本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是由大量分布的不同規(guī)格和功能的具有感知、計算和通信能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織的方式構(gòu)成的一個小范圍的無線網(wǎng)絡(luò)。其目的是協(xié)作和感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素。 ZigBee是近兩年才定型的無線通信技術(shù)，ZigBee在物理層和MAC層遵守IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層遵守ZigBee聯(lián)盟制定的規(guī)范。在短距離低速率無線通信方面，有著藍(lán)牙和無線局域網(wǎng)無法比擬的優(yōu)勢；在家用系統(tǒng)控制、樓宇自動化、工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域具備廣闊的市場。 ZigBee技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究基礎(chǔ)之上，建立井下無線實(shí)時環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，具有很好的市場前景，但是依然存在很多需要解決的問題。其中包括供電方式、節(jié)能機(jī)制、自組織網(wǎng)絡(luò)形成、無線節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)等。 本文首先介紹了ZigBee網(wǎng)絡(luò)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識和研究現(xiàn)狀；從貼近實(shí)用的角度說明了IEEE802.15.4物理層及MAC層標(biāo)準(zhǔn)，給出了組網(wǎng)算法的設(shè)計；并在此基礎(chǔ)上提出了井下無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)解決方案，設(shè)計了工作頻率為2.4Ghz的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；在軟件方面，介紹了組網(wǎng)算法的實(shí)現(xiàn)，，給出了井下無線實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)軟件流程圖。 作為實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的前期原理性實(shí)現(xiàn)，目前小范圍實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行良好，完成了預(yù)期的目標(biāo)；該系統(tǒng)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究提供了一個新穎的系統(tǒng)開發(fā)平臺。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn) ZigBee標(biāo)準(zhǔn) 組網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的綜述9-11
• 1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)9-10
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)10-11
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 課題提出和主要目標(biāo)12-13
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 IEEE802.15.4/ZigBee簡介14-30
• 2.1 ZigBee協(xié)議分析14-15
• 2.1.1 ZigBee協(xié)議概述14
• 2.1.2 ZigBee協(xié)議的優(yōu)勢14-15
• 2.1.3 ZigBee協(xié)議應(yīng)用領(lǐng)域15
• 2.2 IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)15-30
• 2.2.1 IEEE802.15.4的主要特點(diǎn)16-18
• 2.2.2 PAN節(jié)點(diǎn)分類18
• 2.2.3 物理層(PHY)規(guī)范18-22
• 2.2.4 MAC子層規(guī)范22-28
• 2.2.5 安全服務(wù)28-30
• 第三章 ZigBee組網(wǎng)算法的設(shè)計30-47
• 3.1 概述30
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及形成過程30-32
• 3.2.1 星形網(wǎng)絡(luò)的形成31-32
• 3.2.2 點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的形成32
• 3.3 組網(wǎng)算法32-47
• 3.3.1 原語概念34-35
• 3.3.2 信道掃描35-37
• 3.3.3 PAN網(wǎng)絡(luò)的建立37-41
• 3.3.4 網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的建立41-47
• 第四章 硬件設(shè)計47-57
• 4.1 總體設(shè)計47-50
• 4.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇47-48
• 4.1.2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定48-49
• 4.1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述49-50
• 4.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計50-56
• 4.2.1 芯片的選用50-53
• 4.2.2 PCB印制板天線53-54
• 4.2.3 射頻收發(fā)器與微控制器通信接口54-56
• 4.3 開發(fā)環(huán)境的介紹56-57
• 第五章 軟件設(shè)計57-79
• 5.1 概述57
• 5.2 IEEE 802.15.4MAC/PHY軟件系統(tǒng)57-63
• 5.2.1 MAC層的接口58-59
• 5.2.2 MAC的API函數(shù)59-60
• 5.2.3 數(shù)據(jù)類型的定義60-63
• 5.3 ZigBee組網(wǎng)算法的實(shí)現(xiàn)63-74
• 5.4 算法驗(yàn)證結(jié)果74-75
• 5.5 系統(tǒng)程序設(shè)計75-78
• 5.6 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-80
• 6.1 總結(jié)79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明82-83
• 致謝83

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李磊;米楚明;張少杰;;ZigBee無線傳輸技術(shù)在煤礦應(yīng)急救援中的應(yīng)用[J];陜西煤炭;2010年03期

2 夏東海;楊金峰;朱明;王殊;;基于功率優(yōu)化的Zigbee無線火災(zāi)報警探測器[J];消防科學(xué)與技術(shù);2011年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李磊;米楚明;張少杰;;ZigBee無線傳輸技術(shù)在煤礦應(yīng)急救援中的應(yīng)用[A];安全高效礦井機(jī)電裝備及信息化技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（2011）[C];2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 李少娟;基于SDR的自組織網(wǎng)絡(luò)的研究[D];西安科技大學(xué);2008年

2 肖冬明;CAN總線+無線傳輸在煤礦集成監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D];湖南科技大學(xué);2008年

3 周濤;基于Zigbee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺的設(shè)計與研究[D];新疆大學(xué);2009年

4 李輝;水力機(jī)組無線振動監(jiān)測及支持向量機(jī)故障診斷系統(tǒng)研究[D];西安理工大學(xué);2009年

5 宋杰;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計及Delphi監(jiān)控軟件開發(fā)[D];河北大學(xué);2010年

6 路娟;基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的電信機(jī)房動力環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計研究[D];太原理工大學(xué);2012年

7 曾彬洋;油氣站場無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計及分簇路由的研究[D];西南石油大學(xué);2012年

8 徐揚(yáng);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

9 李鑫;基于ARM的ZigBee無線通信系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：451085