ZigBee技术的无线传感器网络在智能家居中的应用研究

摘要

随着科学技术的发展,无线技术逐渐取代有线技术,仅支持静态固定拓扑的无线网络也逐渐被支持动态变化拓扑的无线网络取代。在短距离的无线控制、监测、数据传输领域,通用的技术有802.11、蓝牙、HomeRF等,它们各有自己的优势,但仍然存在功耗大、组网能力差等劣势。为了弥补上述协议的不足,ZigBee联盟推出基于IEEE802.15.4的ZigBee协议栈。ZigBee短距离低速无线个域网(Low Rate-Wireless Personal Area Network,LR-WPAN)不仅具有低成本、低功耗、低速率、低复杂度的特点;而且具有可靠性高,组网简单、灵活的优势。
　　人类已经置身于信息时代,而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术,也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,并将会带来一场信息革命。无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。
　　Zigbee无线传感器网络将传感器技术、通讯技术和计算机技术结合在一起,具有信息采集、传输和处理的能力,正成为目前一个热点研究领域。本文中,提出了一个基于ZigBee技术的无线传感器网络的平台。设计了系统的总体结构包括硬件结构、软件数据结构以及通讯接口等。该平台中使用新兴的ZigBee协议来作为传感器网络的通信协议,使得该无线传感器网络平台可组成高容错性、低能耗、低成本的多跳分布式传感器网络。
　　论文的主要研究内容和创新如下:本文分析了无线传感网络和Zigbee技术的特点,探讨了无线传感网络的关键技术,与其它无线技术进行了比较,结果显示:Zigbee技术是适合于家庭无线传感网络的。并且在实验室对构建的传感网络进行了部署和实验,构建了网络节点和网络协调器的软硬件平台,最后完成了对应用层软件的开发。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的

1.3论文结构

第二章 无线传感器网络

2.1传感器网络体系结构

2.2传感器介绍

2.3无线传感器网络的研究现状

第三章 Zigbee通信协议介绍

3.1 Zigbee协议概述

3.2 Zigbee协议栈介绍

3.3 与其它几种无线通信协议的比较

第四章 硬件平台的设计

4.1项目的背景和整体的框架

4.2传感器节点设计

4.3系统中用到的传感器及部分代码

4.4处理器的选择

4.5无线通信模块的设计

第五章 软件的设计

5.1 系统工作流程

5.2 程序框图及部分代码

第六章 结束语

6.1 本文的总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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