zigbee無線感測器網路設計與實現王小強

① 計算機論文參考文獻

計算機論文參考文獻

在學習、工作中，大家都跟論文打過交道吧，論文對於所有教育工作者，對於人類整體認識的提高有著重要的意義。你知道論文怎樣才能寫的好嗎？下面是我為大家收集的計算機論文參考文獻，歡迎閱讀與收藏。

計算機論文參考文獻 篇1

[1]謝延華,徐小亞.計算機網路工程的安全問題及其對策[J].計算機光碟軟體與應用,2014,01:159-160.

[2]蔣偉.計算機網路工程安全問題及其對策[J].網路安全技術與應用,2014,08:159-160.

[3]朱粵杭.計算機網路安全現狀及其對策分析[J].產業與科技論壇,2012,02:66-67.

[4]韓菁,張京輝,程婧.淺談計算機網路工程安全問題及其對策[J].網路安全技術與應用,2015,05:35+38

[5]現代計算機模擬技術的研究與發展[J].計算技術與自動化，2002，21(4).

[6]付凡成，彭裕.關於計算機模擬技術的研究與發展探討[J].電子製作，2013(21).

[7]賀秀玲，姜運芳，施艷.計算機模擬技術與信息處理結合探究[J].煤炭技術，2013，32(7).

[8]陳振宇.喻文燁.淺析計算機應用技術對企業信息化的影響[J].科技展望，2015(32):117.

[9]黃石磊.淺談企業管理的信息化[J].科技資訊，2010(8):251-252.

[10]吳蘇雲.計算機應用技術對企業信息化的影響分析[J].電子技術與軟體工程，2016(12).

[11]陳香生.計算機應用技術對企業信息化的影響分析[J].中國商貿,2011(22).

[12]文勛,文金萍.淺析計算機應用技術對企業信息化的影響[J].計算機光碟軟體與應用,2013(2).

[13]李滔.分析企業信息化如何受計算機應用技術影響[J].計算機光碟軟體與應用,2013(15).

[14]張新剛.計算機應用技術對企業信息化的影響分析[J].計算機光碟軟體與應用,2013(7).

[15]昌文鑫.淺析計算機應用技術對企業信息化的影響[J].數字技術與應用,2014(3):211-212.

[16]程如貴.計算機用用技術對企業的信息化影響[J].計算機應用，2015(6).

[17]黃海明.電子信息化產業的發展及特點[J].企業經濟，2015(4)

計算機論文參考文獻 篇2

[1]孫衛琴,李洪成.《Tomcat 與 JSP Web 開發技術詳解》.電子工業出版社,2003年6月:1-205

[2]BruceEckel.《JSP編程思想》. 機械工業出版社,2003年10月:1-378

[3]FLANAGAN.《JSP技術手冊》. 中國電力出版社,2002年6月:1-465

[4]孫一林,彭波.《JSP資料庫編程實例》. 清華大學出版社,2002年8月:30-210

[5]LEE ANNE PHILLIPS.《巧學活用HTML4》.電子工業出版社,2004年8月:1-319

[6]飛思科技產品研發中心.《JSP應用開發詳解》.電子工業出版社,2003年9月:32-300

[7]耿祥義,張躍平.《JSP實用教程》. 清華大學出版社,2003年5月1日:1-354

[8]孫涌.《現代軟體工程》.北京希望電子出版社,2003年8月:1-246

[9]薩師煊，王珊.《資料庫系統概論》.高等教育出版社,2002年2月:3-460

[10]Brown等.《JSP編程指南(第二版)》. 電子工業出版社 ,2003年3月:1-268

[11]清宏計算機工作室.《JSP編程技巧》. 機械工業出版社, 2004年5月:1-410

[12]朱紅,司光亞.《JSP Web編程指南》.電子工業出版社, 2001年9月:34-307

[13]賽奎春.《JSP工程應用與項目實踐》. 機械工業出版社, 2002年8月:23-

[14]趙婷.計算機應用技術對企業信息化的影響分析[J].山東工業技術.2015(23)

