無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧與低功耗技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、zigbee作為一種基于開放性國際標準的低成本、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低復雜度的新型短距離無線通信技術(shù)，在工業(yè)自動化、環(huán)境監(jiān)測、智能家居等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。目前zigbee技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展還不夠成熟，雖然存在一些提供Zigbee軟硬件解決方案的廠商，但是其Zigbee協(xié)議棧都是基于國外的商業(yè)協(xié)議?；蛘吖δ芎唵蔚拿赓M協(xié)議棧，為研究Zigbce技術(shù)的細節(jié)帶來了不便。Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點使用電池供電，能量十分有限，而且這些節(jié)點一般

2、都布置在無人值守區(qū)域。因此，對低功耗性能有著極高的要求。
　　本文首先分析了zigbee技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域，強調(diào)了Zigbee協(xié)議棧在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的重要地位。對開源Zigbee協(xié)議棧。MpZBeeV1.0-3.8進行了跨平臺的移植，完成了建立網(wǎng)絡(luò)、加入網(wǎng)絡(luò)、CSMA-CA算法、節(jié)點通信等功能，成功組建了由協(xié)調(diào)器和20個設(shè)備構(gòu)成的Mesh網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計開發(fā)了簡單的應(yīng)用，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、遠程燈控制、數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用，為

3、實測文本提出的低功耗解決方案做準備。而后，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對低功耗性能的高要求，基于對現(xiàn)有低功耗技術(shù)的分析，提出一種引入RFID被動喚醒技術(shù)的低功耗解決方案。該方案通過在普通設(shè)備上安裝RFID標簽，耦合讀寫器發(fā)出的電磁波，以喚醒休眠節(jié)點。引入喚醒器Waker設(shè)備，統(tǒng)一管理和調(diào)度節(jié)點休眠喚醒狀態(tài)。使用OPNET仿真工具對本文提出的方案進行了仿真論證。仿真結(jié)果表明該方案在保證較低的丟包率的同時，有效避免了空閑偵聽，顯著降低能量消耗，達