引言 当今世界通信技术迅猛发展,ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术,正有力地推动着低速率无线个人区域网络LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)的发展。ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的应用于无线监测与控制应用的全球性无线通信标准,强调简单易用、近距离、低速率、低功耗(长电池寿命)且极廉价的市场定位,可以广泛应用于工业控制、家庭自动化、医疗护理、智能农业、消费类电子和远程控制等领域。并且,基于ZigBee技术的网络特征与无线传感器网络存在很多相似之处,故很多研究机构已经把它作为无线传感器网络的无线通信平台。目前在蓝牙技术复杂,应用系统费用高,功耗高,供电电池寿命短,且还无法突破价格瓶颈的情况下,ZigBee技术无疑将拥有广阔的应用前景。
1 ZigBee的结构体系 相对于其他无线通信标准,ZigBee协议栈显得更为紧凑和简单。如图1所示,ZigBee协议栈的体系结构由底层硬件模块、中间协议层和高端应用层3部分组成。1.1 底层硬件模块 底层硬件模块是ZigBee技术的核心模块,所有嵌入ZigBee技术的设备都必须包括底层模块。它主要由射频RF(Radio-Frequency)、ZigBee无线RF收发器和底层控制模块组成。 ZigBee标准协议定义了...

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引言 据预测,嵌入式无线监控网络的市场将会有突破性的增长。其典型的应用领域为商住及住宅建筑自动化,工业监控,资产追踪,环境监控以及其他控制及传感器应用。ZigBee就是符合以上系统的无线网络标准。对于ZigBee的市场,SoC(系统芯片)解决方案将变得越来越重要。因为SoC可以大大节省ZigBee节点的成本。 功耗及单元成本的降低是目前短距离无线通信RF-IC开发的主要原动力。采用具有高性价比的亚微级CMOS技术和高集成度的发射接收结构是实现以上要求的关键因素。而且,基于CMOS的技术可以更好的发展无线通信SoC。这些集成电路把射频收发器、微控制器、数据和程序存储器以及外围单元都集成到了同一个硅片中。 在ZigBee所强调的市场中,由于SoC可以节省整个系统的成本,因此其地位也将越来越重要。另外,SoC还具有更多的优点,如占用较小的PCB空间,易于组装、测试,提高了系统的可靠性,降低了外部杂散噪声。而且,ZigBee SoC另一个重要特点就是其RF收发器可以有效地与MCU融为一体,成为其外围单元,这一点使得其开发大大易于使用两颗独立芯片的解决方案。对于大多数的ZigBee系统来讲,低功耗是最基本的要求。因此,ZigBee SoC具有低有效电流消耗是极为重要的。同时,超低功...

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抽油机是目前油田开发生产的主要地面设备,分布面积和油井间距都很大,采用实时监控系统,则能够实时细致了解油井工况变化,便于及时采取相应的措施,提高了管理水平。
系统概述:
ZigBee是一种新型的无线组网技术,其特点是低功耗、低数据量、低成本、使用免费频段2.4G、高抗干扰、高保密性、自动动态组网。非常适合用来实现小范围的无线传感器网络。
油井监控的特点数据量要求比较低,但对传感器和控制器的环境要求较高,要求传感器可以长时期稳定的运行,油井间地形简单空旷适合部署无线网络。
基于ZigBee无线组网技术结合油井监控的特点,我们提出以下解决方案:
如上图所示,系统由三部分组成:
1. 单个油井的无线传感器网络:这一小的无线网络主要由布置在油井各位置的无线传感器组成,主要采集油井的位移、载荷、出油口的温度和压力。无线传感器由相应的传感器结合ZigBee M01模块开发,无线通讯距离小于100m,传感器和油井的数据采集控制器之间互相组成了ZigBee网络。全部的数据最终集中到数据采集器中进行处理和计算,然后数据将通过另一无线网络上传。
2.油井间的无线网络:这一网...

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摘要:集成了传感技术、计算机技术、通信技术的无线传感网络成为无线通信领域研究的热点,低速率、低功耗的ZigBee技术的出现为其发展提供了契机。介绍了ZigBee网络的结构,分析了2.4 GHz的射频收发芯片MC13193的特点和性能,并应用MC13193及相关微控制器、传感器件设计了ZigBee无线传感网络。
1 引言 传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步,推动了无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN) 的产生和发展。无线传感网络是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统,具有广阔的应用前景,正成为目前一个热点研究领域。美国商业周刊和MIT技术评论分别将其列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。IEEE 802.15.4标准是针对无线个人区域网络(Low-rate Wireless Personal Area Network,LRWPAN)制定的标准,旨在为低功耗的设备提供有效覆盖范围在10 m左右的低速无线连接,无线传感网络是其主要市场对象。ZigBee协议以802.15.4标准的物理层和MAC(Medium Access Control)层为基础,增加了逻辑网络、安全性和应用软件,可以实现大区域的网络覆盖和网络扩展。ZigBee技术主要应用于工业自动化、农业自动化、家庭智能...

