基于ZIGBEE点到点通信_开题报告.doc

题 目 基于ZigBee的终端节点与汇聚节点间通信功能的设计 选题类型 应用型 选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目的、意义，列出主要参考文献)： 随着无线网络技术的快速发展， 许多本来存在的网络服务逐渐走向成熟。近几年来， IEEE ( InSTitute of Electrical and Electronics Engineer) 802. 11 无线局域网络的普遍以及IEEE 802. 16 无线宽带网络的商业标准化都使得无线网络技术越来越重要， 也有越来越多的相关应用和产品出现。但是大多无线网络技术成本较高， 像蓝牙。所以普及无线网络，低成本就成了一个至关重要的问题。为了满足低功耗、低成本的无线网络要求，IEEE 标准委员会在2000 年12 月份正式批准并成立IEEE802. 15. 4 工作组，任务就是开发一个低数据率的W PAN (LR2W PAN ) (无线个域网) 标准。它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点， 能在低成本设备(固定、便携或可移动的) 之间进行低数据率的传输。 ZigBee 是部署无线传感器网络的新技术，它是一种短距离、低速率无线网络技术， 是一种介于无线标记技术和B lueToo th (蓝牙) 之间的技术提案。它专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。 课题研究背景 国内外的研究现状? （1）国内ＺigBee的研究起步比较的晚，国内市场主要有国外一起占领。国内还未见成熟的自主研制的ＺigBee产品，只是有一些研究性的和简单应用的文章出现在期刊杂志，但是随着无线技术大趋势的发展，很多的高校和研究机构已经开始无线组网技术的研究和应用。像中科院计算所的宁波分所就在专业从事无线技术的研究。侧重于无线网络化的智能传感器，计算所自主开发出了低功耗的ＣＰＵ、多点网络动态组网拓扑协议、网络节点管理软件，国内的一些大学为，如山东大学、浙江大学也在进行ZigBee组网和应用的研究、利用国外的厂商的开发平台和芯片创建ZigBee网络，并且应用在智能家居、物流管理方面。相信随着无线技术的研究的深入，将有更多的国产的ZigBee产品。 （2）国外对此技术研究较早，技术也更为成熟，ZigBee成立于02年8月份，为推动ZigBee技术的发展、Ｅmber, Honeywell, Mistubishi, Motorola, Philips, 和Samsung等公司共同成立了ZigBee联盟。现如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入，其中包括有许多ＩＣ设计、家电、通讯设备、ＩＰ服务提供、玩具等厂商，目前该联盟已经包含超过150多家会员。 （二）课题研究的意义? 短距离无线通信技术已成为无线通信技术领域的一个重要分支。在诸多无线数据传输应用中,其通信系统所传输的数据通常为小量的突发信号,即数据特征为数据量小,要求进行实时传送。如采用传统的无线技术,虽然能满足上述要求,但设备的成本高、体积大且能源消耗较大。针对这样的应用场合,人们希望利用具有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低的短距离无线通信技术。?Zigbee技术具有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低的特性。该技术的提出旨在应用到诸如工业控制、环境监测、商业监控、汽车电子、家庭自动化等低速率网络应用场合,在这些场合中系统所需求的数据量小,传输速率要求不高,终端设备多采用电池供电的嵌入式设备。 三、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程 设计内容：在ＩＡＲ环境下采用C51语言实现两个节点模块间的无线通信功能。终端节点每隔10Ｓ向汇聚节点发送数据，汇聚节点收到数据后令外接的二极管闪烁10Ｓ，停止10Ｓ。 研究方法与技术路线?（一）研究方法与步骤? 用户 应用层 ZigBee联盟 API 安全层（32/64/128位加密） 网络层（簇型/星型/网状结构） IEEE802.15.4 MAC PHY(868/815MHZ? 2.4GHZ) ? ?　?表 协议栈的整体框架 工作原理： 终端节点（采集节点）每隔10s向汇聚节点发送数据，汇聚节点把数据上传到中转器，中转器负责把上传的数据传到ＣＣ2340,然后ＣＣ2430作为控制核心向外接二极管发出指令使其闪烁10s,停止10s. 无线传感器网络采集节点（终端节点）完成数据采集、预处理和通信工作；汇聚节点负责网络的发起和维护，收集并上传数据，将中转器下发的命令通告采集节点；中转器负责上传收集到的数据并将控制中心发出的命令信息传递给汇聚节点；控制中心负责处理最终上传数据，并且可以由用户下达网络的操作命令。采集节点和汇聚节点由 \o CC2430CC2430作为控制核心，采集节点可采集并传递数据，汇聚节点负责收集所有采集节点采集到的数据。中转器采用