zigbee技術與實訓教程「zigbee協議棧結構」

基於zigbee的環境監測系統設計

基於ZigBee技術的無線傳感網具有自組織、低功耗、以數據為中心、抗毀性強和無需架設網絡設施等優勢,可以在外界環境十分惡劣的條件下,完成其他監測手段無法完成的任務,代表了數字監測的一個新的發展方向。本文以TI公司的CC2530和zstack協議棧為平台,給出了基於ZigBee技術的溫度及光照度無線傳感器網絡的設計方法。

基於zigbee的環境監測系統設計一

整個系統分為四大部分,分別是終端部分、Web 服務器部分、無線通信部分和傳感器部分。整個系 統首先通過傳感器部分對傳感器進行設置並對數據進行採集;接着在無線通信部分就可以將數據按照一定網絡拓撲路徑,從終端節點出發,最終傳送到協調器節點,協調器在接到數據後,通過串口將數據上 傳到 PC 機;在 Web 服務器這部分,調用 Linux 系統下讀寫串口函數,對協調器上傳的數據進行讀取, 並調用文件讀寫函數處理數據,存放在本地數據庫;在終端這部分,可以對數據進行管理、查詢並做出 相應的環境預報,同時可以方向發生控制信號對傳感器部分進行遠程控制。 硬件模塊採用 TI 公司提供的 CC2530。CC2530 是用於 2.4 GHz 的 IEEE 802.15.4 ZigBee 等技術的 SoC 解決方案。在建立大範圍的網絡節點時,為其解決成本。在本設計中,是增強型 CC2530 單片機為核心, 組建具備數據採集、數據通信功能的無線傳感網絡。

基於zigbee的環境監測系統設計

基於zigbee的環境監測系統設計二

本系統包括無線傳感網絡和遠程控制中心兩部分。ZigBee無線傳感網絡包括1個網關節點、多個路由器節點和多個傳感節點。在ZigBee協議規範中,網絡拓撲結構包括星型、網狀和樹狀結構。本設計為了提高WSN數據傳輸的可靠性,降低網絡的複雜度,採用了樹狀拓撲結構。

基於zigbee的環境監測系統設計三

基於ZigBee技術的無線傳感器網絡由一個協調器節點、若干路由節點和眾多傳感節點組成,圖1所示是其系統總體結構。其中,傳感節點負責對環境溫度等數據的監測,然後通過路由節點以多跳方式將數據發送給協調器節點,協調器節點負責將數據上報給監測中心PC機。

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