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无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量分布的不同规格和功能的具有感知、计算和通信能力的微型传感器节点通过自组织的方式构成的一个小范围的无线网络。大量传感器节点通过相互之间的分工协作,可实时感知、监测和采集分布区域内的监测对象或周围环境的信息。无线传感器网络有着与传统网络明显不同的技术要求,前者以数据为中心,后者以传输数据为目的。传感器网络最初是由于军事需要而发展起来的,随着传感器网络技术的逐步发展,它的应用也越来越广泛,现在已从军事防御普及到社会的各个领域,同时也要求无线传感器网络具有更小功耗,更低成本,以及更方便使用的性能,在这种情况下,ZigBee技术应运而生。ZigBee技术是一种短距离无线双向通信技术,该技术拥有协议简单、功耗低、组网能力强、网络容量大、时延短、安全、可靠及成本低等优点,具有路径选择、自动连结网络及自我恢复等功能。ZigBee无线传感器网络将传感器技术、通讯技术和计算机技术结合在一起,具有信息采集、传输和处理的能力。本文首先介绍了ZigBee技术的概念、体系结构、特征以及它的应用领域,并将ZigBee技术同与之平行的BlueTeeth、Wi-Fi、Z-Wave等技术进行比较,讨论了ZigBee技术的优势;然后提出了一种基于ZigBee的组网算法,通过扫描信道、建立PAN网络和建立节点间的关联三个步骤构建了一个简单的网络层,实现了无线传感器组网功能。与传统的无线传感器网络组网算法相比,利用该算法组成的网络具有较高的灵活性、扩展性和节能性;最后,在飞思卡尔的ZigBee开发平台MC13192+GT32/60套件上实现了该组网算法,并完成了节点间的数据传输。本文还对该ZigBee无线传感器网络的性能进行了仿真,从网络的安全性、节能性以及健壮性等方面进行了分析,着重分析了采用中继通信方式来扩展网络时,对网络的节能性的影响,并指出了该网络主要适用于具有以下特点的应用领域:簇内成员节点距离比较近;不经常需要重新分簇或可将簇头设计成由持久供电系统供电;网络内簇间成员很少进行通信等等。本文将此种组网应用到了变电站防误系统中。因为,变电站防误系统网络具有簇内成员之间的距离比较近、网络内簇间成员很少进行通信和能够将簇头设计成由持久供电系统供电等特点。利用ZigBee无线技术组成的无线控制网络代替在线方式变电站防误系统的有线控制网络,既保留了在线方式实时性强的特点,又克服了布线多、施工困难、造价高的缺点,获得了较高的性能评估。该网络具有以下特点:(1)网络结构为簇型的拓扑结构;(2)工作模式为“需求时唤醒”的主从工作模式。(3)使用中继通信方式来解决距离较远的簇头与中心节点的通信情况。