收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ZigBee无线传感网络的实现

王江峰  
【摘要】: 无线传感网络是当前国际上备受关注的、由多门学科高度交叉综合的新兴前沿热点研究领域,是21世纪产生巨大影响力的技术之一。它将传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术整合在一起,具有采集信息,发送并处理信息等功能。随着电子技术的发展,无线传感器网络进入快速发展时期。 然而,无线网络技术在工业监控、农业自动化、智能建筑、生物医疗、环境检测、智能家居等应用领域刚刚起步,这些领域对数据吞吐量的要求都很低,而且功率消耗也比现有标准所提供的功率消耗低。为了促使简捷方便的、可以随意使用的无线装置大量出现,需要在这些应用领域空间布置大量的无线接入点,因此低廉的价格将起到关键性作用。 ZigBee协议标准作为一种新的无线连接技术在低成本、低功耗、网络容量大和低速率领域开辟了新的天地。ZigBee技术具有功耗低、成本低、时延短、网络容量大及组网能力强等优点。目前在国外,ZigBee网络技术已经得到一定的应用。 根据开放式通信系统互联参考模型(OSI),ZigBee网络分为四层。由IEEE 802.15.4标准制定的物理层和媒体接入控制层,ZigBee联盟规定的网络层和应用层组成。其网络节点有成本小、功耗低和体积小等特点,从而突出此网络系统的低成本、低功耗、易实现等优点。 论文首先介绍了无线传感器网络的特点和发展现状,对几种常见的无线传感网络技术作了比较,并介绍了ZigBee网络技术的特点和应用领域。然后再全面深入分析了ZigBee网络协议,详细说明了物理层、MAC层、网络层的功能和实现。采用Freescale公司提供的以MC13213为代表的第二代硬件平台方案,MC13213作为一个系统集成芯片,内部集成S08GT60单片机和MCl3192射频模块,从而简化了外围电路的设计,进一步降低了成本。然后在此硬件平台上构建软件支撑平台以及对ZigBee通信协议栈的实现。提出了基于ZigBee的组网算法,从扫描信道、网络建立、地址分配以及节点入网等步骤构建一个无线网络,实现无线传感器网络的组网功能,并在硬件平台上成功得到验证。论文的最后以现代农业中数据采集实际的应用为对象,设计了一个较为简单的应用实例,完成协调器建网,节点入网以及数据的发送与接收,从而验证了协议栈的可用性。 本文所研究的内容对基于ZigBee技术无线传感器网络的应用具有一定的参考价值和实际意义,并为ZigBee无线技术在应用领域方面的应用提供了相关的软硬件基础平台。论文的最后进行了总结,并提出今后的研究方向。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘亦晨;张旭翔;;基于无线传感器网络的实验室环境监控系统研究[J];现代计算机(专业版);2010年10期
2 封瑜;葛万成;;基于ZigBee技术的无线传感器网络构建与应用[J];数字通信世界;2006年08期
3 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
4 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
5 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
6 高丽丽;徐克宝;栾兆学;;基于GPRS和Zigbee无线传感器网络的矿井综合监控系统的设计[J];煤炭工程;2008年11期
7 李长锋;滕国库;常闯;;基于ZigBee的无线传感网络网关的设计[J];计算机与数字工程;2011年07期
8 屈明佑;雷航;郭文生;;基于ZigBee的现场数据采集系统设计与实现[J];电讯技术;2008年04期
9 彭孝东;张铁民;陈瑜;李继宇;;无线传感网络在农业领域中的应用[J];农机化研究;2011年08期
10 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
11 纪金水;;基于IEEE 802.15.4标准技术的无线远程自动监测传感器网络的设计与实现[J];自动化与仪器仪表;2007年02期
12 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
13 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
14 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
15 丁恩杰;王振华;王淑涵;王昕;;基于Zig Bee的无线传感器网络在输煤监测系统中的应用[J];传感器与微系统;2009年07期
16 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
17 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
18 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
19 岳静;;ZigBee温湿度数据采集系统研究[J];煤炭技术;2011年01期
20 田小敏;张灿明;孙超;虞刚;;ZigBee技术在煤矿机械振动检测系统中的应用[J];煤炭技术;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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 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
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 王智超;宁经洧;冯国会;曹科研;郭振红;;基于ZigBee技术的混合通风无线传感网络[A];庆祝北京制冷学会成立三十周年暨第十届学术年会论文集[C];2010年
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
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 李方;基于ZigBee的位置指纹法室内定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012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 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
5 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
6 吴键;面向结构监测的智能无线传感网络关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010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 王刚;无线传感器网络配置问题研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 周慧玲;多功能粮情智能监测和控制系统平台的研究[D];北京邮电大学;2010年
10 夏美威(Nchimunya Chaamwe);无线传感器网络在地下矿井环境监测中的应用:以赞比亚矿井为例[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘云宽;基于ZigBee的无线传感网络环境监测系统研究[D];南京理工大学;2010年
2 王成帅;ZigBee无线传感网络在冲击波测试中的应用研究[D];中北大学;2010年
3 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
4 王江峰;基于ZigBee无线传感网络的实现[D];济南大学;2010年
5 张宏坤;基于ZigBee无线传感网络的定位系统[D];中国石油大学;2010年
6 廖之健;基于ZigBee无线传感网络远程机房环境监控系统的研究与实现[D];广东工业大学;2011年
7 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
8 余凯凯;基于ZigBee无线传感网络瞬态温度存储测试系统的研究[D];中北大学;2011年
9 张胜;基于ZigBee无线传感网和模糊控制的温室番茄智能灌溉系统设计[D];浙江大学;2011年
10 于宵云;基于ZigBee的水文遥测系统[D];北京交通大学;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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978