[15]譚朝貴.計算機應用技術對企業信息化的作用研究[J].信息化建設.2016(01)

[16]崔玉禮.計算機應用技術對企業信息化進程及信息安全的影響[J].網路安全技術與應用.2016(04)

[17]文勛,文金萍.淺析計算機應用技術對企業信息化的影響[J].計算機光碟軟體與應用.2013(03)

計算機論文參考文獻 篇3

[1]米琦.基於多維變換的無線感測器網路定位演算法研究[D].上海交通大學2007

[2]湯文亮，曾祥元，曹義親.基於ZigBee無線感測器網路的森林火災監測系統[J].實驗室研究與探索.2010(06)

[3]宋保業.無線感測器網路關鍵技術研究[D].青島科技大學2008

[4]熊俊俏，馮進維，羅帆.基於JN5139的無線感測器網路節點設計與實現[J].武漢工程大學學報.2010(05)

[5]祝勇.基於LS-SVC的感測網路鏈路質量評估機制研究[D].南昌航空大學2014

[6]程春蕊，劉萬軍.高內聚低耦合軟體架構的構建[J].計算機系統應用.2009(07)

[7]孫利民等編著.無線感測器網路[M].清華大學出版社，2005

[8]甄甫，劉民，董明宇.基於面向服務架構消息中間件的業務流程系統集成方法研究[J].計算機集成製造系統.2009(05)

[9]陸瑩.基於無線感測器網路的組網可靠性研究[D].天津大學2007

[10]潘虎.煤礦安全監控無線感測器網路系統研究[D].華中科技大學2007

[11]張杉.無線感測器網路通信機制的研究[D].電子科技大學2008

[12]魏寶玲.利用無線感測器網路實施道路維護與監控[D].國防科學技術大學2006

[13]吳中博，樊小泊，陳紅.基於能量水平的多Sink節點感測器網路路由演算法[J].計算機研究與發展.2008(01)

[14]陳偉，吳健，胡正國.分布式監控組態系統實時數據傳輸模型[J].計算機工程.2006(22)

[15]原羿，蘇鴻根.基於ZigBee技術的無線網路應用研究[J].計算機應用與軟體.2004(06)

[16]任豐原，黃海寧，林闖.無線感測器網路[J].軟體學報.2003(07)

[17]張雪平.使用SecureCRT實現網路管理自動化[J].內江師范學院學報.2005(02)

[18]R.T.Wainner,B.D.Green,M.G.Allen,M.A.White,J.Stafford-Evans,R.Naper.Handheld,battery-powerednear-IRTDLsensorforstand-[J]..2002(2-3)

[19]I.F.Akyildiz,W.Su,Y.Sankarasubramaniam,E.Cayirci.Wirelesssensornetworks:asurvey[J].ComputerNetworks.2002(4)

