基于zigbee的智能无线传感器网络系统的设计与实现

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文基于ZigBee的智能无线传感器网络系统的设计与实现姓名：高海波申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：国强；田晓英2012-06基于ZigBee的智能无线传感器网络系统的设计与实现萱昌宣i毒i置宣置；i；宣暑ii；昌宣盏；昌暑昌；；毒昌；；II—毒i；ii；蔷摘要无线传感器网络作为目前通信领域中热门的研究课题，被广泛应用于森林防火、家庭安防和矿井安全监测等领域中物理数据的采集与传输。随着业务类型的不断丰富和信息需求的逐步提升，越来越多的应用要求无线网络提供更大的信息量，以使

2、用户更直观和更深入的了解观测对象。在此背景下，学者们提出了无线多媒体传感器网络的概念。目前，对无线多媒体传感器网络的研究主要涉及几种常用的短距离无线通信协议(蓝牙、WiFi、ZigBee等)。其中蓝牙的价格低廉、应用范围广，但通信距离较短、网络规模较小；WiFi的传输速率较快、可移动性好，但功耗较大；而ZigBee具有低成本、低功耗、低复杂度和强大的网络拓扑能力等优点。综合考虑无线传感器网络对成本、功耗和覆盖范围等方面的限制，本系统应用ZigBee技术组建无线传感器网络，并在GPRS的协作下实现智能无线传感器

3、网络系统。本系统以ARM为中央控制模块，协调图像传感模块和DSP图像处理模块实现图像数据的采集和处理，并控制ZigBee网络和GPRS网络完成数据的传输。同时本系统采用C／S(客户端／服务器)网络连接模式，在嵌入式Linux系统平台和监控中心平台上分别建立UDP客户端和服务器，以实现数据的发送和接收。在服务器端对接收到的数据段进行整合，并重新恢复出原始图像信息显示于监控中心可视化界面上。针对智能无线传感器网络系统，本文进行大量的测试实验，并对测试结果进行深入的对比与分析，总结出影响系统性能的因素。同时对系统存

4、在的不足，本文进行了全面的讨论，并给出进一步改进的方法。关键词：图像传输；ZigBee；ARM；GPRSABSTRACTInthefieldofcommunication，WirelessSensorNetwork(WSN)asahotresearchtopachasbeen、订delvusedintheacquisitionandtransmissionofphysicaldatainthefieldofforestfireprevention，homesecurity,andminesafetymonit

5、oring．Asthebusinesstypescontinuouslyenrichingandtherequirementofinformationgraduallyincreasing，moreandmoreapplicationsrequirewirelessnetworkstoprovideagreateramountofinformationSOthattheuserscangetamoreintuitiveandmorein—depthunderstandingoftheobservedobjec

6、t．Inthiscontext，scholarsputforwardtheconceptofWirelessMultimediaSensorNetwork(WMSN)．Atpresent，researchingonwirelessmultimediasensornetworksaremainlyinvolvedinseveralcommonlyusedshort—rangewirelesscommunicationtechnologies(Bluetooth，WiFi，ZigBeeetc)．Bluetooth

7、islowinprice，andhaswideapplicationrange，butthecommunicationdistanceisshorter,andnetworkscaleissmaller；WiFihasfastertransmissionrate，goodmobility,butthepowerconsumptionislarger；ZigBeehastheadvantagesoflowcost，lowpowerconsumption，lowcomplexityandpowerfulnetwo

8、rktopologyability．Consideringtherestrictionsofwirelesssensornetworksonthecost，powerandcoverage，thissystemappliestheZigBeetechnologytobuildawirelesssensornetwork，andincooperationwiththeGPRS，torealizethe