基于ZigBee 2006协议的无线数据采集系统设计与实现

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随着传感器技术、现代网络技术和无线通信技术等技术的进步,推动了具有现代意义上的无线传感器网络的产生和发展。ZigBee技术作为一种新兴的近距离、复杂度低、低功耗、数据速率低、低成本的无线网络技术,在2002年被提出并不断被更新和完善,并获得了广泛的支持。它是一种处于蓝牙和无线标记技术之间的技术,主要应用于短距离的无线通信。文章将ZigBee技术应用与工业现场的温度、压力、流量等参数的采集。研究基于ZigBee 2006技术标准的无线传感器网络在工业现场过程控制数据采集中的应用,开发ZigBee技术的为核心的无线数据采集系统。该数据采集系统将面向环境监测、工业控制等领域。通过研制性价比优异的无线数据采集系统,为ZigBee技术在数据采集领域内的推广应用提供的技术支持。本文首先对当前无线传感器网络以及ZigBee技术的由来、研究热点与研究状况作了详尽的介绍。同时提出了在工业现场利用基于ZigBee 2006协议的无线网路采集温度、流量、压力等参数。其次,介绍了ZigBee 2006协议栈与无线数据采集系统的网络结构、ZigBee协议栈结构、ZigBee网络配置、ZigBee协议物理层、MAC层、网络层、网络层等有关概念。同时,对无线数据采集系统的需求、拓扑结构、通信路由方案、节点数据通信实现方案与部署方案作了详细的分析研究,提出了基于ZigBee 2006技术无线数据采集系统的总体设计方案。根据总体设计方案以CC2430芯片为核心设计了协调器/路由器节点、数据采集节点的硬件设计方案,并选定了温度、压力、流量等工业现场主要参数的检测传感器型号与数据测量方案。本文利用通信协议栈Z-Stack与IAR开发环境开发了,协调器、路由器、数据采集节点的软件,包括数据通信与工业现场参数采集。同时,利用可视编程工具Visual C# 2005开发平台与SQLSevers数据库开发了集中器管理软件,实现网络配置、用户信息管理、数据处理、曲线显示、实时显示和数据库存储。最后,本文对整个系统进行测试,并展望今后研究的方向。
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