基于CC2530的无线传感器网络选择性组网设计与实现

发布时间：2017-05-17 17:19

  本文关键词：基于CC2530的无线传感器网络选择性组网设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文深入分析了以ZigBee技术为核心的无线传感器网络:基于CC2530芯片的Z-Stack协议栈虽然免费,但源代码是半开源;基于其它芯片的ZigBee协议栈有高额的授权费。本论文结合项目的特定应用需求,选择ZigBee技术和CC2530芯片,设计并实现了一种基于CC2530的无线传感器网络选择性组网系统。首先,研究了本论文涉及到的相关技术:ZigBee技术、星型网络和CC2530芯片;设计了协调器和终端节点的硬件结构。其次,本文设计并实现了带标志性信息的选择性组网协议。主要包括四方面的内容:(1)设计了带标志性信息的通信协议,该标志性信息标识了在同一区域内不同类别的网络系统,利用该网络标志信息可实现有选择性的组网过程。(2)协调器的建立网络的过程,依次为硬件初始化,选择通信信道,搜索网络,确定网络号,广播网络标志帧,等待终端节点的加入。(3)终端节点的加入网络的过程,依次为硬件初始化,搜索标志网络,申请加入标志网络。(4)网络工作阶段,协调器始终监测是否有节点的加入或撤出,收集各节点的数据并保持与上位机的通信;终端节点定期采集并发送数据,或进入低功耗休眠阶段。最后,在丢包率、功耗等系统性能方面与Z-Stack协议栈进行了比较测试,实验结果表明本系统在入网延迟、功耗方面优于Z-Stack协议栈,本网络系统的标志信息弥补了Z-Stack协议栈无法区别同一区域内不同网络的缺陷,实现了选择性组网功能,提高了系统的可靠性。但在固定时间内本系统协调器的重启次数略高于Z-Stack协议栈,说明本系统的稳定性有待提高。总之,本文基于CC2530设计的有选择性组织无线传感器网络的系统结构简单、部署方便、节能高效,具有一定的理论意义和实际应用价值。
【关键词】：无线传感器网络 ZigBee CC2530
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstact6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题的研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 研究内容与论文组织12-14
• 1.3.1 研究内容12
• 1.3.2 论文组织结构12-14
• 第2章 无线传感器网络在冷链监控系统中的概述14-17
• 2.1 系统结构14-15
• 2.2 系统工作流程15-16
• 2.3 主要模块介绍16
• 2.4 本章小结16-17
• 第3章 关键技术分析及硬件选型17-30
• 3.1 无线通信技术分析17-21
• 3.1.1 ZigBee技术简介17-19
• 3.1.2 网络拓扑结构分析19-21
• 3.2 无线通信芯片选型21-23
• 3.3 CC2530常用功能23-28
• 3.3.1 电源管理23-25
• 3.3.2 时钟管理25
• 3.3.3 定时器25-27
• 3.3.4 中断处理27-28
• 3.3.5 存储器管理28
• 3.4 协调器节点的硬件系统28-29
• 3.5 终端节点的硬件系统29
• 3.6 本章小结29-30
• 第4章 选择性组网设计与实现30-42
• 4.1 选择性组网概述30-31
• 4.2 协调器建立网络31-35
• 4.3 终端节点加入网络35-36
• 4.4 终端节点工作阶段36-39
• 4.5 协调器工作阶段39-40
• 4.6 本章小结40-42
• 第5章 系统测试分析42-55
• 5.1 测试硬件平台42-43
• 5.2 测试软件平台43
• 5.3 选择性组网性能测试43-49
• 5.4 系统传输性能测试49-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第6章 总结与展望55-57
• 6.1 工作总结55
• 6.2 展望55-57
• 参考文献57-59
• 致谢59-60
• 个人简历60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 韩玉冰;齐林;傅泽田;张小栓;;水产品冷藏车无线传感器网络节点设计——基于CC2530[J];农机化研究;2013年04期

  本文关键词：基于CC2530的无线传感器网络选择性组网设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：374039