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《南京师范大学》 2011年
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基于ZigBee和以太网的无线传感网络环境关键技术研究

朱虔劼  
【摘要】:本文基于ZigBee无线通信技术和以太网技术,研究并开发了无线传感器网络远程监控系统,从ZigBee组网技术、ZigBee网络节点软硬件开发、ZigBee网关开发、远程监控系统开发等四个方面展开研究。 首先,研究并分析了ZigBee技术的起源和特点。详细分析了ZigBee通信模型、网络设备类型、网络拓扑类型,研究了ZigBee组网方法,为建立星形拓扑结构的无线网络奠定了理论基础。 其次,以ZigBee无线微控制器模块为核心,结合传感器及其它外围电路构成了ZigBee网络节点的硬件平台。为迎合工业生产和农业控制对环境信息的需求,节点采用温湿度传感器和光照度传感器来采集温度、湿度、光照度等环境参数。 在Codeblocks软件平台上,结合控制器和传感器的硬件电路,编写了驱动程序,设计并开发了ZigBee协调器和终端节点的应用程序,实现了无线传感器网络的创建和管理。在实际的应用系统中,装有传感器的终端节点可以独立采集和发送环境数据,实现了对目标环境的监控。 再其次,以百兆以太网芯片为核心设计了以太网模块,完成了硬件的设计和驱动程序的编写。创新性的使用ZigBee网络协调器控制以太网模块,组建了ZigBee网关。网关实现了ZigBee协议和ARP、UDP协议之间的转换,使ZigBee网络与以太网相结合,进而拓宽了ZigBee技术的应用范围。 最后,使用Visual C++实现上位机的实时监控软件。利用五个ZigBee节点组建了星形无线传感器网络,通过对环境的监测,得到了实时的环境信息,验证了该系统设计方案的可行性。监控软件实现了上位机和网关之间的通信,对传感器网络进行远程监控和数据管理。 本文设计的基于ZigBee技术的无线传感器网络远程监控系统具有组网便捷、能耗低、成本低等特点,可以满足各种应用场合的需求,具有较高的实用价值。
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5;TP212.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王雷;野生动物远程动态监控系统的硬件平台设计与研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄海昆;邓佳佳;;物联网网关技术与应用[J];电信科学;2010年04期
2 李刚;张志宏;;蜜蜂的舞蹈—Zigbee的无线网络技术和应用[J];电子产品世界;2006年03期
3 张维勇,冯琳,魏振春;ZigBee实现家庭组网技术的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年07期
4 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
5 程咏喜,蒋珉;基于TCP/IP协议的WinSock网络编程及应用[J];计算机时代;2004年07期
6 钱汉望;杨忠根;董丽华;周昌;黄健;;基于直接序列扩频技术的实时定位方法研究[J];中国电子商情(RFID技术与应用);2008年02期
7 陈海;胡建旺;祝爱民;;基于红外的数据通信模块的设计与实现[J];微计算机信息;2008年17期
8 唐启涛;陶滔;;无线传感器网络综述[J];网络安全技术与应用;2008年02期
9 陈金勇;利用MFC实现网络通信编程[J];无线电通信技术;1999年06期
10 昂志敏;金海红;范之国;段勇;;基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计与通信实现[J];现代电子技术;2007年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄绪勇;无线传感器网络及其在电力系统应用的基础研究[D];华中科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 刘丽;;基于Zigbee技术的无线传感器网络在水质监测系统中的应用[J];安徽职业技术学院学报;2009年01期
5 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
6 余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;;无线传感器网络在现代农业中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
7 余华;吕宁波;;基于无线传感器网络的农田信息管理系统的研究[J];安徽农业科学;2010年32期
8 范书平;高巍;马宝英;;一种无线温度传感器网络中节能的路由协议[J];安徽农业科学;2011年02期
9 杨治秋;柴宝杰;;无线传感器网络在农业信息监控系统中的应用[J];安徽农业科学;2011年35期
10 归奕红;;无线传感网应用于设施农业的节能方案研究[J];安徽农业科学;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 李坚;陈祥光;刘春涛;冼南宝;;TeeChart在WSN信息管理系统中的应用[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
9 丁飞;马小铁;;LEACH协议在群体生理参数采集中的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
10 于亮亮;刘刚;王俊;;基于IEEE802.15.4的温室环境信息采集系统[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
