘艳华;郭庆;;基于无线传感网络的山体滑坡预警系统[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黑龙江省大庆市55中学何靖宇;无线网络常见断线故障解析[N];中国电脑教育报;2006年
2 童岱;北京打造无线城市[N];北京科技报;2007年
3 CUBN实习记者 王喻;无线网络技术内外遭遇两重天[N];中国联合商报;2007年
4 ;无线化办公的节约之道[N];网络世界;2007年
5 朱杰;802.11n能否让WLAN咸鱼翻身?[N];中国计算机报;2008年
6 清晨;新无线网络技术问世[N];国际经贸消息;2002年
7 本报记者 秦钢;勾勒无线未来[N];计算机世界;2003年
8 薛振权 孙宪立 马刚;无线网络悄然长入信息化战场[N];解放军报;2006年
9 许丽萍;“无线城市”的前景与挑战[N];计算机世界;2008年
10 本报记者 朱杰;无线城市并不存在技术瓶颈[N];中国计算机报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 穆嘉松;基于节点移动性的ZigBee网络自适应路由策略研究[D];天津大学;2012年
2 郑凯;基于ZigBee无线传感器技术的心电监护网络的研究[D];吉林大学;2008年
3 刘丹;基于网络层的低速无线个域网节能方法研究[D];吉林大学;2010年
4 高英明;无线传感器网络能量管理技术与理论研究[D];大连理工大学;2009年
5 郑朝霞;无线传感器网络节点芯片关键技术的研究与实现[D];华中科技大学;2008年
6 贺冬仙;密闭式植物生产系统中的信息技术与视觉识别[D];中国农业科学院;2004年
7 蒋伟;RFID与无线网络融合关键理论和技术研究[D];北京邮电大学;2008年
8 吴敏;Web Services访问控制机制及其整合研究[D];东华大学;2006年
9 郭锋;蓝牙数据传输性能增强技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 陈薇;非线性预测控制快速算法的研究与应用[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周倩;工业无线网络技术研究与应用[D];大连理工大学;2008年
2 冯宾;基于ZigBee无线网络技术的现代温室环境检测系统研究[D];安徽农业大学;2010年
3 仇荣华;基于ZigBee和ARM平台的水产养殖水质在线监测系统[D];山东大学;2010年
4 刘晓宁;ZigBee无线传感器网络在监控系统中的研究与应用[D];山东大学;2007年
5 张云飞;基于ZigBee技术的无线水文监测应用研究[D];内蒙古科技大学;2011年
6 王朝霞;ZigBee无线传感器网络节点硬件与组网协议设计[D];内蒙古大学;2011年
7 金春嫣;基于ZigBee和红外检测的停车位监控系统的研究[D];中南大学;2010年
8 王江峰;基于ZigBee无线传感网络的实现[D];济南大学;2010年
9 贺才军;ZigBee技术无线传感器网络在工业监控系统中的应用研究[D];湖南大学;2010年
10 蔡文晶;基于ZigBee技术的无线数据采集系统[D];杭州电子科技大学;2011年
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