計算機論文參考文獻 篇4

[1]江群斌.我國商業銀行網路銀行安全性研究[D].天津大學2012

[2]翟鳳航.組織系統數字檔案管理系統軟體的設計及實現[D].天津大學2012

[3]張興起.基於VPX標准和多核DSP陣列的信息處理平台設計[D].天津大學2012

[4]王璐.基於1553B匯流排的綜合航電數據載入系統的設計與實現[D].天津大學2012

[5]孫樹和.電力企業績效管理系統研究與設計[D].天津大學2012

[6]郎桐.無源自組網路輸電線路實時監測技術研究與應用[D].天津大學2014

[7]郭毅.部門預算管理系統的設計與實現[D].天津大學2014

[8]李灝.軟體無線電平台上空時編碼的實現和測量[D].天津大學2014

[9]謝國聰.基於.NET技術和多層架構的出租屋和流動人口信息管理系統的設計與實現[D].天津大學2014

[10]高宜文.基於Wi-Fi的智能無線網路視頻監控系統視頻採集與處理平台的設計[D].天津大學2012

[11]毛延超.無線感測器網路中分簇多信道傳輸協議研究[D].天津大學2012

[12]夏梓峻.LED-AODV:基於鏈路預測的車輛網路路由演算法研究[D].天津大學2012

[13]尹超.無線網路視頻傳輸性能評測工具的設計與實現[D].天津大學2009

[14]童曦.基於.NET技術和多層架構的人事信息管理系統[D].天津大學2014

[15]王廣彧.基於歷史軌跡預測的車輛自組織網路混合路由演算法[D].天津大學2014

[16]王偉海.龍口礦業集團電網調度自動化系統設計與實現[D].天津大學2012

[17]賀明.基於NC-OFDM的IEEE802.11n與ZigBee共存技術研究[D].天津大學2012

[18]葉君驕.基於SAT的長距離無線mesh網路管理平台[D].天津大學2012

[19]張松.基於IEEE802.11n的長距離無線鏈路性能實驗研究[D].天津大學2012

[20]鍾武汨.基於壓縮感知的空間無線頻譜感知與重構系統研究[D].天津大學2012

[21]高明飛.北皂煤礦海域下開采水情在線監測應用系統[D].天津大學2012

[22]鄒宇.基於衛星授時的長距離無線Mesh網路MAC協議ST-TDMA[D].天津大學2014

[23]王為睿.山東省龍口礦業集團6000m~3/h制氧工程DCS設計與實現[D].天津大學2013

[24]莫志德.基於Web應用的停車管理系統開發和設計[D].天津大學2013

計算機論文參考文獻 篇5

[1](美)BruceMolay著，楊宗源，黃海濤譯.Unix/Linux編程實踐教程[M].清華大學出版社，2004

[2]姜毅，王兆青，曹麗.基於HTTP的實時信息傳輸方法[J].計算機工程與設計.2008(10)

[3]崔文婧.數字娛樂產業中流行文化對於電子游戲的.影響[D].北京服裝學院2010

[4]劉曉暉.SAP系統中不同物料分類的創建方法[D].上海交通大學2011

[5]封煒.基於GPS/GIS/GSM的物流信息監控系統的設計與實現[D].上海交通大學2011

[6]趙胤.基於SAP的離散製造型企業成本控制設計與實現[D].上海交通大學2011

[7]李長斌.駝峰空壓站監控系統的設計與實現[D].上海交通大學2012

[8]閔國石.鐵路工務作業安全控制系統的研究[D].上海交通大學2012

[9]龔俊.基於Javamail技術的企業Email安全管理系統的設計與實現[D].上海交通大學2012

[10]朱驍勇.基於SCCM的軟體分發管理與軟體封裝模板助手[D].上海交通大學2013

[11]彭誠.基於GPS的物流車輛監控系統的設計和實現[D].上海交通大學2013

[12]蘇政華.離散製造型企業的SAP系統FICO模塊設計與實現[D].上海交通大學2013

[13]周昕毅.Linux集群運維平台用戶許可權管理及日誌審計系統實現[D].上海交通大學2013

[14]徐朱平.SDP-21框架下項目管理在對日軟體外包中的應用[D].上海交通大學2010

[15]劉進學.DeltaVDCS系統在丙烯均相聚合系統中的應用與研究[D].上海交通大學2010

[16]李立平.基於數據挖掘的勘探隨鑽分析系統[D].上海交通大學2010

[17]王平.半自動閉塞控制信息數字化傳輸系統的設計與實現[D].上海交通大學2012

[18]潘忠銳.鐵路OA系統的設計與實現[D].上海交通大學2012

[19]黃怡君.銀行業的存儲虛擬化系統設計與實現[D].上海交通大學2012

[20]孫英.淺談Flash與XML之間的通信[J].電腦知識與技術.2008(15)

