基于無線傳感器網絡的數據采集系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、隨著數據采集系統(tǒng)的發(fā)展，所需要實現的功能也越來越多。使用有線傳感器網絡組成的監(jiān)測系統(tǒng)布線量大、安裝和維護費用高、可靠性差，并且在一些人力無法到達的某些地方無法布線，已經不能滿足需要。而無線傳感器監(jiān)測網絡系統(tǒng)具有部署方便、靈活性高、維護成本低等特點，相對于有線傳感器網絡，在數據采集系統(tǒng)中具有更好的應用前景，正逐步走向實用。本文采用低功耗、低成本、低速率的短距離無線通信新標準ZigBee來組建數據采集系統(tǒng)監(jiān)測網絡，解決了傳統(tǒng)有線網絡系統(tǒng)布線

2、難、成本高以及不易擴展等問題，為人們提供一個更為智能、舒適、安全的工作生活環(huán)境。
　　本文首先分析了無線傳感器網絡以及比較目前流行的幾種短距離無線通信技術的優(yōu)缺點，在深入研究ZigBee協(xié)議各個通信協(xié)議層的結構與功能的基礎上，選擇采用點對多點與ZigBee樹型網絡拓撲模型實現數據采集網絡系統(tǒng)。使用TI公司的單芯片CC2430解決方法設計并實現了該系統(tǒng)，系統(tǒng)由一個協(xié)調器、少量路由器和若干終端節(jié)點組成，采用模塊化設計，將無線傳輸模塊與

3、數據采集模塊分開設計，以方便系統(tǒng)調試和擴展。終端節(jié)點主要為傳感器節(jié)點（溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器）。軟件方面，根據ZigBee聯盟制定的標準，利用TI公司提供的開源協(xié)議棧Z-Stack，在此基礎上根據系統(tǒng)具體需求移植和修改協(xié)議棧代碼，編寫了相關應用程序。節(jié)點采用閾值觸發(fā)和休眠機制以節(jié)能。該系統(tǒng)實現了樹型拓撲網絡，具有自動組網，設備動態(tài)入網等功能。經測試，本文的無線節(jié)點數據傳輸可靠，通訊距離滿足需求;節(jié)點能量消耗少、估算電池使用壽