zigbee无线传感器网络节点的设计与应用

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1、分类号学号M201073173学校代码10487密级硕士学位论文ZigBee无线传感器网络节点的设计与应用学位申请人：李继黄学科专业：水利工程指导教师：周建中教授答辩日期：2012年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandApplicationofZigBeewirelesssensornetworknodesCandidate:JihuangLIMajor:Wat

2、erConservancyEngineeringSupervisor:Prof.JianzhongZHOUHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

3、结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在半年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要无线传感器网络是

4、目前较热门的研究领域，其作为一个将数据采集、数据传输以及数据处理集成于一体的智能化系统，具有非常广阔的应用前景。无线传感器网络可应用于军事国防、生态环境监测、交通管理、医疗健康等领域，因而得到全球各个国家的高度重视。无线传感器网络是一个复杂的网络系统，由大量分布在监测区域内或人迹罕至地区的无线传感器网络节点组成。节点能够采集和处理传感器的数据，并且通过ZigBee无线传输到汇聚节点，最后由汇聚节点发送到监控中心。本文首先概述国内外有关无线传感器网络的发展现状及前景，进而深入研究ZigBee技术的特点及优势，并对Zig

5、Bee协议框架结构进行分析，然后通过论述协议的应用层、网络层、数据链路层、物理层和MAC层的功能，将无线传感器网络与ZigBee技术相结合，阐述无线传感器网络节点的硬件和软件设计方法。在本文的设计中，选用功耗较小的CC2530芯片作为通信芯片来设计节点。CC2530芯片只需极少的外部元件，便可构建低成本的ZigBee节点。在此基础上，通过编写协议栈程序和单片机数据采集程序，以片内温度传感器采集的温度数据为对象，进行包含协调器节点、路由节点以及终端传感器节点的组网通信实验。最后，对无线传感器模块进行距离测试和穿透性测试

6、，结果表明，各项指标均达到设计要求。关键词：ZigBee，无线传感器网络，CC2530，节点设计I华中科技大学硕士学位论文AbstractWirelesssensornetworkisanintelligentsystemwhichintegratesdataacquisition,transmissionandprocessing.Asanactivereseacharea,ithasbroadapplicationprospects.Wirelesssensornetworkcanbeappliedinthefi

7、eldofmilitarydefense,ecologicenvironmentmonitoring,trafficmanagement,medicalhealthandsoon.Therefore,itattractsmanycountries’attentions.Wirelesssensornetworkisacomplicatednetworkwhichincludesalargenumberofwirelesssensornetworknodesindifferentlocations.Thesenodes

8、canalsobelocatedininaccessibleplaces.ThesensordatacanbecollectedandprocessedbynodesandthensenttotheaggregationnodeviaaZigBeewirelesstransmission,andlastlysentbythesinknodeto