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② 基於Zigbee的遠程家庭監護系統的應用研究

無線感測器網路是由大量的感測器節點採用無線自組織方式構成的網路 其應用前景廣闊[ ][ ] Zigbee技術是一種具有統一技術標準的短距離無線通信技術 其PHY層和MAC層協議基於IEEE ． ． 協議標准 該標准把低能耗 低成本作為重要目標 主要應用於低速傳輸 可以作為無線感測器網路的通信協議

隨著社會老齡化的加劇 解決長期慢性病的監護成為重要的社會問題 一些突發性疾病和家庭保健 如心血管疾病 老人的日常護理 孕婦 胎兒 嬰兒 幼兒的保健也需要長期的家庭監護 由於我國醫療資源緊缺 研究基於公用網路的家庭醫療監護 建立小區醫療網路 可以提高醫療服務水平 減輕病人負擔 以往的解決方案是採用有線方式或簡單的無線數據發射接收方式 被監護者身上安裝的感測設備難以自由靈活地移動和接入 系統沒有擴展性 成本高 Zigbee 技術的出現為感測器信號的無線傳輸提供了新的解決方案 Zigbee節點有幾十米的覆蓋范圍 且可以增加路由節點 擴展覆蓋范圍 因此適用於家庭住宅 同時由於生理監護信號的數據傳輸流量不大 傳輸速率為 kbps的Zigbee能夠滿足生理數據傳輸要求 Zigbee感測節點可自由靈活地加入和離開網路 具有低功耗和低成本的特點

Zigbee無線感測器網路的上述特點使其在個人生理信號監測和遠程家庭監護方面將有很好的應用前景 本文在分析Zigbee無線感測器網路技術的基礎上 對其在移動監護的應用進行了研究

基於Zigbee的無線網路家庭監護系統架構

． 遠程家庭監護系統對網路的要求

家庭監護網路需要考慮能耗 覆蓋面 傳輸速率和互聯網進行通信等因素 本研究採用基於Zigbee技術的無線網路實現在室內對生理信號的採集 通過互聯網將生理數據傳輸到遠程監護伺服器 人體攜帶可移動生理信號感測器終端 在網路的可覆蓋范圍內活動 通過網路內的路由節點接入互聯網 Zigbee網路具有自組織 動態路由 網路節點少等特點 同時Zigbee網路考慮了節點的能量節約 減少節點處理器的計算負擔等問題 醫院或社區的醫生可以隨時通過互聯網查看患者的生理信息 可以對生理感測器的採集方式進行控制 同時也可以獲得無線網路中其他監護設備的信息

． 網路拓撲結構

IEEE ． ． 協議的網路拓撲結構有三種類型 星形結構 網格狀結構和族狀結構．如圖 所示 其中網格狀結構和族狀結構屬於點對點的結構 在 ． ． 網路中 根據設備所具有的通信能力可以分為全功能設備(FFD)和精簡功能設備(fIFD) FFD設備之間以及FFB設備與RFD設備之間可以直接通信 RFD之間不能直接通信 在IEEE ． + 網路中 有一個稱為PAN網路協調器的FFD設備 是感測器網路中的主控制器 每個網路僅有一個主控制器 網路協調器除了直接參與應用以外 還要完成成員的身份管理 鏈路狀態信息管理以及分組轉發等功能[ ][ ]

星形網路中所有節點都與中心協調器通信 節點間不能直接通信 中心節點的能量消耗大 適合於網路節點較少 網路結構簡單 小范圍的網路應用 而點對點網路中只要通信雙方都在其輻射范圍之內 任何兩個設備之間都可以通信 點對點網路中的協調器主要負責實現管理鏈路狀態信息 認證設備身份等功能 點對點網路支持Ad Hoc網路 且可以構造更復雜的網路結構

