基于ARM的嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ZigBee協(xié)議棧設(shè)計與開發(fā).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低功耗、低成本、自組織、高容錯等優(yōu)秀特點,特別適合在現(xiàn)代信息化的戰(zhàn)場環(huán)境下完成戰(zhàn)區(qū)監(jiān)視、目標定位、武器控制、身份識別、單兵通信等多種軍事任務(wù)。
　　本文設(shè)計開發(fā)了一種基于 ARM的嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ZigBee協(xié)議棧。這種協(xié)議?？蓱?yīng)用于計算、存儲等資源受限的嵌入式系統(tǒng),在不同應(yīng)用條件下適應(yīng)多種物理層技術(shù)。由這種協(xié)議棧構(gòu)造出的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有自組織自修復(fù)能力和良好的傳輸可靠性,可配置為具備通信、偵查、指揮、火

2、控等功能的軍事綜合網(wǎng)絡(luò)。
　　本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用情況,分析了ZigBee協(xié)議的標準文檔 IEEE Std802.15.4-2006標準和ZigBee2007規(guī)范,闡明了ZigBee協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)以及分層模型中各層需要實現(xiàn)的功能。接著介紹了以嵌入式Linux操作系統(tǒng)、mini6410嵌入式開發(fā)板和CC2530無線網(wǎng)卡為軟硬件平臺進行協(xié)議棧開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。然后針對已實現(xiàn)的協(xié)議棧,闡述了協(xié)議棧

3、層級分布結(jié)構(gòu)、接口結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理流程和事件處理過程等具體設(shè)計和實現(xiàn)方式。實現(xiàn)的協(xié)議棧可完成ZigBee協(xié)議的基本功能,并具有可應(yīng)用于資源受限的嵌入式、與底層硬件無關(guān)的特點。最后構(gòu)造了具有3個節(jié)點的簇樹形網(wǎng)絡(luò)對實現(xiàn)的協(xié)議棧進行了網(wǎng)絡(luò)測試,跟蹤了協(xié)調(diào)器創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)和非協(xié)調(diào)器發(fā)現(xiàn)加入網(wǎng)絡(luò)的過程,分析了分布式地址分配和路由算法的執(zhí)行流程,統(tǒng)計了程序占用空間和端到端數(shù)據(jù)傳輸時延情況等數(shù)值。測試結(jié)果表明,設(shè)計開發(fā)出的協(xié)議棧實現(xiàn)結(jié)果基本符合課題的設(shè)計目標