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在一些恶劣的环境或者人难以到达环境下工作的钢丝绳,需要对它进行无损探伤检测和监测时,通过采集数据无线发送的方式是一种较好的选择,但是这种情况下也造成了更换电池的困难,于是对系统的功耗问题提出了更高的要求。介绍一种解决方案,利用Zigbee兼容的无线发射芯片和一款低功耗的MCU为核心组成数据采集以及无线传输的模块,详细介绍了所使用的一种简单的通信协议SMAC 以厦应用程序实现一个点对点的数据受拉采集无线收发与数据波形显示的方案,包括上位机的监控程序。
在现有的钢丝绳无损探伤设备里,大部分都是采用的数据有线传输的方式,但是在一些大型的厂矿中,钢丝绳应用场所分布广泛,在设备众多的场合造成传输线布线困难的局面,另外,钢丝绳使用的环境千差万别,有时检测设备很难到达钢丝绳工作的现场。因此,采用无线传输的方式,便于受空间制约的钢丝绳检测。在固定的检测点安装数据采集以及无线传输的模块进行长期的监测,并在远端采用相应的接收模块以及相应的控制和数据处理设备是一个较好的解决方案。但是,这样又带来了新的问题,数据采集端如果功耗较大,需要频繁地更换电池也会造成很大的不便,而且功耗往往很大部分消耗在数据无线传输这...

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摘要:设计基于OSGi标准和Zigbee无线通信协议的分布式家庭网关.首先提出基于Zigbee家庭网络的无线组网方案 同时提出无线家庭网关的硬件实现方案,并给出基于OSGI标准的软件开发的步骤。最后分析了家庭网关的实际应用。
1 引言 随着internet的普及和数字家庭的深人人心.消费电子、计算机、通信3c一体化趋势日益明显,家庭网络化已经成为家庭现代化的潮流。家庭网络可看作当作一种分布式网络,普通家电通过嵌入网络接口和能实现本地控制的I/O口,成了网络用具(Internet Personal Appliances),通过家庭网关实现网络用具的远程控制.采用基于IEEE802.15.4标准的Zigbee协议,真正实现宽带网络家庭的最后一公尺延伸,使家庭组网更加便捷。
2 家庭网络总体设计2.1家庭网络的结构 图1是家庭网络的总体结构。其中家庭网关是家庭网络的核心,是连接家庭中彼此孤立分散的子网或网络用具、实现信息的交互和共享,并将家庭内网和外部网连接,实现内外网络互通和鉴权的设备。 实现家庭内部组网方面,本系统采用Zigbee无线通信标准。网关采用GPRS无线方式连接外部网络,同时预留RJ45接口。网关全部采用无线通信方式,可以避免家庭布线的繁琐,方便了网关在家庭中的...

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摘要:ZigBee技术是今后无线网络和嵌入式系统的一个重要发展方向,本文研究其协议栈及技术特征,以ZigBee协议为基础,搭建嵌入式ARM处理嚣及嵌入式Linux相结合的应用环境,从自组网方式、数据安全性、抗干扰性、性能评测等方面详细论述了如何设计此无线网络平台.该平台具有低成本、低功耗、自组网络、高安全性、多节点等特征,可广泛应用于工业、家庭以及医学等多种领域.
0 引言 无线网络系统源自美国军方的“电子尘埃(eMote)”技术,是目前国内、外研究的热点技术之一.该系统基于IEEE802.15.4规范的无线技术,工作在2.4 GHz或868/928 MHz,用于个人区域网和对等网状网络.ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。它是一种介于红外无线技术和蓝牙之间的技术提案.主要用于近距离无线连接.它依据802.15.4标准。在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信.这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高.相对于现有的各种无线通信技术,无线ZigBee网络技术将是近距离通信最低功耗和成本的技术.这一技术目前正向工业、民用方向推广和发展,市场前景...

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网络技术的发展已经改变了人们的生活,很多人要问:让网络无处不在是一个梦想吗?在不远的将来,我们能利用无线网状网、ZigBee、RFID技术实现吗?那时,它又会以怎样的姿态呈现在我们面前呢? 场景一:在一个会议室环境下,如果投影设备的显示效果不是很理想,主持人可以通过自己的移动终端设备向每个参会人员发送文件。当发言人走近与会的讨论组时,其移动终端设备可以动态加入该组,下载该组的讨论材料。通过可重新配置的上、下文敏感中间件,无线网状网将突出对环境的感知和动态自组网络通信的支持。 基础:多点对多点 自组织网络(Adhoc)支持多点对多点的网状结构,它在组网与选路等特征上与传统无线网络存在着明显的区别。在自组织网络中,每个节点只和其临近节点通信,从一个节点发出的数据包将根据相关协议的配置逐跳(hop)传递到目的节点,这种结构与传统点对多点网络结构相比具有较多的优势。 可靠性提高:在相距较远的节点间通信时,数据包将通过多个节点的转发,逐步传递到目的节点。例如,如果一个终端距离接入点较远时,信号将通过距离较近的另外一个终端将信号转发给接入点,这样一来,无线链路长度将被缩短,对天线的传输距离和性能要求以及所需发射功率...

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