基于紫蜂技術(shù)的子系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，隨著社會(huì)信息化、家庭智能化和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域?qū)o線通訊和數(shù)據(jù)傳輸需求的日益增長(zhǎng)，基于IEEE802.15.4的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的紫蜂網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)作為一種全新的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并展示了迅猛發(fā)展的良好勢(shì)頭，廣泛應(yīng)用到軍事無人值守和靈巧網(wǎng)絡(luò)通訊、工業(yè)自動(dòng)控制、消費(fèi)類電子設(shè)備的無線連接等領(lǐng)域。紫蜂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它依據(jù)IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器

2、之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以它們的通信效率非常高。
　　 本文從分析IEEE802.15.4和紫蜂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)議入手，分別介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)連接關(guān)系和管理服務(wù)關(guān)系，然后選擇合適的軟硬件平臺(tái)和軟件開發(fā)環(huán)境，著重于軟件總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及通信協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)給出具體方案。方案中采用CC2430作為RF射頻模塊，

3、軟件開發(fā)環(huán)境是成都無線龍通訊科技公司配套C51RF-3-PK開發(fā)系統(tǒng)。從具體硬件電路板的設(shè)計(jì)開始，到軟件功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建立、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)采集、判斷請(qǐng)求等方面著手，充分利用集成開發(fā)環(huán)境中API函數(shù)，簡(jiǎn)化了開發(fā)流程，縮減了工作量和工作難度，設(shè)計(jì)開發(fā)出了符合紫蜂規(guī)范的星型網(wǎng)絡(luò)。
　　 在星形網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，本文認(rèn)真分析研究紫蜂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的超幀結(jié)構(gòu)，總結(jié)出信標(biāo)幀的三大作用：網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)同步、數(shù)據(jù)傳送指示。在信標(biāo)使能網(wǎng)絡(luò)中，信標(biāo)幀有維

4、護(hù)網(wǎng)絡(luò)同步的作用，本文從信標(biāo)幀的幀結(jié)構(gòu)及其攜帶信息的能力入手，有效地利用信標(biāo)幀載荷中未處理設(shè)備地址子域的信息，開闊思路，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在提高終端設(shè)備空閑休眠的時(shí)間上下功夫，提出了信標(biāo)使能同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能方案。本文先從理論依據(jù)、硬件設(shè)施的介紹到軟件設(shè)計(jì)，一步一步解決了溫度采集系統(tǒng)節(jié)能方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 紫蜂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有設(shè)備成本低、數(shù)據(jù)傳輸可靠、安全性高、設(shè)備體積小等諸多發(fā)展優(yōu)勢(shì)，這將在以后軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域得到更廣闊的應(yīng)用

5、。結(jié)合這個(gè)課題，本文最后探討了紫蜂網(wǎng)絡(luò)在軍事應(yīng)用中的作用，并認(rèn)真分析未來高科技戰(zhàn)場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下，利用紫蜂技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層強(qiáng)大的路由功能，從模型設(shè)計(jì)到軟件實(shí)現(xiàn)，逐步設(shè)計(jì)出單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)生命子系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中，每一名士兵攜帶一部全功能設(shè)備FFD，不僅為本地傳感器采集的數(shù)據(jù)信息提供服務(wù)，而且更好地為行動(dòng)較遠(yuǎn)的士兵提供路由中繼和孤立設(shè)備的重新入網(wǎng)服務(wù)。
　　 最后，對(duì)紫蜂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展前景做了展望，因?yàn)槠渚W(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，我