基于802.15.4通信協(xié)議的無線傳感器組網技術研究

1、北京工業(yè)大學碩士學位論文基于802.15.4通信協(xié)議的無線傳感器組網技術研究姓名：范偉彬申請學位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導教師：王鐵流20090501A B S T R A C TA B S T R A C TW i r e l e s ss e n s o r n e t w o r k i st h e m o s t p o p u l a r s u b j e c ti nw i r e l e s sn e t w o

2、r k ．I th a sm a n y c h a r a c t e r i s t i c so f t h e r a p i d d e p l o y m e n t ，f a u l t t o l e r a n c ea n d s e l f - o r g a n i z a t i o n ．T h e a b o v e d e s c r i b e df e a t u r e s e n s u r e

3、a w i d e r a n g eo f a p p l i c a t i o n sf o r s e n s o rn e t w o r k ss u c ha s ：m i l i t a r y , e n v i r o n m e n t ，h e a l t h ．i n d u s t r yc o n t r o la n d S Oo n ．I ti Sa b l e t om o n i t o rs e

4、n s e a n d c o l l e c t t h e i n f o r m a t i o no f a l lc o n d i t i o n sa n d c o n t r o l l e do b j e c t s ．I t c a n a l s op r o c e s st h ei n f o r m a t i o n t ob e t r a n s m i t t e d t ot h e U S

5、e r Sw h o n e e d i t ．I nr e c e n t y e a r s ，t h e r e a r e m a n y w i r e l e s st r a n s p o r t t e c h n o l o g i e s i ns h o r t d i s t a n c e w h i c h c a n s u p p o r tw i r e l e s ss e n s o r n e

6、t w o r k ，s u c h a sB l u e t o o t h ，、礬F i ，U W B ，Z i g B e ea n d e t c ．T h o s et e c h n o l o g i e s h a v e t h e i ro w n a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s ．T h e y a r ed i f f e r e n tf

7、r o mt r a n s p o r t s p e e d ，t r a n s p o r td i s t a n c ea n d p o w e r , S O t h e ya r e s u i tf o rd i f f e r e n tf i e l d s ．Z i g B e e i sa k i n d o f n e w w i r e l e s st e c h n o l o g y ．I t i

8、sn o t p o p u l a r b e c a u s e o f i t so l d e s ta p p e a r a n c e ．B u t i ti sb e c o m i n g a n e w h o t p o i n to f w i r e l e s sr e s e a r c h b e c a u s e o f i t ss p e c i a lc h a r a c t e r so f

9、 s h o r t d i s t a n c e ，l o wp o w e r a n d l o w v e l o c i t y ．C u r r e n t ，t h er e s e a r c h i nw i r e l e s s s e n s o rn e t w o r k c o n c e n t r a t e s p r i m a r i l yi nt h ep r o t o c o lo f

10、M A C ，r o u t i n g a l g o r i t h m s ，p o s i t i o na l g o r i t h m sa n d d a t af u s ea l g o r i t h m s ．E a c h l a y e r ’Sf u n c t i o n ，d a t af r a m e f o r m ，t h eu n i f o r mi n t e r f a c e d e

11、f i n i t i o nb e t w e e nd i f f e r e n t l a y e r sa n d e a c h l a y e r ’Sr e g u l a rm a n a g e m e n t i nt h e p r o t o c o ls t a c ka r ec o n s i d e r e df e w ．A tl a s t ，t h i sp a p e r d e s i g n

12、 a s y s t e mo f b r i d g e h e a l t hm o n i t o r i n g b a s e d o n Z i g B e ew i r e l e s ss e n s o r n e t w o r k ，w h i c h i n c l u d i n g t h es o f t - w a r ea n d h a r d w a r e d e s i g n o f d a

13、t aa c q u i s i t i o n a n d t r a n s m i s s i o n f o rm o n i t o r i n g i n f o r m a t i o n ．T h e m a i n c o n t e n t so f t h i sp a p e r a r e ：1 ．R e s e a r c ha n d a n a l y z e I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4p

14、 r o t o c o la n d t h e a l g o r i t h mo f n e t w o r kf o r m a t i o n2 ．I m p l e m e n t t h e h a r d w a r ea n d s o f t w a r e d e s i g no f Z i g B e e w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n m o d u l e

15、 s3 ．D e s i g n t h es o f t w a r e s y s t e m o f Z i g B e e w i r e l e s ss e n s o r n e t w o r k s ，i n c l u d i n g t h ep o r t i n g o f Z i g B e e p r o t o c o ls t a c k ，b o t t o mh a r d w a r e d r

16、i v e r s ，t h ep r o g r a m so fa p p l i c a t i o nl a y e r a n d t e s t i n g t h e p r o t o c o ls t a c k ．4 ．D e s i g nt h e b r i d g e h e a l t h y m o n i t o r i n g s y s t e m b a s e d o n Z i g B e e

17、 w i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k ．I m p l e m e n t t h e h a r d w a r ea n d s o f t w a r e s y s t e m ．K E Y W O R D S ：w i r e l e s s s e n s o rn e t w o r k ，I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 ，Z i g B e e ，n e t w o