8 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年
9 陈伟;多跳无线网络路由关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 王晓敏;无线传感器网络数据收集与路由协议研究[D];电子科技大学;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 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
5 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
6 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
7 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
8 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
9 张磊;基于无线传感器网络的实验管理系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年
10 刘兰涛;无线传感器网络中时间同步技术的研究[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 余向阳;徐科军;周杨;;无线传感器网络自组网协议的实现方法[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年08期
2 王俊;张发明;吴刚;张保立;秦琳琳;;无线传感节点节能措施的研究[J];电子技术;2008年07期
3 刘毅;;物联网兴起,谁将竞得新兴产业先机[J];中国公共安全(综合版);2010年08期
4 周明;黄作维;;基于GPRS技术的生态环境监测系统设计[J];计算机测量与控制;2010年05期
5 程建兴;黄伟锋;;森林土壤温湿度数据的采集研究[J];农机化研究;2008年06期
6 侯志宁;王宗强;岳有军;宗群;;基于S3C2440A的车载GPS导航系统的设计[J];天津理工大学学报;2010年03期
7 马祖长,孙怡宁,梅涛;无线传感器网络综述[J];通信学报;2004年04期
8 胡大江;胡平;;基于WebGIS/GPRS/GPS的远程监控系统设计[J];微计算机信息;2009年01期
9 王丽娟;刘玉珍;;无线传感网络节点低功耗算法改进[J];微计算机信息;2010年19期
10 唐启涛;陶滔;;无线传感器网络综述[J];网络安全技术与应用;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 任宝平;李明;魏辅文;;GPS和ARGOS无线电项圈在野生滇金丝猴监测中的使用[A];野生动物生态与资源保护第三届全国学术研讨会论文摘要集[C];2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 郑芯蕊;一种基于GPS/GPRS的车辆监控系统的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 艾茂良;基于无线传感器网络的采油与原油输送监测系统的研究与实现[D];山东大学;2007年
3 张黎;基于GPS & GPRS个人追踪系统的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 陈卓;基于GPS和GPRS的追踪系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 孟庆辉;基于WSN的路灯精细化管理系统[D];山东大学;2010年
6 王慧;无线传感器网络节点的功耗控制技术[D];安徽大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张大踪;杨涛;魏东梅;;无线传感器网络低功耗设计综述[J];传感器与微系统;2006年05期
2 毕天姝,倪以信,杨奇逊;人工智能技术在输电网络故障诊断中的应用述评[J];电力系统自动化;2000年02期
3 殷志良,刘万顺,杨奇逊,秦应力,林达;基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现[J];电力系统自动化;2004年21期
4 宋晓萍;廖明夫;;基于Internet的风电场SCADA系统框架设计[J];电力系统自动化;2006年17期
5 赵景宏;李英凡;许纯信;;Zigbee技术简介[J];电力系统通信;2006年07期
6 颜俊,刘沛,苗世洪;无线网络在变电站自动化中应用[J];电力自动化设备;2005年04期
7 王锐华,于全;浅析ZigBee技术[J];电视技术;2004年06期
8 宋晓勤,胡爱群;无线传感器网络中数据链路层和网络层设计[J];电信科学;2005年09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 张晓红,Sasan Saadat,乔为民,敬岚,苟世哲,刘军科;红外通信IrDA标准与应用[J];光电子技术;2003年04期
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1 齐楠;韩波;李平;;智能交通系统中无线传感器网络的应用[J];机电工程;2007年10期
2 阮殿旭;唐大放;张晓光;刘旭东;;Zigbee技术无线传感器网络在煤矿井下环境监测中的应用研究[J];煤矿机械;2008年06期
3 沈忠;李强;;基于Zigbee技术的无线传感器网络协议的设计[J];微计算机信息;2008年19期
4 封瑜;葛万成;;基于ZigBee技术的无线传感器网络构建与应用[J];电子工程师;2007年03期
5 崔妍;方方;陈伟;姜赞成;;基于zigbee技术的核数据传输[J];核电子学与探测技术;2007年06期
