ZigBee无线传感器网络技术在工业自动化生产中的应用(3)

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由于ZigBee标准还制定了能使不同制造商之间共享网络资源的应用框架，其露标定位在现存的系统还不能满足产品需求于特定的市场，有着广阔的应用前景。其应用领域主要包括以下几个方面：家庭和楼字网络中涉及到的空调温度的监控、照明设备的自动控制、电表和水表的计量控制、窗帘的自动控制、家用电器的远程控制等；工业控制中涉及到的各种监控器、传感器的自动化控制等；商业领域的智能标签等；公共场所的烟雾探测器等；农业控制上收集各种土壤信息和气候信息等；以及老人与行动不便者的紧急呼器唾器和医疗传感器等等。无论学术界还是实业界，人们看重ZigBee还有更重要的一点。论文网

1.3 无线传感器网络的发展概况

1.3.1 国内外研究现状

1.4 ZigBee的应用及特点

ZigBee技术首次提供了一个从理论走向现实的技术平台。ZigBee标准的普及，可以说是计算技术第四次浪潮的第一波。随着微电子技术、计算枧技术的不断发展进步，微处理芯片的组网功能会进一步加强，使褥智能传感器与无线通信网络的结合将会变的更加容易。应用高性能的嵌入式处理器可以使信息网络的功能越来越强，相信在不久的将来，我们周围的生活环境将是无所不在的网络。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。主要具有以下几个方面的特点：

（1）低功耗（2）低成本

（3）低速率（4）近距离

（5）短时延（6）高容量

（7）高安全（8）免执照频段

1.5 课题研究的主要内容及目的

环境条件中的温度指标是许多工业场合的重要参数, 研制可靠且实用的温度监测系统显得非常重要。通常, 采用有线网络实现温度监测,具有布线麻烦、设备随意移动性不强等缺点。随着射频技术、集成电路技术的发展, 无线通信功能的实现越来越容易, 数据传输速率也越来越快, 并且逐渐达到可以与有线网络相媲美的水平。本文提出的基于ZigBee技术的无线温度监测的方案, 不必铺设电缆, 可以节省费用和时间。而且, 改变温度传感器节点测量位置和增加或减少传感器节点数目都非常方便。设计应用于温度的无线传感器网络在需要测量的部位放置传感器节点, 由监测中心对网络采集的数据统一管理和分析。该无线传感器网络具有快速展开、稳定可靠、可维护性好等特点。

2 ZigBee技术的概述

2.1 ZigBee网络的构成

ZigBee网络层支持三种网络拓扑结构，分别为：星状网络拓扑、树状网络拓扑以及网状网络拓扑结构。在星状网络中，网络主要由ZigBee协调器控制，它主要负责网络中设备的初始化和维护工作。星状网中的其他设备叫做终端设备，直接和协调器进行通信。在树状和网状网络中，ZigBee协调器主要负责形成网络和选择网络主要参数，然后通过路由节点扩张网络。在树状网络中，路由节点使用等级路由机制进行数据的传输和控制信息，树状网络可以使用信标使能的通信。网状网络允许全对等通信，但是网状网络中的路由节点发送的不是标准信标帧。但是从功能上主要分为星状网络拓扑结构和对等网络拓扑结构两种类型。其中树状网络和网状网络同属于对等网络拓扑结构。下面分别对这两种网络拓扑结构进行介绍。在介绍具体网络拓扑结构之前先介绍两个概念：全功能设备(Full FunctionDevice，FFD)和精简功能设备(Reduced Fun ction Device，RFD)。FFD的特点有：支持任何网络拓扑结构、可以成为网络协调器或路由器、可以充当网络中的任何设备以及能和任何设备通信；RFD的特点有：不能成为网络协调器、不能有子节点、只能和自己的父节点通信。文献综述