基于CC2530的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)選擇性組網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-05-17 17:19
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【摘要】:本文深入分析了以ZigBee技術(shù)為核心的無線傳感器網(wǎng)絡(luò):基于CC2530芯片的Z-Stack協(xié)議棧雖然免費,但源代碼是半開源;基于其它芯片的ZigBee協(xié)議棧有高額的授權(quán)費。本論文結(jié)合項目的特定應(yīng)用需求,選擇ZigBee技術(shù)和CC2530芯片,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于CC2530的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)選擇性組網(wǎng)系統(tǒng)。首先,研究了本論文涉及到的相關(guān)技術(shù):ZigBee技術(shù)、星型網(wǎng)絡(luò)和CC2530芯片;設(shè)計了協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)。其次,本文設(shè)計并實現(xiàn)了帶標志性信息的選擇性組網(wǎng)協(xié)議。主要包括四方面的內(nèi)容:(1)設(shè)計了帶標志性信息的通信協(xié)議,該標志性信息標識了在同一區(qū)域內(nèi)不同類別的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),利用該網(wǎng)絡(luò)標志信息可實現(xiàn)有選擇性的組網(wǎng)過程。(2)協(xié)調(diào)器的建立網(wǎng)絡(luò)的過程,依次為硬件初始化,選擇通信信道,搜索網(wǎng)絡(luò),確定網(wǎng)絡(luò)號,廣播網(wǎng)絡(luò)標志幀,等待終端節(jié)點的加入。(3)終端節(jié)點的加入網(wǎng)絡(luò)的過程,依次為硬件初始化,搜索標志網(wǎng)絡(luò),申請加入標志網(wǎng)絡(luò)。(4)網(wǎng)絡(luò)工作階段,協(xié)調(diào)器始終監(jiān)測是否有節(jié)點的加入或撤出,收集各節(jié)點的數(shù)據(jù)并保持與上位機的通信;終端節(jié)點定期采集并發(fā)送數(shù)據(jù),或進入低功耗休眠階段。最后,在丟包率、功耗等系統(tǒng)性能方面與Z-Stack協(xié)議棧進行了比較測試,實驗結(jié)果表明本系統(tǒng)在入網(wǎng)延遲、功耗方面優(yōu)于Z-Stack協(xié)議棧,本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的標志信息彌補了Z-Stack協(xié)議棧無法區(qū)別同一區(qū)域內(nèi)不同網(wǎng)絡(luò)的缺陷,實現(xiàn)了選擇性組網(wǎng)功能,提高了系統(tǒng)的可靠性。但在固定時間內(nèi)本系統(tǒng)協(xié)調(diào)器的重啟次數(shù)略高于Z-Stack協(xié)議棧,說明本系統(tǒng)的穩(wěn)定性有待提高?傊,本文基于CC2530設(shè)計的有選擇性組織無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、部署方便、節(jié)能高效,具有一定的理論意義和實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ZigBee CC2530
【學(xué)位授予單位】:河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP212.9;TN929.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstact6-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 課題的研究背景及意義10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 研究內(nèi)容與論文組織12-14
- 1.3.1 研究內(nèi)容12
- 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
- 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)中的概述14-17
- 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14-15
- 2.2 系統(tǒng)工作流程15-16
- 2.3 主要模塊介紹16
- 2.4 本章小結(jié)16-17
- 第3章 關(guān)鍵技術(shù)分析及硬件選型17-30
- 3.1 無線通信技術(shù)分析17-21
- 3.1.1 ZigBee技術(shù)簡介17-19
- 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分析19-21
- 3.2 無線通信芯片選型21-23
- 3.3 CC2530常用功能23-28
- 3.3.1 電源管理23-25
- 3.3.2 時鐘管理25
- 3.3.3 定時器25-27
- 3.3.4 中斷處理27-28
- 3.3.5 存儲器管理28
- 3.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點的硬件系統(tǒng)28-29
- 3.5 終端節(jié)點的硬件系統(tǒng)29
- 3.6 本章小結(jié)29-30
- 第4章 選擇性組網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn)30-42
- 4.1 選擇性組網(wǎng)概述30-31
- 4.2 協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)31-35
- 4.3 終端節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)35-36
- 4.4 終端節(jié)點工作階段36-39
- 4.5 協(xié)調(diào)器工作階段39-40
- 4.6 本章小結(jié)40-42
- 第5章 系統(tǒng)測試分析42-55
- 5.1 測試硬件平臺42-43
- 5.2 測試軟件平臺43
- 5.3 選擇性組網(wǎng)性能測試43-49
- 5.4 系統(tǒng)傳輸性能測試49-54
- 5.5 本章小結(jié)54-55
- 第6章 總結(jié)與展望55-57
- 6.1 工作總結(jié)55
- 6.2 展望55-57
- 參考文獻57-59
- 致謝59-60
- 個人簡歷60
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 韓玉冰;齊林;傅澤田;張小栓;;水產(chǎn)品冷藏車無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計——基于CC2530[J];農(nóng)機化研究;2013年04期
本文關(guān)鍵詞:基于CC2530的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)選擇性組網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:374039
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