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ZigBee无线传感器网络节点的设计与应用
资料介绍
无线传感器网络是目前较热门的研究领域,其作为一个将数据采集、数据传输以及数据处理集成于一体的智能化系统,具有非常广阔的应用前景。无线传感器网络可应用于军事国防、生态环境监测、交通管理、医疗健康等领域,因而得到全球各个国家的高度重视。
无线传感器网络是一个复杂的网络系统,由大量分布在监测区域内或人迹罕至地区的无线传感器网络节点组成。节点能够采集和处理传感器的数据,并且通过ZigBee无线传输到汇聚节点,最后由汇聚节点发送到监控中心。
本文首先概述国内外有关无线传感器网络的发展现状及前景,进而深入研究ZigBee技术的特点及优势,并对ZigBee协议框架结构进行分析,然后通过论述协议的应用层、网络层、数据链路层、物理层和MAC层的功能,将无线传感器网络与ZigBee技术相结合,阐述无线传感器网络节点的硬件和软件设计方法。
在本文的设计中,选用功耗较小的CC2530芯片作为通信芯片来设计节点。CC2530芯片只需极少的外部元件,便可构建低成本的ZigBee节点。在此基础上,通过编写协议栈程序和单片机数据采集程序,以片内温度传感器采集的温度数据为对象,进行包含协调器节点、路由节点以及终端传感器节点的组网通信实验。最后,对无线传感器模块进行距离测试和穿透性测试,结果表明,各项指标均达到设计要求。
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