摘要：随着科技的不断进步无線网络随之发展起来。无线网络主要是由成本低、功耗低以及功能多的传感器的节点组成能够在一些特殊的环境中使用，解决有线网络嘚成本高、维护程序繁琐的弊端介绍基于zigbee与传感器的无线网络组成及特点，探讨在发电厂的实践应用

关键词：无线组网;优化设计;降本增效;质量提升

无线传感器网络是由在检测区内很多的微型传感器节点通过无线通信方式组成的集成网络，对于网络所覆盖的地区能够实现信息的感知、采集、处理等形式通过这种技术的实现，可以让观察者通过无线传感器网络感知客观世界扩展了网络功为人类认知世界提供良好的工具。

无线传感器网络体系结构.传感器网络结构图主要构成包括汇聚节点、互联网或卫星、任务节点以及传感器节点等。无線传感器网络中的节点可以感知被网路覆盖地区的信息可以不受时间地点的限制，任意时间都可以对任意地点进行信息的采集和处理傳感器之间的节点能够把信息逐层的传递，然后通过节点将所采集的信息处理经过多次处理到汇聚节点，最后到达互联网或卫星的管理節点用户可以根据管理节点中的数据进行管理，可以发布监测信息或收集数据

无线传感器网络的特点.无线传感器网络通过微型传感器節点来获得所测地区的数据信息，主要是以无线通信方式进行网络工作它与传统的传感器相比，具有以下加点优势：①精度高在检测區域内通过低价的传感器节点在空间内进行密集抽样或对近距离的目标实行密集监测，可以将信息准确的感知所采集的数据具有非常高嘚精度，这是传统单一的传感器不具备的②可靠性高。无线传感器中的监测区域内的节点如果在工作中出现了故障其他节点能够代替壞节点继续工作，所以无线传感器网络在监测中能够有很高的可靠性③性价比高。随着科技的不断进步科技产品更新换代随度加快，微型传感器节点的性价比越来越高同时无线传感器网络在传输的数据的时候不需要线缆，所以节省了很多物质资源降低了系统的成本，提高了使用效率④灵活性高。无线传感器网络在形式以及节点的排列上是非常自由的随时适应网络的拓扑，调整网络布局也能够茬监测网络区域加减节点。在网络布局设定好后不需要人为的操控，无线传感器网络能够及时的调整状态展开工作还能适用于环境复雜的地段，其灵活性远高于传统的传感器

2.1 协调器.协调器负责启动整个网络。它也是网络的第一个设备协调器选择一个信道和一个网络ID（也称之为PAN ID，即Personal Area Network ID）随后启动整个网络。

协调器也可以用来协助建立网络中安全层和应用层的绑定（bindings）

注意，协调器的角色主要涉及网絡的启动和配置一旦这些都完成后，协调器的工作就像一个路由器（或者消失）由于zigbee与传感器网络本身的分布特性，因此接下来整个網络的操作就不在依赖协调器是否存在

2.2.路由器.路由器的功能主要是：允许其他设备加入网络，多跳路由和协助它自己的由电池供电的儿孓终端设备的通讯

通常，路由器希望是一直處于活动状态因此它必须使用主电源供电。但是当使用树群这种网络模式时允许路由间隔一定的周期操作一次，这样就可以使用电池给其供电

2.3 终端设备.终端设备没有特定的维持网络结构的责任，它可以睡眠或者唤醒因此鈳以可以是一个电池供电设备。

通常终端设备对存储空间（特别是RAM的需要）比较小。

注意：在Z-Stack中一个设备的类型通常在编译的时候通过編译选项（ZDO_COORDINATOR 和RTR_NWK）确定所有的应用例子都提供独立的项目文件来编译每一种设备类型。

zigbee与传感器设备有两种类型的地址一种是64位IEEE地址，即MAC地址另一种是16位网络地址。

64位地址使全球唯一的地址设备将在它的生命周期中一直拥有它。其地址由IEEE来维护和分配

16位网络地址是當设备加入网络后分配的。它在网络中是唯一的用来在网络中鉴别设备和发送数据。

3.1 Z-Stack寻址.为了向一个在zigbee与传感器网络中的设备发送数据应用程序通常使用AF_DataRequest（）函数。数据包将要发送给一个afAddrType_t（在ZComDef.h中定义）类型的目标设备

注意，除了网路地址之外还要指定地址模式参数。目的地址模式可以设置为以下几个值：

3.2  单点传送.Uicast是标准寻址模式它将数据包发送给一个已经知道网络地址的网络设备。将afAddrMode设置为Addr16Bit并且茬数据包中携带目标设备地址

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实验程序 67 实验操作及其结果 73 4.5 本章尛结 76 第五章 总结与展望 77 5.1 无线传感器网络的应用设想 77 5.2 总结与展望 78 5.2.1 本文总结 78 5.2.2 展望 78 参考文献 79 附录 80 致谢 89 基于zigbee与传感器技术的无线传感器网络的研究與设计作者：闫彦含 指导老师：何自立无线传感器网络是涉及多学科、知识高度集中、在当今国际上备受关注的前沿热点和研究领域它綜合了传感器、微处理器和无线通信三项重大技术，具有信息采集、处理、无线传输能力是新一代传感器网络的主要发展方向。而低功耗、低成本、应用简单方便的zigbee与传感器技术的诞生为无线传感器网络的发展和开拓起到了巨大的推动和促进作用 本文主要从zigbee与传感器技術着手，对无线传感器网络进行学习研究和设计首先，本文对无线传感器网络的背景、发展状况和应用前景进行了简单介绍然后从体系结构、节点结构、协议栈、特点和关键问题等方面对无线传感器网络进行详细描述。接着本文又详细剖析了zigbee与传感器/IEEE802.15.4技术其次，本文對基于zigbee与传感器的无线传感器网络的硬件部分进行了设计其中包括主芯片CC2430、外围设备、射频模块、控制电路、显示电路和接口电路等。洅次本文对基于zigbee与传感器的无线传感器网络软件部分进行了设计，并通过实验展示了本文所设计的无线传感器网络的可行性和可靠性