基于ZigBee的無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)研究.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展下，本文提出了基于ZigBee技術的無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡技術。隨著電子技術和嵌入式技術的進步，業(yè)界對通信技術的要求是越來越高了，從先前的有線通信技術到現(xiàn)在的無線通信技術，特別是對目前較為先進的無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡通信技術。通過對無線技術的認識，本文設計了基于ZigBee技術的無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡的研究。ZigBee無線網(wǎng)絡是基于ZigBee技術而構造的一種低功耗、低成本、高速率的無線通信網(wǎng)絡。在目前國內(nèi)外通信技術行

2、業(yè)中，無線網(wǎng)絡通信技術在各個領域內(nèi)得到了廣泛的應用。尤其是無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡技術在目前國內(nèi)外是備受關注的研究主題。無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡技術包含了計算機技術、通信技術和傳感器技術。目前電子通信領域內(nèi)，存在著很多的無線技術，比如：藍牙、無線近場通信、UWB和ZigBee技術。而且，ZigBee技術是一種新興的無線通信技術，雖然ZigBee技術在國內(nèi)市場出現(xiàn)的較晚，但是基于它的低功耗、短延時、低成本、近距離傳輸?shù)葍?yōu)點。ZigBee無線技術在無線通信

3、行業(yè)發(fā)展很迅速。所以，在目前所有的無線技術領域內(nèi)，ZigBee技術發(fā)展的相當快。它主要運用于工業(yè)控制、智能家庭網(wǎng)絡、國防工業(yè)、汽車行業(yè)和環(huán)境監(jiān)測等。
　　 本文首先詳細介紹了無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)展和目前國內(nèi)外的研究動態(tài)。在此基礎上分析了基于ZigBee技術的無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡技術。在多種無線通信技術的選擇下，最后選用了ZigBee技術作為基本通訊協(xié)議核心。并且詳細介紹了ZigBee技術的發(fā)展和背景、協(xié)議棧結構、網(wǎng)絡拓撲和CC2

4、430芯片。并且利用ZigBee技術協(xié)議棧實現(xiàn)了該無線監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求。基于此平臺上實現(xiàn)了樹型、星型和網(wǎng)絡型網(wǎng)絡拓撲結構。
　　 其次，研究了基于ZigBee技術的無線網(wǎng)絡的工作原理和協(xié)議棧結構，并且分析了其物理層、網(wǎng)絡層、媒體訪問控制層和應用層。本文選用了最新的ZigBee技術芯片CC2430芯片，并且運用無線單片機核心的HFZ-SmartRF04EB為主要控制單元。同時對CC2430進行了配置，設置了低成本的無線通信模

5、塊，采用RS232串口通信和PC機相連接，設計了它們之間的接口通信協(xié)議，并且利用此技術實現(xiàn)了簡單的點對點無線通信技術試驗。通過對CC2430芯片的入網(wǎng)和退網(wǎng)以及節(jié)點是否成功加入網(wǎng)絡。實現(xiàn)了可以在遠程監(jiān)控環(huán)境當中的參數(shù)，在此平臺上設計了協(xié)調(diào)器節(jié)點、路由器節(jié)點和終端節(jié)點的綁定和數(shù)據(jù)收發(fā)的功能。驗證了ZigBee無線通信技術的穩(wěn)定性。
　　 最后，通過結合最新ZigBee技術的通信規(guī)范設計了ZigBee技術的協(xié)議棧組網(wǎng)模式。在實驗室完