基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展，所需要實(shí)現(xiàn)的功能也越來越多。使用有線傳感器網(wǎng)絡(luò)組成的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布線量大、安裝和維護(hù)費(fèi)用高、可靠性差，并且在一些人力無法到達(dá)的某些地方無法布線，已經(jīng)不能滿足需要。而無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有部署方便、靈活性高、維護(hù)成本低等特點(diǎn)，相對(duì)于有線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中具有更好的應(yīng)用前景，正逐步走向?qū)嵱?。本文采用低功耗、低成本、低速率的短距離無線通信新標(biāo)準(zhǔn)ZigBee來組建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，解決了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)布線

2、難、成本高以及不易擴(kuò)展等問題，為人們提供一個(gè)更為智能、舒適、安全的工作生活環(huán)境。
　　本文首先分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及比較目前流行的幾種短距離無線通信技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在深入研究ZigBee協(xié)議各個(gè)通信協(xié)議層的結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上，選擇采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)與ZigBee樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ蛯?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。使用TI公司的單芯片CC2430解決方法設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)，系統(tǒng)由一個(gè)協(xié)調(diào)器、少量路由器和若干終端節(jié)點(diǎn)組成，采用模塊化設(shè)計(jì)，將無線傳輸模塊與

3、數(shù)據(jù)采集模塊分開設(shè)計(jì)，以方便系統(tǒng)調(diào)試和擴(kuò)展。終端節(jié)點(diǎn)主要為傳感器節(jié)點(diǎn)（溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器）。軟件方面，根據(jù)ZigBee聯(lián)盟制定的標(biāo)準(zhǔn)，利用TI公司提供的開源協(xié)議棧Z-Stack，在此基礎(chǔ)上根據(jù)系統(tǒng)具體需求移植和修改協(xié)議棧代碼，編寫了相關(guān)應(yīng)用程序。節(jié)點(diǎn)采用閾值觸發(fā)和休眠機(jī)制以節(jié)能。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了樹型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，具有自動(dòng)組網(wǎng)，設(shè)備動(dòng)態(tài)入網(wǎng)等功能。經(jīng)測(cè)試，本文的無線節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸可靠，通訊距離滿足需求;節(jié)點(diǎn)能量消耗少、估算電池使用壽