在家庭監護系統中 被監護對象可能在多個房間內活動 為了能隨時擴大覆蓋范圍 且方便以後功能擴展 選用族狀網路拓撲結構 在與互聯網的連接方面 建立zi鹵ee無線網路與乙太網的網橋 將監護信息傳送到監控伺服器 實現監護信息的共享

家庭監護網路體系結構

基於上述分析 本文設計的遠程家庭監護網路體系結構如圖 所示 Zigbee無線系統主要由Zigbee無線感測器節點(脈搏感測器節點) 若干個具有路由功能的無線節點和zigbee中心網路協調器(連接家庭無線網橋)組成 無線網橋連接zigbee無線網路與乙太網 是家庭無線網路的核心部分 負責無線感測器網路節點和設備節點的管理 圖中A B C D為具有路由功能的FFD節點 感測器節點與路由節點自主形成一個多跳的網路

脈搏感測器節點可以通過A B C D節點向網關發送數據 由於被監護者在家庭內自由活動 所以其攜帶的感測器節點的路由可能是動態變化的 所設計的 Zigbee無線節點的室內通信距離為 ～ m A B C D節點可根據房間的分布進行布置 以能夠最大程度地覆蓋活動區域 脈搏生理數據經過家庭網關傳輸到遠程監護伺服器 遠程監護伺服器負責脈搏生理數據的實時採集 顯示和保存 其他的監護信息如監護圖像 安全設備狀態等也可以傳輸到伺服器 醫院監護中心和醫生可以登錄監護伺服器查看被監護者的生理信息．也可以遠程式控制制家庭Zigbee無線網路中的感測器和設備 從而在被監護病人出現異常時 能及時檢測到並採取搶救措施 被監護者的親屬等也可以登錄監護伺服器隨時了解被監護者的健康狀況

Zigbee家庭無線網路監護系統硬體結構

對於感測器節點 需要具有小尺寸 低功耗 適應性強的特點 根據 Zigbee協議標准 Zigbee設備發射輸出為 ~ ． dbm 通信距離為 ~ m 能夠檢測能量和鏈路質量 根據這些檢測結果 可自動調整設備的發射功率 在保證通信鏈路質量的條件下 最小地消耗設備能量 目前市場上的無線發射 接收晶元典型的有Chipcon公司和Freeseale公司的產品 本文選用Freescale的 作為系統的射頻晶元 此晶元可以結合Freescale公司的控制器GT 一起組成低功耗的無線模塊 無線感測器節點的結構框圖如圖 所示

由於無線感測器具有隨身攜帶要求 因此採用紐扣電池 脈搏感測器採用PVDF壓電薄膜 其輸出阻抗很大 由調理電路實現信號放大和濾波 設計時考慮到高頻電路對感測器信號的干擾 感測器調理電路與高頻發射接收部分分開設計 天線設計是無線模塊設計的關鍵 直接影響到感測器節點的通信質量和通信距離 可以參照常用的 ． GHz天線的設計方法 本設計採用偶極子微帶PCB板天線 所有銅箔的走線均採用微帶傳輸線的原理 以減少反射引起的傳輸損耗 獲得較大的輸出功率和較高的接收靈敏度

家庭網關負責家庭無線感測器網路的控制和管理 實現信息的融合處理 並將信息傳輸到互聯網 家庭網關的數據傳輸和運算量較大 並且可以採用外部電力作為電源供應 因此採用具有較強的信息處理能力和網路功能的arm 系列作為控制器 本文採用三星的S C 作為控制器 無線發射晶元採用 Freeseale的MCl 無線控制器晶元採用GT 兩者通過SPI口通信 無線網關的硬體結構如圖 所示

Zigbee無線網路軟體系統

Zigbee協議棧由一系列分層結構組成 每一層為上一層提供服務 數據實體提供數據傳輸服務 管理實體提供其他功能服務 每種服務實體通過服務接入點CsAP)為上層提供介面 基於Zigtme網路軟體分層結構如圖 所示

