(硕士论文)基于ZigBee的温湿度传感网络研究.pdf

上海交通大学工学硕士学位论文摘要
基于 ZigBee 的温湿度传感网络研究
摘要
无线传感器网络(Wireless work,WSN)是由大量无
处不在的,具有通信与计算能力的微小传感器节点密集布设在无人值
守的监控区域而构成的能够根据环境自主完成指定任务的“智能”自
治测控网络系统。大量传感器节点通过相互之间的分工协作,可实时
感知、监测和采集分布区域内的监测对象或周围环境的信息。无线传
感器网络有着与传统网络明显不同的技术要求,前者以数据为中心,
后者以传输数据为目的。传感器网络最初是由于军事需要而发展起来
的,随着传感器网络技术的逐步发展,它的应用也越来越广泛,现在
己从军事防御普及到社会的各个领域,同时也要求无线传感器网络具
有更小功耗,更低成本,以及更方便使用的性能,在这种情况下,Z
igBee 技术应运而生。
ZigBee 技术是一种短距离无线双向通信技术,该技术拥有协议
简单、功耗低、组网能力强、网络容量大、时延短、安全、可靠及成
本低等优点,具有路径选择、自动连结网络及自我恢复等功能。Zig
Bee 技术特别适合于数据吞吐量小、网络建设投资少、网络安全要求
较高、不便频繁更换电池或可充电的场合。预计将在消费类电子设备、
家庭智能化、工控、医用设备控制、农业自动化等领域获得广泛应用。
本文首先介绍了无线传感器网络的基础知识和研究现状;然后深
入分析了 ZigBee 协议,给出了各个层的功能;之后,设计了 ZigBee
I
上海交通大学工学硕士学位论文摘要
节点模块和温湿度传感模块,并在此硬件基础上设计了具有基本功能
的 ZigBee 协议栈,同时提出了一种基于 ZigBee 的组网算法,通过扫
描信道、建立 PAN 网络和建立节点间的关联三个步骤构建了一个简单
的网络层,实现了无线传感器组网功能,深入研究 ZigBee 路由机制;
在此基础上本文设计一个小型的温度湿度监控网络系统;最后,对论
文进行总结,提出今后的研究工作方向。

关键字:ZigBee,温湿度传感器,无线通信,无线温湿度传感器系
统








II
上海交通大学工学硕士学位论文 Abstract
THE RESEARCH OF THE WIRELESS TEMPERATURE AND
HUMIDITY WOEK BASED ON ZIGBEE
Abstract
Wireless work(WSN)is short-range work
consisting of densely deployed large number of sensor nodes with
different specs and sensor node has ability of apper
puting municating;they form work throug
h ad-hoc sensor node periodically collects environment
data and sends processed data or information to
rk can apperceive,inspect and gather the information of a given
object or environment through munication between each
work is very different from w
ork,the former focus on data and the later focus on the transmissio
n of technology was firstly used in military sy
now,it has been used in almost all of the fields with th
e development of work the same time,it mo
re andmore requires lower cost,large battery life,more reliable and
munications,so ZigBee protocol came into being.
ZigBee technology is a developed short distance wireless two