基于ZigBee技术的无线自组网传感器网络设计

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)被广泛应用于环境探测、天气预报、安全、监控,以及分布式计算和目标区域成像等领域,在军事、医疗和民用等方面的应用具有深远意义。传感器网络系统集采集、传输、融合分析于一体,对于庞大的测控系统,过多的线路连接会使系统成本较高且不易维护,尤其是在现场装置空间位置不固定的情况下,采用无线传感器技术能够解决这方面的问题。 当前,温度检测有三个主要的研究方向:一是由点到线、由线到面,实现对温度场的检测;二是由表及里,通过表面检测物体内部的温度;三是由有线到无线,方便对运动物体的检测。 本文根据温度检测的研究方向,在对几种近距离无线通信协议进行分析和比较的基础上,选用ZigBee技术作为基本通讯协议,并基于该协议设计并实现了无线测温系统。 首先,对温度测量系统进行了概述,其中重点介绍了无线网络在温度测量系统中的特点和优势,接着介绍了无线传感网络的相关知识。 其次,对ZigBee协议进行了介绍,并在众多方案的基础上,提出了基于射频一体化芯片CC2430的无线传感器网络节点和基于ARM7内核的S3C44B0芯片的网关设计方案。并在此方案的基础上组建了无线测温平台。 最后,以区域温度测量为实际应用对象,搭建了一个简单的测试平台,验证该平台作为测控系统组成部分的可实现性和自组网性。