zigbee地震監(jiān)測中的應用稿1

1、1無線傳感器網(wǎng)絡在地震監(jiān)測中的應用研究摘要融多種信息技術為一體的無線傳感器網(wǎng)絡是一種新興的信息技術，在信息領域有著廣泛的應用前景。地震的破壞給人們生命財產(chǎn)帶來了不可估計的巨大損失。探索無線傳感器網(wǎng)絡在地震監(jiān)測中的應用，顯得十分必要。本文主要結合現(xiàn)有成熟的移動通信網(wǎng)對無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點組網(wǎng)和系統(tǒng)應用進行了分析。ABSTRACTAsanemerginginfmationtechnologywirelesssenswkscontainedav

2、arietyofinfmationtechnologywillbewidelyappliedinmultipleaspectsofinfmationfieldinrecentfuture.Theearthquakehappenedfrequentlyhasbroughtagreatunpredictablelosstolivespropertyofpeople.itisextremelynecessarytoexplethewirele

3、sssenswksapplicationsinearthquakemoniting.Thispapermainlyanalyzesthewkofwirelesssenswkstheapplicationofsystem..Keywd:wirelesssenswksnodeZigBeeearthquake關鍵字：無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點ZigBee地震1引言無線傳感器網(wǎng)絡是一種集通信、微電子、計算機、嵌入式、傳感器、信息處理等技術為一體的的新興

4、的信息技術，是普適計算機的雛形，是人類感官的延伸。無線傳感器網(wǎng)絡是有大量傳感器節(jié)點構成的以數(shù)據(jù)為中心的、自組織的、分布式網(wǎng)絡，能夠在惡劣環(huán)境下實時監(jiān)測、協(xié)作感知、采集監(jiān)測對象的信息(如光強、溫度、濕度、噪音、震動和有害氣體濃度等物理現(xiàn)象)，并以無線的方式發(fā)送出去，通過無線網(wǎng)絡最終發(fā)送給到數(shù)據(jù)中心。無線傳感器網(wǎng)絡在空間探測、軍事國防、環(huán)境監(jiān)測、工農(nóng)業(yè)控制、醫(yī)療監(jiān)護、智能家居、災害預防等諸多領域有廣泛的應用前景，它的應用將會為能給人人們提供

5、最直接、最有效、最真實信息的下一代網(wǎng)絡提供全新的經(jīng)驗。我國是個地震災害十分嚴重的國家，玉樹地震、汶川地震等頻繁發(fā)生的地震災害給人們的生命財產(chǎn)帶來了無法估計的巨大損失。采用新的信息技術手段來提高監(jiān)測的實時性、準確性成為必然。將無線傳感器網(wǎng)絡用于地震監(jiān)測，積極探索新的監(jiān)測方法是一個迫切的問題目前，國內(nèi)外出現(xiàn)的構造無線傳感器網(wǎng)絡的途徑、節(jié)點的設計實現(xiàn)方法有多種，原理上相似，只是采用不同的微處理器或者不同的通信協(xié)議，比如采用自定義協(xié)議、802.

6、11協(xié)議、ZigBee協(xié)議、藍牙技術以及UWB通信方式等。其中，ZigBee是新興的具有自組網(wǎng)功能3路由器和終端節(jié)點，芯片延用了以往CC2420的架構，在單個芯片上整合了ZigBee射頻(RF)收發(fā)器、內(nèi)存和微控制器，在休眠模式時，整個芯片的流耗小于0.9μA，集成了定時器等大量的片上資源。Figure8WirelessZigBeeProtocolStack是業(yè)內(nèi)最具盛名的協(xié)議棧之一。2.4GHz的ZigBee技術和433MHz的射頻技

7、術相結合的無線傳感器網(wǎng)絡實現(xiàn)方案。433MHz射頻部分選用CC1100射頻芯片CC1100工作在433MHz的頻率上，采用2FSK調(diào)制方式，數(shù)據(jù)速率為2.4kbs，信道間隔為200kHz。CC1100與單片機CC2430之間采用SPI接口連接。圖1的橢圓部分內(nèi)是基于TI公司的最新ZigBee解決方案，即CC2430芯片加Figure8WirelessZigBeeProtocolStack實現(xiàn)的ZigBeeMESH網(wǎng)。在組網(wǎng)方式上，Zig

8、Bee主要采用3種拓撲結構：星形網(wǎng)(Star，包括點對點的拓撲結構)、簇樹網(wǎng)(ClusterTree)和網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)。星形網(wǎng)為主從結構，一個網(wǎng)絡有一個網(wǎng)絡協(xié)調(diào)者和最多可達65535個從屬裝置，網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器必須是FFD，由它來負責管理和維護網(wǎng)絡；簇樹網(wǎng)可以是擴展的單個星型網(wǎng)或互聯(lián)的兩個星型網(wǎng)絡；網(wǎng)狀網(wǎng)中的每一個FFD同時可作為路由器，根據(jù)ADHoc網(wǎng)絡路由協(xié)議來優(yōu)化最短和最可靠的路徑。圖21ZigBee網(wǎng)絡的拓撲結構Figure21T

9、opologicalStructureofZigBeewkZigBee網(wǎng)絡中包含協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點3種設備，協(xié)調(diào)器又通過433MHz射頻技術組成一個星型網(wǎng)絡，ZigBee網(wǎng)絡中的節(jié)點可以將采集到的各種數(shù)據(jù)通過ZigBee網(wǎng)絡傳輸?shù)礁髯缘膮f(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)匯總后，再通過433MHz射頻技術傳送到星型網(wǎng)匯集器，即整個系統(tǒng)的管理節(jié)點，然后通過GSMGPRS技術，將采集數(shù)據(jù)最終傳送到后臺管理數(shù)據(jù)庫，后臺管理終端也可以下發(fā)系統(tǒng)的配置參數(shù)，