基于ZigBee的水環(huán)境監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、水環(huán)境監(jiān)測(cè)一直是一項(xiàng)非常重大和有意義的工作，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)于保障人類的安全用水和環(huán)境保護(hù)都具有重要意義。針對(duì)傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法復(fù)雜，監(jiān)測(cè)頻率低，布線和維護(hù)困難，成本費(fèi)用高等問(wèn)題，本文提出了一種新的基于ZigBee協(xié)議的水環(huán)境監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方案，同時(shí)結(jié)合GSM網(wǎng)和GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
　　 本文在認(rèn)真分析了國(guó)內(nèi)外水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和水環(huán)境監(jiān)測(cè)方法的基礎(chǔ)上，并通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中

2、各種無(wú)線通信方式的比較，選擇了具有功耗低、成本少、復(fù)雜度小、網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)勢(shì)的ZigBee協(xié)議，設(shè)計(jì)了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。本文全面深入的探討和研究了基于IEEE802.15.4底層標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee協(xié)議，完成了應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的組網(wǎng)工作。論文以CC2530無(wú)線模塊建立ZigBee網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的三種節(jié)點(diǎn)的硬件電路及傳感器信號(hào)調(diào)理電路，以IAREmbeddedWorkbenchIDE（評(píng)

3、估版）為開(kāi)發(fā)環(huán)境用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)算法；改進(jìn)了組網(wǎng)方案，全面研究、設(shè)計(jì)并簡(jiǎn)化了協(xié)調(diào)器建網(wǎng)流程、路由器和終端節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)流程、路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流程和終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸流程；對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址分配過(guò)程和尋址方式進(jìn)行簡(jiǎn)化處理；測(cè)試組建好的網(wǎng)絡(luò)的性能，如協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ軠y(cè)試、RSSI信號(hào)強(qiáng)度測(cè)試、數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試以及功耗測(cè)試，驗(yàn)證了ZigBee組網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)；進(jìn)行DS18B20水溫傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，創(chuàng)新的結(jié)合遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，設(shè)計(jì)和驗(yàn)證了

4、基于GSM的短信數(shù)據(jù)傳輸和基于GPRS的TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)了水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸與監(jiān)控。
　　 本文將ZigBee技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，并結(jié)合GSM和GPRS數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)近程和遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)傳輸，可以實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域的水環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于應(yīng)用在許多監(jiān)控系統(tǒng)都具有重要的意義。
　　 本文的研究得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目資助，項(xiàng)目編號(hào)為2009CB32