星状网实验报告

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1、硕士罚愛笛实瞼報告课程名称：计算机控制综合实验题目：Z-Stack星状网实验题目类型：实验报告学院：计算机科学与工程学院专业名称：计算机技术姓名：学号：任课教师：授课时间：2014年门月13日〜2015年1月8日提交时间：2015年1月门日Z-Stack星状网实验一、基础知识1、基本原理星型网(slarnetwork)是指网络中的各节点设备通过一个网络集中设备(如集线HUB或者交换机Switch)连接在一起，各节点呈星状分布的网络连接方式。这种拓扑结构主要应用于1EEE802.2、1EEE802.3标准的以太

2、网中。星型网的基本特点：(1)容易实现，但安装、维护工作量，成本较大：它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线或同轴电缆。但是每个站点都要和中央网络集中设备直接连接，需要耗费大量的线缆，并且安装，维护的工作量也剧增。(2)节点扩展、移动方便：节点扩展时只需要从集线器或交换机等集中设备中拉一条电缆即可，而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可。故障诊断和隔离容易：一个节点出现故障不会影响其它节点的连接，可任意拆走故障节点。(3)中央节点的负担较重，易形成瓶颈；各站点的分布处理能力较低：中央节点一旦发

3、生故障，则整个网络都受到影响。ZigBcc主要采用了3种组网方式：星型网、树状网和网状网。如下面图所示。在星型网屮，一个功能强大的全功能设备(FFD)位于网络的屮心，作为网络协调者(Coordinator),其它的全功能设备(FFD)或精简功能设备(RFD)分布在其覆盖范围内。由于网络协调者定义了整个网络的时分复用和多址接人方式，因此星型网的控制和同步都比较简单，通常用在设备数量比较少的场合。示意图如下图所示：图1星状网示意图2、程序说明(1)本实验修改Z-Stack协议栈中的nwk^globals.h的定义

4、即可。可打开Z-Stack协议栈中的组网实验网关工程CoordinatorEB-PrO和端节点工程EndDeviceEB-Pro,修改nwk_globals.h中的WK_MODE定义为NWK_MODE_STAR即可；(2)对于各个端节点，在通过SmartRFFlashProgrammer烧写完相应的协议栈文件后，应将其IEEE地址设为不相同的地址，如下图为将其IEEE地址设为FFFFFFFFFFFFFF01,这样网关节点白动分配给端节点的地址就不会相同，也不会存在地址冲突的问题。二、实验过程1.实验目的(1

5、)学习星状网通讯的原理及相关技术。(2)学习如何修改Z-Stack协议栈程序以实现星状网通信。2.实验内容在IAR集成开发环境屮修改Z-Stack协议栈程序，以实现星状网通信。3.实验设备(1)硬件：教学实验箱、PC机；(2)软件：PC机操作系统Windows98(2000、XP)+IAR开发环境。4.实验步骤(1)准备一块通用调试母板，带传感器板的通用调试母板三块，2000仿真器，供电并连接好。将通用调试母板的标准串口和PC机的串口相连(或将通用调试母板的USB串口通过USB延长线连接到PC上)。如下图2组

6、网实验连接图所示:(2)启动lAREmbeddedWorkbench,打开路径下面的SampleApp.eww工程文件。(3)在Workspace项下选择CoordinatorEB-Pro工作区，修改nwkglobals.h文件屮的NWKJ10DE定义为NWK_MODE_STAR,并进行编译。•If**fMM•■■■■・wtw&b•*MUMCwftoXw(4)编译成功后，将产生的SampleCoordinator.hex文件通过SmartRFFlashProgrammcr烧写到通用调试母板中，作为组网实验的中

7、心网关节点。(5)在Workspace项下选择EndDeviceEB-Pro工作区后，并进行编译。⑹编译成功后，将产生的SampleEndDevice.hex文件通过SmartRFFlashProgrammer分别烧写到带传感器板的三个通用调试母板中，作为组网通信实验的端节点。•141IMOK-TmikKT.u^rcMIUHAlY2JMACHIUMTDE、b*o*s7,e"■□•■■•miXM(7)网关节点板和端节点板均上电，等待端节点加入网络，路由节点上的二极管指示灯D2常亮，表示网络已连接。如长时间未连接

8、，可按路由节点的复位按扭S2对路由节点进行复位。(7)通过在CVT-WSN综合教学实验平台软件，可观察到实际组网的星型网络拓扑图。1.实验结果在物联网综合实验平台里，我们看到一个网关节点和三个端节点连在一起，呈星形排列，表明连接成功，这就是星型网络拓扑图。实验结果表明，我们实现了星状网通信。三、实验总结无线传感网络技术广泛用于很多方面，如农业物联网、工业自动化以及智能家居等。无线传感的使用使传感器和