PHY層和MAC層由IEEE ． ． 標准組制定 物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的介面 提供物理層數據服務和物理層管理服務 物理層數據服務從無線信道上收發數據 物理管理層維護一個由物理層相關數據組成的資料庫

Zigbee聯盟基於 ． ． 標准提供了網路層和應用支持層及應用層框架 Zigbee網路層提供加入和離開網路機制 對數據進行加密以及幀路由等功能 路由協議負責將數據分組從源節點通過網路轉發到目的節點 主要完成兩個功能 ( )尋找源節點和目的節點間的優化路徑 ( )將數據分組沿著優化路徑轉發 為了能夠高效利用能量 減少通信量 Zigbee網路允許樹形路由選擇 即樹形結構選址 有了樹形路由選擇 設備不必保存佔有龐大內存的路由表或者進行額外的空中下載操作來發現路徑 從而減小了網路流量 為避免錯誤信息超過一定長度的過渡路由而產生額外的流量 Zigbee路由允許路由器去發現捷徑

路由演算法採用AODV(Ad hoc On Demand Distance Vetor)演算法 每個路由器維護一張路由表 並定期與其鄰居路由器交換路由信息 根據最小路由矢量更新自己的路由表 應用層框架定義監護網路節點協議

無線網關連接內部無線網路與外部有線乙太網 網關設計模型如圖 所示 網關採用arm 系列實現 運行Linux操作系統 在Zigbee協議幀的基礎上 建立無線阿關的通信協議 包括設備編號 數據流方向 數據信息等 開機上電後．系統自檢 硬體初始化 與遠程監護伺服器連接後進入數據流中繼服務 實現數據協議的轉換等功能 遠程伺服器接受連接後 隨時接收傳輸的數據．並根據需要分類保存到資料庫伺服器

實驗結果分析

根據設計的zigbee無線監護網路平台 對人體隨身攜帶的脈搏壓力信號進行連續採集 並在監護伺服器上實時顯示 採用 位A/D轉換器 數據采樣頻率 Hz 有線網路環境為校園區域網 採集數據的波形如圖 所示 圖 為投有使用網路傳輸 直接經過計算機採集的脈搏信號的波形曲線 采樣頻率為 Hz

通過對比圖 和圖 可以看出 經過家庭監護網路採集到的脈搏數據信號波形基本沒有變形 只是網路的延時使信號產生了微小的抖動 當系統接入互聯網 延時會加大 抖動更加明顯 通過增加緩沖區等方法可以減小影響網路延時對實時信號採集 另一方面 由於人體的活動也會給信號帶來很大的干擾．可進一步採取濾波等措施減小干擾

lishixin/Article/program/qrs/201311/11071

③ 如何實現通過wifi設置節點參數

基於ZigBee技術的無線感測器網路節點的設計與實現 基於感測器無線感測器網路無線感測器網路的特點,本文以CC2430晶元為核心設計一種用於溫濕度測量的無.

