基于ZigBee的工业测控网络构建问题研究

来源 :山东轻工业学院 齐鲁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinshi46
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在工业测控领域,企业为了获得最大利润,对成本和能耗的要求越来越高,而且在智能化和网络化的推动下,构建一个易于管理、可靠性高、成本低的工业测控网络成为新的发展目标。新兴的ZigBee技术具有成本低、能耗低、速率低等优点,使得其非常适合构建工业测控网络,尤其在环境恶劣不适合人工作业的环境里,ZigBee可以自动维护整个网络,从而降低了对测控网络的投入成本,以便人们可以专注于产品生产。根据实际应用的多样化,ZigBee网络也存在一些不足的地方,比如ZigBee网络不能与外网通信,每个节点的能耗不同容易造成网络能量的不均衡和孤点的存在。针对这些问题,本文提出了一种新的节点身份转换的方法,构建了一个基于ZigBee的工业测控网络,并且实现了工业测控网络与以太网的通信。本文首先论述了课题的研究背景、目的和研究现状以及构建基于ZigBee的工业测控网络所需要的关键技术;从硬件和软件两个角度阐述了如何构建一个用于测量温度和湿度等参数的ZigBee网络,并且对网络现有的路由算法提出了新的改进方法通过matlab仿真验证了新的改进方法的优越性,通过控制命令的形式控制符合一定条件的路由器和终端节点互相转换身份;通过选择合适的串口转以太网模块实现ZigBee网络与以太网的融合,用JAVA语言编写了一个专用的登陆网页,可以实时的查看ZigBee网络上传的参数数据和ZigBee网络中每个节点的基本信息,也可以向ZigBee网络中的每个节点发送控制命令,实现了ZigBee网络数据信息在以太网中的共享。本课题不但在理论上验证了提出的簇首选择方法,而且进行了实际的软件和硬件的设计和现场测试,实现了最初的设计目标,增强了ZigBee网络的实用性,为ZigBee网络与外网融合的进一步开发奠定了基础。
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