基于Zigbee的无线传感器网络远程监控系统研究与开发

摘要

随着Zigbee无线传感器网络的广泛应用,如何通过互联网对远程监控区域进行实时监测、控制和管理逐渐成为该领域的重要研究课题。
　　论文深入学习、研究了Zigbee技术,在此基础上设计了一个开放、通用的Zigbee传感器网络监控系统,提出了基于多进程体系架构的网关,具体包括的研究工作如下:
　　1.设计远程监控系统的总体结构和网络架构,明确系统各个子模块的功能和设计要求,确定系统的各个模块的硬件选型和软件开发平台,设计了动态可扩展的传感器数据上行和命令下行通信协议。
　　2.分别设计和完成传感器节点、Sink节点的硬件电路原理图,包括传感器、处理器、电源管理和外围接口电路。完成传感器驱动程序,设计传感器节点和Sink节点软件流程图并在Z-Stack框架下实现软件功能。
　　3.搭建网关嵌入式Linux开发环境,设计基于多进程网关的软件体系结构,包括I-Process(初始进程)、E-Process(以太网接口进程)和Z-Process(Zigbee接口进程)。分析、设计基于FIFO和共享内存的多进程间通信机制,设计各个进程软件流程图,完成各个进程的软件功能。
　　4.设计监控中心的分布式系统结构,根据系统需求设计数据库表,实现在Linux下数据库的操作,通过Socket实现和网关的交互。设计、完成Web服务器,通过DOM和AJAX优化了用户体验,完成了远程监控中心业务平台的开发。

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1绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究现状

1.3课题研究意义

1.4 Zigbee技术概述

1.5论文主要研究内容及章节安排

2远程监控系统总体设计

2.1系统总体结构设计

2.2系统通信协议设计

2.3小结

3 Zigbee节点的设计

3.1 Zigbee节点的硬件设计

3.2 Zigbee节点的软件设计与实现

3.3小结

4网关的软件设计

4.1网关应用程序整体结构设计

4.2网关应用程序的具体设计

4.3小结

5监控中心的设计

5.1监控中心总体设计

5.2监控中心详细设计

5.3系统运行及测试

5.4小结

6总结与展望

6.1论文总结

6.2展望

致谢

参考文献

作者在读硕士期间的研究成果