6 曹恒;邱伟;宫文斌;凌正阳;;基于PIC18LF4620与CC2420的无线传感器网络节点设计[J];仪器仪表标准化与计量;2008年04期
7 毛乾杰;;用于环境监测的ZigBee无线传感器节点设计[J];电脑知识与技术;2009年01期
8 杜小文;褚金奎;缪新颖;郭庆;;基于Zig Bee技术的大坝安全监测WSNs节点设计[J];传感器与微系统;2009年12期
9 王六森;谢屈波;夏定纯;;基于节点串联式组网结构的无线传感器网络研究[J];软件导刊;2010年05期
10 陈贻焕;宋闽;陈佳琪;刘青志;;一种基于ARM7的无线传感器网络[J];国外电子测量技术;2010年06期
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1 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
2 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
3 弭强;张金玲;吕英华;朱琳;;基于ZigBee的监护系统设计及其电磁兼容分析[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
4 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
5 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
6 雷文礼;杨延宁;刘巧平;张水利;陈旸;;基于ZigBee技术的油井无线视频监测系统研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
7 戚剑超;魏臻;;基于ZigBee无线传感器网络的IPv6协议栈[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
8 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
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 ;The Research of E-AOMDVjr Routing Algorithm in ZigBee Network[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李映;ZigBee应用初现曙光 需提高产业链参与度[N];中国电子报;2011年
2 ;无线ZigBee 一切都无线[N];中国计算机报;2003年
3 本报驻美国记者 张孟军;胜似蓝牙ZigBee呼之欲出[N];科技日报;2005年
4 ;ZigBee新规范推动智能电网应用成长[N];中国电子报;2009年
5 燕蕙;英特尔等力推ZigBee协议[N];电子资讯时报;2004年
6 田径;“家庭网管”上的“Z-Z”之争[N];通信产业报;2005年
7 ;WiMAX与ZigBee:“挤占”无线新空间[N];计算机世界;2004年
8 周青 编译;传感器网青睐无线[N];计算机世界;2004年
9 庸龙;无线技术后起之秀ZigBee[N];计算机世界;2003年
10 阿龙;取代蓝牙?[N];中国计算机报;2004年
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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 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
3 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
4 周益明;基于无线传感器网络的温室群监测与控制系统的关键技术研究与实现[D];浙江大学;2009年
5 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
6 沈琳;无线传感器网络结构与数据传输技术的研究[D];南京理工大学;2011年
7 周彦;无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合[D];上海交通大学;2010年
8 谷雨;无线传感器网络中目标覆盖的研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 李哲涛;多媒体无线传感器网络中若干算法研究[D];湖南大学;2010年
10 赵宝康;无线传感器网络隐私保护关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
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1 刘洋;基于ZigBee技术的矿用无线传感器网络研究[D];太原理工大学;2010年
2 齐鹤;基于ZigBee的机泵无线监测智能单元研究[D];北京化工大学;2010年
3 于宵云;基于ZigBee的水文遥测系统[D];北京交通大学;2011年
4 李婧;ZigBee无线传感器网络在田间数据采集中的应用研究[D];河北农业大学;2011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 韩廷阁;基于ZigBee的土壤湿度无线采集系统节点设计[D];西北农林科技大学;2010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 吴飞;基于ZigBee无线传感器网络的研究[D];太原理工大学;2010年
9 王江峰;基于ZigBee无线传感网络的实现[D];济南大学;2010年
10 冯道水;基于ZigBee的环境监测系统的安全与干扰分析[D];北京邮电大学;2011年
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