一种低功耗无线传感器节点设计

一种低功耗无线传感器节点设计

摘要：无线传感器网络是综合传感器、嵌入式、网络及无线通讯等技术的一种全新的信息获取和处理技术，是一个多学科高度交叉的新兴前沿研究领域。无线传感器网络在国家安全、医疗护理、环境监测、国民经济诸多方面都有着广泛的应用前景。无线传感网络中的节点具有感知和路由的功能，是构成无线传感器网络的基本单元，功耗是影响其寿命的关键因素。ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其低复杂度、低成本、低功耗、低数据速率的特性正好是无线网络需求的。本文针对无线传感网络技术在实际应用中的特点，利用Chipcon公司的CC2420射频收发器芯片，设计一个基于IEEE802.15.4/ZigBee协议的无线传感器网络节点，实现数据的采集和传输。

关键词：无线传感网络、传感器节点、低功耗、ZigBee、CC2420

Design of a low power wireless sensor node

Summary: Wireless sensor networks are integrated sensors, embedded, network and wireles communication technologies such as a new information acquisition and processing technologies, is a multidisciplinary high emerging at the intersection of frontier research fields. Wireless sensor network in national security, health care, environmental monitoring, many aspects of the national economy has broad application prospects. Nodes in wireless sensor networks with perception and routing functions, constitutes the basic unit of wireless sensor networks, power consumption is a key factor affecting their life. ZigBee is a short-range, low-power wireless

communication technology, low complexity, low cost, low power, low data rate wireless network requirements. According to characteristics of wireless sensor network technology in practical application, Chipcon 's CC2420 RF transceiver chip, designed based on IEEE 802.15.4/ZigBee Protocol of wireless sensor network node for data collection and transmission.

Keywords: wireless sensor networks, sensor, low power consumption,ZigBeeand theCC2420

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目录

绪论 .................................................................................................................................. 第一章 无线传感网络发展现状 ........................................................................................

1.1课题的背景及意义 1.2研究现状及发展趋势

第二章 无线传感网络主流技术 ........................................................................................

2.1网络协议栈 2.2路由技术

2.3介质访问控制(MAC)协议 2.4网络拓扑控制 2.5定位技术

2.6目标跟踪技术

2.7无线传感器的安全技术

2.8无线传感器的时间同步技术

第三章 基于ZigBee的无线传感网络构成 ........................................................................

3.1ZigBee的概述 3.2无线传感器节点 3.3汇聚节点 3.4管理节点

第四章 基于ZigBee的无线传感网络节点设计（软件实现） ...........................................

4.1无线传感网络的软件开发概述 4.2节点的软件设计

4.2.1传感器的工作流程

4.2.2无线通信模块的软件设计 5.1无线传感网络的硬件开发概述 5.1.1硬件系统的设计需求 5.1.2硬件系统的设计内容 5.2节点的硬件设计 5.2.1处理器模块 5.2.2传感器模块 5.2.3通信模块 5.2.4电源模块

第五章 基于ZigBee的无线传感网络节点设计（硬件件实现） .......................................

总结 ..................................................................................................................................

参考文献 ............................................................................................................................................ 致谢 ....................................................................................................................................................

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绪论

今年来，信息技术和网络技术的发展给人类社会和国民经济的各个领域带来的巨大的变化，以Internet为代表啊的信息网络对人们生活方式的影响越来越大。无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）是一种新型的网络技术，其通过节点间的协作对信息进行感知、采集和处理，并将处理后的信息传送到网络客户端，从而使WSN成为Interne从虚拟世界到物理世界的延伸，成为逻辑上的信息世界与真实物理世界连接的桥梁，即将信息世界和物理世界融为一体。 目前，在无线传感器网络中，短距离、低成本、低功耗的ZigBee技术是无线通信应用的首选技术之一。ZigBee是基于IEEE802.15.4协议的技术，IEEE802.15.4是为低功

耗、低速率传感器和控制网络设计的无线网络协议栈。

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