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基于Zigbee的无线传感器网络节点的设计及其通信的研究

作　者: 金海红
导　师: 昂志敏
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电路与系统
关键词: 无线传感器网络 IEEE802.15.4 Zigbee协议无线通信
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 1727次
引　用: 27次
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内容摘要

作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展。无线传感器网络是一个新兴前沿研究热点领域，综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，具有十分广阔的应用前景，已经引起了学术界和工业界的高度重视。本文介绍了无线传感器网络的概念，从无线传感器网络的网络体系结构、节点技术、网络协议出发，展开对无线传感器网络的相关研究，归纳了无线传感器网络的无线传感器网络的特点和关键性问题，分类研究了数据链路层及网络层协议，详细介绍了无线通信协议Zigbee的特点及协议结构。接着，基于无线传感器网络节点的设计原则，给出了无线传感器网络通用节点的基本构架，给出了系统的硬件结构及软件的设计方案和具体实现，并从硬件、软件两方面考虑了低功耗设计的要求。最后设计了实验环节，对系统的几项指标进行了相关的测试及分析。实验结果表明本文所设计的通用节点平台可以作为无线传感器网络节点的一种低成本、低功耗的解决方案，可以在较低功耗下实现传感器节点之间的无线通信。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
第一章导论  12-17
  1.1 概述  12-14
    1.1.1 论文研究的背景、目的  12-13
    1.1.2 国内外研究状况分析  13-14
  1.2 论文的研究内容、拟解决的关键问题  14-16
    1.2.1 研究内容  14-15
    1.2.2 本论文拟解决的关键问题  15-16
  1.3 论文的内容安排  16-17
第二章无线传感器网络  17-33
  2.1 无线传感器网络的体系结构  17-28
    2.1.1 通信体系结构  18-20
    2.1.2 节点技术  20-21
    2.1.3 网络拓扑结构  21-23
    2.1.4 MAC层协议研究  23-26
    2.1.5 路由协议研究  26-28
  2.2 关键性问题及评价指标体系  28-31
    2.2.1 关键性问题  28-29
    2.2.3 低功耗设计研究  29-30
    2.2.4 评价指标体系  30-31
  2.3 无线传感器网络的应用  31-32
  2.4 本章小节  32-33
第三章 Zigbee技术  33-41
  3.1 Zigbee协议  33-36
    3.1.1 IEEE802.15.4协议标准  33-35
    3.1.2 Zigbee协议架构  35-36
  3.2 Zigbee的技术特点  36-40
    3.2.1 Zigbee的技术参数及优势  36-37
    3.2.2 与其他接入技术的比较  37-40
  3.3 Zigbee的应用前景  40
  3.4 本章小结  40-41
第四章无线传感器网络节点的总体设计  41-63
  4.1 系统总体设计原则  41-42
  4.2 系统硬件设计  42-52
    4.2.1 系统总体结构  42-43
    4.2.2 设备节点设计  43-45
    4.2.3 无线通信模块  45-47
    4.2.4 微处理模块  47-49
    4.2.5 电源设计  49-50
    4.2.6 USB转串口电路设计  50-52
  4.3 系统软件设计  52-59
    4.3.1 系统软件的总体设计  52-54
    4.3.2 通信模块软件设计  54-59
  4.4 传感器节点的低功耗设计  59-61
    4.4.1 硬件电路低功耗设计  59-60
    4.4.2 软件低功耗设计  60-61
  4.5 本章小节  61-63
第五章实验结果与分析  63-69
  5.1 系统技术参数  63-64
  5.2 系统的通信距离及接收灵敏度测试  64-66
  5.3 MC13192的工作模式测试及信道选择测试  66-67
  5.4 系统的功耗分析  67-69
第六章总结和展望  69-70
参考文献  70-76
研究生期间发表的论文  76

基于Zigbee的无线传感器网络节点的设计及其通信的研究

内容摘要

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