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基于ZigBee技术的无线传感器网络网关研究与实现
资料介绍
随着我国国民经济的发展，无线传感器网络技术在科学研究、环境监测、日常生活等领域的作用越来越重要。近几年，为填补低速率端无线通信技术的空缺而提出的ZigBee技术由于其功耗低、自愈能力强等特点成为当前研究的热点，可广泛应用于低速无线传感器网络中。 在某些无线传感器网路的应用场合，如智能家居，对网络进行延伸或远程监控成为了一种需求，而Internet则是完成这项功能的最佳选择。本文作为整个无线传感器网络系统课题的一部分，设计并实现了以太网接入ZigBee网络的网关系统。 在TI公司公开的ZigBee解决方案基础上，分析当今流行的嵌入式Internet技术，综合考虑成本、功能要求等因素，设计了基于ZigBee技术的无线传感器网络网关系统的整体方案。以低功耗、资源丰富的MSP430FG4618单片机为核心，通过网络芯片CS8900A和符合IEEE802.15.4协议的芯片CC2420，分别接入以太网和ZigBee网络，设计并制作了微控制器电路、以太网接入电路、辅助电路和CC2420射频模块。移植精简的嵌入式TCP/IP协议，实现了进行网络通信所需的ARP、IP、ICMP以及TCP协议；研究实现TI提供的ZigBee协议Z-Stack，建立了ZigBee节点。然后对嵌入式TCP/IP协议以及Z-Stack进行协议融合，提出了基于ZigBee技术的无线传感器网络网关的协议模型，即在同一个MCU中实现了两个不同的协议栈，使用嵌入式C语言在应用层编写程序交换报文。 论文最后使用VC.net语言编写上位机程序，以Windows套接字方式与网关系统进行通信，验证整个系统的设计方案并给出了调试的结果。测试表明：该方案完成了以太网简单接入ZigBee网络的功能，达到了论文最初设计的要求，也为后面的研究提供了一种新的思路。
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