基于zigbee技术的无线自组网传感器网络设计

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金g巴』些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：彦吠建签字日期：弘617年4月叫日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目墨王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金月旦王些

2、盍三L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：彦矽Q蔓签字日期沙1年4月少＼日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名签字日期电话：邮编：致谢本论文是在导师张辉教授的悉心指导下完成的。张老师渊博的知识、创新的思维、严于律己宽以待人的品质影响着我，教育着我，不仅开拓了我的思路，增长了我的学识，也使我在今后的学习、工作中受益匪浅。感谢我的家人在我求学期间无私的帮助与鼓励。在此祝他们生活幸福，健康长寿!感谢实验室同学牛学虎

3、、孙承文、倪勇对我的支持与鼓励。他们忘我的工作态度以及营造出浓厚的科研氛围使我受益匪浅。能够认识他们将是我一生的财富。还有许许多多关心帮助过我的老师、同学和朋友们，在这里无法将他们的名字一一列出，在此谨表我衷心的谢意!作者：李武建2009年3月29日第一章绪论1．1温度测量系统概述1．1．1温度测量系统组成概述随着现代化信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，温度是生产过程中最普通的检测参数之一，因此温度检测系统已广泛应用于诸多的领域。温度测量系统一般分为模拟温度检测系统和数字温度检测系统。在模拟温度检测系统中，目前比较成熟的方案是利用模拟式温度传

4、感器和模数转换芯片把温度模拟量转换成数字量，然后送入单片机进行处理，并根据处理的结果来控制相应的设备，如图1．1所示。图1-1模拟温度测量系统框图当系统进行多点温度测量时，所用模拟温度传感器增多，使系统变的复杂。随着传感器技术的发展，出现了数字式温度传感器，有效地解决了模拟式温度传感器外围电路复杂及抗干扰能力差的弊病，降低了对系统的要求【l】，于是产生了数字测量系统。如图1．2所示，数字式温度传感器中集成了温度传感器，模数转换器，温度寄存器等。传感器将温度转换成电压，再由转换器转换成数字量送到温度寄存器，然后单片机通过直接读耿温度寄存器中的值来获取温度

5、数字量，从而进行分析和控制。图1．2数字温度测量系统框图1．1．2无线网络在温度测量系统中的特点和优势当前，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。随着工业环境中对温度的要求越来越高，传统的温度控制系统的弊端越来越明显，已经不能适应人们生产生活的需要。为满足社会的需求，设计出无线温度测量与控制系统已经成为很迫切的问题之一【2J。无线温度测量就是用来对现场的温度进行无线检测的，它非常适用于运动物体和不方便铺设线路场所，或危险、有毒、有害场所

6、的温度检测，例如：转炉、隧道窑、加工中的工件、酸碱浓度较高的化工场所等。它是将测量单元置于检测的现场，把测得的温度信号由无线发射机通过电波发射出去。显示单元设在另一地，比如工作室、监控室等，由无线接收机将测量结果接收下来，并把测量结果显示给监控人员，实现检测与测量结果的无线连结。1．2无线传感器网络简介1．2．1无线传感器网络组成与特点无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知

7、对象的信息，并发送给观察者。图1-3为一个典型的无线传感器网络结构【3】。图1—3典型的无线传感器网络结构因为节点的数量巨大，而且还处在随时变化的环境中，这就使它有着不同于普通传感器网络的独特“个性”。首先是无中心和自组网特性。在无线传感器网络中，所有节点的地位都是平等的，没有预先指定的中心，各节点通过分布式算法来相互协调，在无人值守的情况下，节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没有中心，网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。其次是网络拓扑的动态变化性。网络中的节点是处于不断变化的环境中，它的状态也在相应地发生变化，加之无线通信信道的不稳定性，网

8、络拓扑因此2也在不断地调整变化，而这种变化方式是无人能准确预测出来的。第三是传输能力的有限性。