文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
基于ZigBee的无线数据采集系统设计与实现
姓名:唐远尧
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:何枫
20090601
摘要无线传感网络设计的,但是其低数据率、低功耗、低成本的特征菲西南交通大学硕士研究生学位论文第无线传感网络结合了传感、计算、通信等技术,可以用来控制、观测特殊环境中的事件或现象。无线传感网络由大量分布的传感器、互联的无线网络、汇聚信息的中心点、中心点的计算资源四个基本部分组成。协议由任务组与联盟联合制定,主要用于低功耗、低成本的无线网络。虽然协议不是专门为常符合无线传感网络的要求,因此可以利用协议来建立无线传感网络。本文在研究协议的基础上,利用/实现了协议的部分功能,分别实现了协议的物理层、层、网络层部分功能。在此基础上,本文设计并实现了一个嵌入式无线数据采集系统。整个系统主要由传感器节点、数据采集节点两部分组成。两种节点之间的通信采用前面实现的协议。本文最后设计了一个验证系统,用来验证前面实现的协议是否可用。验证系统主要由两个槌伞本文针对献源募铀俣却ǜ衅鳎/设计了传感器应用程序。并在前面实现的协议的基础上,实现了两个涞耐ㄐ牛郧懊媸迪值协议进行了验证。采集关键词:无线传感网络;协议;嵌入式系统;无线数据
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钾矿弓枷姗猎酾C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椋学位论文作者签名:启之坠无谣渤剖西南交通大学学位论文版权使用授权书槐C芡牛褂帽臼谌ㄊ椤掌冢鼬辍黾日碍本学位论文作者完全了解学校有关保留、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。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于朐谝陨戏娇蚰诖颉月签年师名.:
启远忘到颉祸西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:设计了一个基于协议的无线数据采集系统,并利用实现了协议的主要功能。
第滦髀研究背景与意义西南交通大学硕士研究生学位论文第嵌入式系统的定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、专用于应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统川。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统、嵌入式应用软件四个部分组成。因为上具有丰富的硬件、软件资源,而且嵌入式设备的资源不足以用来开发软件。因此开发嵌入式系统一般需要采用交叉开发模式,即在上编辑、编译软件,然后在目标平台上运行、验证软件【。在开发嵌入式系统时,通常需要将所有软件模块生成一个单一的文件。这个单一的文件一般称为映像文件,它的主要结构如图所示。图映像文件主要结构
西南交通大学硕士研究生学位论文第其中最底层是,之上是嵌入式操作系统内核,嵌入式操作系统内核之上是设备驱动程序,设备驱动程序之上是根文件系统,根文件系统之上是应用程序】。协议是由工作组与联盟联合制定的一种新的无线通信协议,它主要面向短距离、低功耗、低成本的无线个域网。虽然协议不是专门为无线传感网络设计的,但是可以通过低速率无线个域网建立无线传感网络,因此协议同样适用于无线传感网络。实际上,协议主要针对低数据率、低功耗、低成本的无线网络,而这些特征正好满足无线传感网络的要求。当前世界各大电子公司纷纷推出了满足协议的无线收发芯片,同时也推出了相关的协议栈,比如镜/软件。然而这些软件大多数是用镅允迪值模遣荒芎芎玫芈阄线传感网络对并发性、灵活性的要求。/来自于,它采用了一些新的技术,比如基于组件的编程模式、全部程序僮飨低臣由嫌τ贸绦分析、事件驱动、主动消息等。它很好地解决了无线传感网络中的一些问题,比如并发性、灵活性、实时性等,在世界范围内得到了广泛的应用。如果可以用/实现协议,相对于用镅实现的协议,在代码大小、并发性、灵活性、实时性等方面,都会有很大的改进。现在对于协议在无线传感网络中的应用的研究,大多数还是使用网络仿真软件进行仿真,这与实际情况相比,还是存在~定差距。如果可以用/实现协议,应该可以为无线传感网络的相关研究带来很大方便。本文中的数据采集系统,数据从传感器节点到数据采集节点利用的是协议,而数据从数据采集节点到利用的是疘协议。这样可以降低系统的成本