工业无线网络技术研究与应用

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1、大连理_[大学硕士学位论文摘要工业无线技术是一种新兴的面向设备间信息交互的无线通信技术，适合在恶劣的工业现场环境使用，具有抗干扰能力强、能耗低、通信实时性好等特征，是一类特殊的传感器网络。目前，广泛使用的工业无线技术有无线局域网，蓝牙和ZigBec等。通过对蓝牙网络通信协议的研究，设计出以ARM9处理器和蓝牙适配器为核心的嵌入式网络节点，该节点具有模数转换和开关量输入输出等功能。在ARM9平台上嵌入式Linux系统中，编写了设备驱动程序，移植了BlueZ协议栈，并在协议栈上开发了通信程序，实现了搜索设备

2、、发现服务、建立连接和收发数据等功能。根据Zi邸ee协议的体系结构和技术特点，设计了以8位AVR单片机ATmegal28和符合IEEE802．15．4标准的射频芯片CC2420为核心的ZigBee网络协调器和终端设备节点，节点具有光强度信号采集功能。编写了底层驱动程序，移植了PICZ．stack协议栈到AVR单片机上，并在协议栈上开发了协调器和终端设备的通信程序。设计出的zi邸∞网络协调器具有建立网络，处理设备关联请求，处理设备绑定请求，处理设备解关联请求和数据转发等功能，终端设备具有搜寻网络，加入网络

3、和数据收发的功能。由蓝牙主设备和从设备组建的蓝牙微微网，实现了主设备对远程从设备的控制操作。由ZigBee协调器和终端设备组建的ZigBee星型网络，实现了对环境中不同地点光强度信号的采集与监控。通过对上述两个网络的测试和比较分析得出，蓝牙节点具有数据传输速度快和传输质量高的特点，但功耗大，网络拓扑结构单一，扩展性较差，适用于传输语音和视频信号。而ZigBee节点具有功耗低和组网能力强的特点，但数据传输速度慢，适用于控制和数据采集领域。可见，两种技术应用的领域不同，可以达到补充的作用。关键词：无线传感网

4、；蓝牙；ZigBee；协议栈大连理工大学硕士学位论文TheResearchandApplicationofIndustrialWirelessNetworkTechnologyAbstracthdus砸alwirelesstechnology，asakindofspecialSelLSOr雎tworks，is盐newlyemergingwirelesscommunicationtechnologyformanagingtheinformationinteractionsamongdevices，andi

5、sadaptiveto山epoorconditionsofaindustrial丘dd，duetoitsoutstandingcharacteristics，suchasstronganti-interferenceability，low-powerCOIlSumptions，goodreal．timeperformanceincommunicationandSOon．Atpresent,thewidely-usedindustrialwirelessteehnologiesincludeWLAN，Bl

6、uetooth,andZig,Beeetc,ByresearchingBluetoothcommunicationprotocol,wedesignanembeddednetworknodewithintegratedA∞andDID0functions，basedonA卟移andB1uetoothadapter．OntheembeddedLinuxsysteminARM9platform,wewritedriversforcharacterdevices，tramplantBlueZprotocols

7、tack,developthecommunicationprogrambasedonBlueZ,andfinallyimplementthefunctionsofsearchingd喇∞s，discoveringsczvice，establishingAccordingtoZig,Beeprotocolframeworkanditstechnologyfeatures,wedesignaZigseecoordinatorandanendpointdevice,withthefunctionoflight

8、intensitydataacquisition,byusillgMCUATmegal28and2．4GHzradiofrequencychipCC2420，whichmeasur鹳uD班802．15．4．Wewritedevicedrivers,hramsplautP]CZstackprotocolsmelttoAVRMCU．anddesignprogramsforthecommunicationbetweenthetwodevices．