《基于zigbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、萬方數(shù)據(jù)第3l謄第．3期2010年3月微計(jì)算機(jī)應(yīng)用MICROCOMPUTERAPPUCArllONSV01．31No．3Mar,2010基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)國大偉(北京郵電大學(xué)通信工程學(xué)院北京100876)摘要：介紹了基于Zigbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，采用Atmegal28L和CC2420芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Zigbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，微控制器模塊和射頻模塊硬件設(shè)計(jì)以及基于TinyOS的軟件設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試該平臺(tái)工作穩(wěn)定可靠。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)ZigbeeAtmegal28LCC2420AWSNPla

2、tformBasedonZigbeeTechnologyGUODawei(TelecommunicationEngineeringinstitute，BeijingUniversityofPostsandTelecommunications，Beijing，100876，China)Abstract：Zigbee—basedwirelesssensornetworkisintroducedinthispaper，awirelesssensornetworkplatformbasedonZigbeeisde·signedusingAtmegal28La

3、ndCC2420chips．Thispaperdeeplydiseribesthesystemarchitecturedesign，mieroeontrollermodule，RFmodluedesignandsoftwaredesignbasedonTinyOSfortheplatform．Testsshowsthatthisplatformworksstably．Keywords：WirelessSensorNetwork，Zigbee，Atmegal28L，CC24201Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)隨著傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及通信和半導(dǎo)體技術(shù)的

4、飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域一個(gè)活躍的研究分支。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由一組高密度，空間上相互離散的傳感器以自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互相協(xié)作地自組織組網(wǎng)，完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集等各項(xiàng)功能。每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都可以通過其無線通信單元進(jìn)行“多跳”路由，將自身獲得的信息發(fā)送或者作為數(shù)據(jù)中繼將來自其他節(jié)點(diǎn)的信息轉(zhuǎn)發(fā)到接收用戶，用戶也可以采用同樣的方式將命令等信息逐跳轉(zhuǎn)發(fā)到各節(jié)點(diǎn)[1’2]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下特征舊’4J：節(jié)點(diǎn)部署后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠竟潭?，?jié)點(diǎn)分布稠密且數(shù)量眾多；節(jié)點(diǎn)電量，存儲(chǔ)

5、空間和計(jì)算能力等有限；網(wǎng)絡(luò)具有高度自組織能力，需要很強(qiáng)的自適應(yīng)能力和健壯性；采用無線多跳路由方式。Zigbee協(xié)議是針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用而生的一種無線通信協(xié)議。ZigBee協(xié)議棧是基于標(biāo)準(zhǔn)的OSI七層模型，但只是在相關(guān)的范圍來定義一些相應(yīng)層以完成特定的任務(wù)。IEEE802．15．4—2003標(biāo)準(zhǔn)定義了下面的兩個(gè)層：PHY和MAC層。ZigBee聯(lián)盟在此基礎(chǔ)上建立了網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層的框架。Zigbee協(xié)議棧的分層結(jié)構(gòu)如圖1所示。ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是基于IEEE802．15．4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而設(shè)計(jì)的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。ZigBee

6、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用2．4GHz無線頻段，是為中短距離、低速率的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)耗電低適于使用電池長(zhǎng)期供電，射頻傳輸成本低，靈活度高，可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、對(duì)等通信和雙向通信，快速組網(wǎng)自本文于2009一os一1l收到，2009—12—17收到修改稿。萬方數(shù)據(jù)3期國大偉：基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)31動(dòng)配置、自動(dòng)恢復(fù)和高級(jí)電源管理，任意個(gè)傳感器之間可相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。由于ZigBee應(yīng)用的低帶寬要求，ZigBee節(jié)點(diǎn)可以在大部分時(shí)間內(nèi)睡眠，以節(jié)省電池能量，然后喚醒并迅速發(fā)送數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)入睡眠模式。ZigBee可以在15ms或更短的時(shí)間內(nèi)由

7、睡眠模式進(jìn)人活動(dòng)模式，因此即使睡眠的節(jié)點(diǎn)也可以取得低喚醒時(shí)延，從而達(dá)到在低功耗下的高性能。2平臺(tái)功能與節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)用于嵌入式傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要側(cè)重于節(jié)點(diǎn)的可擴(kuò)展性和測(cè)試需求。無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有路由功匿溺鞠蠆習(xí)?下雨F?????*il1．___-二·i-_·-··-··_。---．．．．_·_-_·一+?！糵面漏孺圃習(xí)tzighee應(yīng)用屬性i：!i!jiilijii菌?，????‘下?一-■藤甄函圉z砂*送函?TIEEE802．15．4I聯(lián)盟匿三耋塑蕉鯊Ili匝回畫匠圜匭圃圖1Zigbee協(xié)議棧的分層結(jié)構(gòu)能，支持2．4GHz802．

8、IEEE802．15．4，提供高速無線數(shù)據(jù)速率，通過擴(kuò)展10接口連接各種傳感器板和編程板，可提供大規(guī)模自組織