ZigBee基于MSP430的环境参数无线传感器节点设计+程序(5)

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（1）、无线通信协议比较

目前，无线传感器网络的通信协议选择有多种。较为常用的通信协议有ZigBee协议（IEEE802.15.4）、蓝牙(Bluetooth)协议以及IEEE802.15.3a（超带宽UWB）、802.11b/g（无线局域网）等通信方式。下表2.2是这些协议的比较。

表2.2 无线通信协议比较

特征 UWB Zigbee Bluetooth 802.11b

频率/GHz 3.1～10.6 2.4 2.4 2.4

距离/m 10 10～75 10 100

功耗/mW 1 1～3 1～100 100

传输速度/kbit/s 100 000 250 10 000 11 000

从表中可以看到，ZigBee协议的功耗低，最高功耗也只有3mW，且协议栈简单，通信距离长。此外，由于本设计中，数据量较小，ZigBee协议的传输速率完全可以满足要求。因此，本课题中，选用ZigBee协议作为本次WSN设计的通信协议。

Chipcon公司的无线射频模块CC1000、CC2420、CC1010、CC2520，以及RFM公司的TR1000等，NORDIC ATMEL公司的NRF24L01系列等产品在无线通信领域应用较多。

本次设计采用的无线数据传输模块是最新的CC2520芯片。来!自~751论-文|网www.751com.cn

2.1.3 传感器模块

WSN数据采集的核心模块是传感器模块。传感器用于测量各种物理量，将非电量转化为可度量的电量信号，其种类繁多，使用传感器类型取决于被测对象。硬件设计过程中，可以根据实际应用的需要选择相应的传感器对温度、湿度、红外、振动、光强等环境参数进行测量。

本次设计采用DS18B20温度传感器，将采集到的温度信号传输到处理器模块，进而通过通信模块将温度数据传输给汇聚节点。

2.1.4 电源模块

利用无线传感器网络监测环境，大多数情况下，节点的电池不容易更换。所以在节点开发中合理选择电源是十分重要的工作。电源模块直接关系到传感器节点的寿命、成本、体积、设计复杂度和节能水平。使用大容量电源的时候，传感器网络各层通信协议的设计、各种控制算法的实现和网络功率管理方面的指标都可以降低，也就降低了设计的难度。但是使用大容量电源导致传感器节点的体积和成本增加，目前最常见的传感器节点的供电方式是电池供电。