无线传感器网络及ZigBee技术的应用研究

近年来,随着微机电系统(MEMS)、无线通信网络和嵌入式系统等技术的飞速发展,各种新技术高度交叉融合,孕育出了许多新的信息获取和处理模式,无线传感器网络就是其中一例。无线传感器网络可用来监控环境、机器甚至人类自己,从而真正实现“普适计算”的理念。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景,已经引起了世界许多国家军事界、学术界和工业界的高度重视,同时,在基础理论和工程技术两个层面都提出了大量的挑战性研究课题。 论文介绍了无线传感器网络在国内外的研究现状,从体系结构的角度阐述了无线传感器网络的关键技术:无线通信网络的构建和网络节点的设计与实现,并给出了无线传感器网络的设计步骤。 通过分析和比较,论文课题选用ZigBee技术构建无线通信网络,设计了网络的拓扑结构以及层次化的协议栈;构建了网络节点的软硬件平台;完成了嵌入式节点的硬件设计、协议栈的开发和应用软件的实现;并对所构建的无线传感器网络进行了部署和试验,对试验数据进行了分析和整理;最后,给出了一个无线传感器网络的典型应用实例——矿井下人员识别与定位系统。