基于ZigBee的无线传感网原型系统的设计与实现

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于ZigBee的无线传感网原型系统的设计实现作者姓名：揭王群指导教师：应时彦教授、麻锐博士浙江工业大学信息工程学院2013年5月IIIIl[illlfllllllllltllllJllllllllllllllllllfY2411651DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterDevelopmentofaZigBee-·basedwirelesssensornetworkprotoWpeI--Candidate：WangqunJieAdvisor：Pro。Shiyan

2、YingPh．DRuiMaCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyMay2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作⋯：物嘏日期：卅弓年j-月1力7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

3、校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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。本人授权浙江工业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。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。／2、不保密味(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：5月了]日

4、月年年H期期日日7C／鸦／丫秦Ⅳ●、∥麒∽叶七』．／)，q，／翱移浙江工业大学硕士学位论文基于ZigBee的无线传感网原型系统的设计实现摘要随着无线传感网技术的不断发展和逐步被广泛应用，无线传感网系统已经成为各高校和研究机构研究

5、和开发的热点本论文结合ZigBee31GPRS技术，设计和实现了基于ZigBee的无线传感网原型系统。采用TICC2530片上系统(soc)设计TZigBee硬件设备，组建ZigBee传感网络；以GPRS作为ZigBee网络的无线接入技术，实现了远程访问、监控ZigBee传感网络的网关系统；以TIZ．Stack协议栈作为节点软件平台，分别开发]"ZigBee传感网络和协调器的应用程序，实现传感数据的采集、处理和上传。具体研究内容分为以下几部分：1、系统硬件设计。设计ZigBee传感网节点，实现射频前端电路、传感器模块等电路的设计。采用STC51单片机，结合MG323GPRS模块矛IZigBee

6、协调器设计了系统的网关。2、Z．Stack协议栈移植。首先对Z．Stack协议栈深入分析，并根据本文设计的ZigBee硬件平台对Z．Stack协议栈进行裁剪、移植，实现Z．Stack协议栈正确运行，并完成协调器设备串口数据处理程序、ZigBee传感网络传感器驱动应用程序的开发。3、系统软件设计。ZigBee协调器与网关微处理器通过串El通信，通过对数据消息进行格式化处理，设计了串口通信协议；采用统一的数据格式实现客户端与网关的GPRS通信。另外，设计了确认、校验和重发机制，当确认信息超时或者校验为错时启动重发请求，直到收到确认消息，保证数据的安全；对不同优先级的ZigBee网络数据采取相应的处

7、理方式，对高优先级报文优先发送来保证重要数据传输或者报警的及时性。本课题在银江股份有限公司研究完成，为系统的ZigBee网络设备配置不同的传感器模块，就能完成不同的监控任务，可广泛应用于工业控制、环境监测、智能家居等场景中。关键词：ZigBee，GPRS，z—Stack协议浙江工业大学硕士学位论文一————————————————————————————————————————一DevelopmentofaZigBee--basedwirelesssensornetworkprototypeABSTRACTWithdevelopmeritandapplicationofwirelesssens

8、ornetworks(WSNs)，WSNshavebeenwidelVstudied．AprototypesystemforWSNshasbeendesignedanddevelopedwithtechnologiesofZigBeeandGPRS．ThehardwareofthissystemconsistsofaWSNsystemandagateway．TheWSNsystemisdevelo