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工业无线网络技术研究与应用
资料介绍
工业无线技术是一种新兴的面向设备间信息交互的无线通信技术，适合在恶劣的工业现场环境使用，具有抗干扰能力强、能耗低、通信实时性好等特征，是一类特殊的传感器网络。目前，广泛使用的工业无线技术有无线局域网，蓝牙和ZigBee等。 通过对蓝牙网络通信协议的研究，设计出以ARM9处理器和蓝牙适配器为核心的嵌入式网络节点，该节点具有模数转换和开关量输入输出等功能。在ARM9平台上嵌入式Linux系统中，编写了设备驱动程序，移植了BlueZ协议栈，并在协议栈上开发了通信程序，实现了搜索设备、发现服务、建立连接和收发数据等功能。 根据ZigBee协议的体系结构和技术特点，设计了以8位AVR单片机ATmega128和符合IEEE 802.15.4标准的射频芯片CC2420为核心的ZigBee网络协调器和终端设备节点，节点具有光强度信号采集功能。编写了底层驱动程序，移植了PICZstack协议栈到AVR单片机上，并在协议栈上开发了协调器和终端设备的通信程序。设计出的ZigBee网络协调器具有建立网络，处理设备关联请求，处理设备绑定请求，处理设备解关联请求和数据转发等功能，终端设备具有搜寻网络，加入网络和数据收发的功能。 由蓝牙主设备和从设备组建的蓝牙微微网，实现了主设备对远程从设备的控制操作。由ZigBee协调器和终端设备组建的ZigBee星型网络，实现了对环境中不同地点光强度信号的采集与监控。通过对上述两个网络的测试和比较分析得出，蓝牙节点具有数据传输速度快和传输质量高的特点，但功耗大，网络拓扑结构单一，扩展性较差，适用于传输语音和视频信号。而ZigBee节点具有功耗低和组网能力强的特点，但数据传输速度慢，适用于控制和数据采集领域。可见，两种技术应用的领域不同，可以达到补充的作用。
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