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《浙江大学》 2006年
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基于IEEE802.15.4/ZigBee的无线传感器网络研究

贺文  
【摘要】:无线传感器网络是一种以数据为中心的自组织无线网络。网络中的节点密集,数量巨大且部署在十分广泛的区域;网络拓扑结构动态变化,网络具有自组织和自调整的特点。网络节点具有成本低体积小,能量及其有限,计算能力、存储能力和通信能力有限的特点。节点的能量是设计节点是考虑的最为关键的因素。 国内外对无线传感器网络的研究主要集中在MAC算法、路由算法、定位算法机数据融合算法上。在协议栈各层的功能定义上、在各层数据帧格式、层与层之间的接口、每一层内的规范管理上都考虑较少。 低成本、低功耗、应用简单的IEEE 802.15.4/ZigBee协议的诞生为无线传感网络及大量基于微控制应用提供了互联互通的国际标准,为也这些应用及相关产业的发展提供了有力的契机。 IEEE802.15.4/ZigBee协议是由IEEE802.15.4标准的PHY和MAC层再加上ZigBee的网络和应用支持层所组成的,其突出的特点是网络系统支持极低成本、易实现、可靠的数据传输、短距离操作、极低功耗、各层次的安全性等。 本论文全面深入地对IEEE802.15.4/ZigBee标准做了研究分析,重点对ZigBee网络的组网和路由做深入研究,并提出一些相应的改进意见。本文从网络的建立与保持、设备入网流程,以及ZigBee路由损耗,路由算法等关键点上突破,深入研究ZigBee技术的组网和路由方法,并提出了一些相应的改进意见;在此基础上提出了自行设计一种准ZigBee网络的思路。并结合Freescale公司的13192DSK-A00开发平台所提供的软硬件资源,用C语言实现了以上组网算法,并在硬件平台上的得到了成功地验证。
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