④ 無線感測器網路機械振動監測系統設計都可以採用哪些方案

一、無線感測器網路是工業自動化的新熱點無線感測器網路的出現引起了全世界范圍的廣泛關注，被稱為二十一世紀最具影響的技術技術之一；改變世界的10大新技術之一；全球未來的四大高技術產業之一。而無線感測器網路技術很快也將進入工業自動化和工業測控領域，大多數工業儀表和自動化產品產品都將很快嵌入無線傳輸功能，完成從有線到無線過渡；圖一是一個典型的工業用無線感測器網路示意圖，核心部分是低功耗的感測器節點（可以使用電池長期供電、太陽能電池供電，或風能、機械機械振動發電等），網路路由器（具有網狀網路路由功能）和無線網關（將信息傳輸到工業乙太網和控制中心，或者傳輸通過互聯網聯網）； 圖一，典型的工業用無線感測器網路 圖一，典型的工業用無線感測器網路由於市場巨大，許多在工業自動化領域的老牌勁旅，如GE、Honeywell等，都推出了各種工業無線感測器網路產品和系統，國內也有不少研究機構和大型公司公司在進行相關研究，但是，涉及無線感測器網路的技術都是高度保密的東西，我們這些普通的工程師們，很難了解其中的細節和有機會參與任何設計工作；那麼，我們作為從事自動化和工業控制的普通工程師們，能否有機會自己動手，來設計適合自己應用需要的工業用無線感測器網路產品？來開發我們自己需要的無線工業自動化項目？無線SoC技術的發展，將使我們的夢想，將變為現實，目前應該是一個明顯的轉折點和交匯點。回答的肯定的：我們完全可能自己動手，設計適合自己應用特點的工業用無線感測器網路；二、選擇合適的微控制器和開發平台二、選擇合適的微控制器和開發平台工業環境中的射頻通信條件較為惡劣，廠房中遍布的各種大型器械、金屬管道等對信號的反射、散射造成的多徑效應，以及馬達、器械運轉時產生的電磁雜訊，都會干擾無線信號的正確接收，同時，工業環境強烈的電磁干擾，也對使用在工業無線感測器網路的核心微處理器提出了新的挑戰。我們自己動手設計在這樣環境中運行的工業網路系統，首先需要選擇合適的微處理器和高頻電路；圖二是一個典型的工業無線感測器網路節點硬體結構示意圖 圖二工業無線感測器網路節點示意圖 圖二工業無線感測器網路節點示意圖目前TI公司和FREESCALE公司推出的3套最新無線單片機解決方案：MC13224,CC2530,MSP430F5437+CC2520，都是很好的SoC微控制器解決方案，（見表一）這些方案的特點是，高度集成化設計，微處理器和無線收發部分在同一晶元內部，需要電路板面積小於2平方厘米，外圍只小於很少零件，就有很強抗干擾能力。工業無線感測器網路的網關，路由器和感測器節點，都可以使用同一微處理器來設計； 主要參數 MC13224 無線單片機 CC2530 無線單片機 CC2520 +MSP430F5437 MCU結構 單晶元，ARM7內核，32位MCU 單晶元8051內核 8位MCU 兩片16位MCU 無線高頻前端 IEEE802.15.4 IEEE802.15.4 IEEE802.15.4 無線網路協議 ZIGBEEpro 開源和免費 ZIGBEEpro 開源和免費 ZIGBEEpro 開源和免費 無線連接鏈路 >100DBM >100DBM >100DBM 內置快閃記憶體 128K 256K 256K 低功耗時電池壽命 10年 5年 5年 晶元大量采購價格 每片4美元 每片3美元 每套7美元 軟體開發平台 IAREWARM IAREW8051 IAREW430 硬體開發系統 ARMRF-MC13224PK C51RF-CC2530PK MSPRF-430F5437 在線模擬器 ARM WXL-CC2530 TI430 網路測試工具 網路分析儀 網路分析儀 網路分析儀 主要參數MC13224無線單片機CC2530無線單片機CC2520+MSP430F5437MCU結構單晶元，ARM7內核，32位MCU單晶元8051內核8位MCU兩片16位MCU無線高頻前端IEEE802.15.4IEEE802.15.4IEEE802.15.4無線網路協議ZIGBEEpro開源和免費ZIGBEEpro開源和免費ZIGBEEpro開源和免費無線連接鏈路>100DBM>100DBM>100DBM內置快閃記憶體128K256K256K低功耗時電池壽命10年5年5年晶元大量采購價格每片4美元每片3美元每套7美元軟體開發平台IAREWARMIAREW8051IAREW430硬體開發系統ARMRF-MC13224PKC51RF-CC2530PKMSPRF-430F5437在線模擬器ARMWXL-CC2530TI430網路測試工具網路分析儀網路分析儀網路分析儀採用上述方案，在保證系統可靠性的前提下，最大的特點是經濟和方便，因為無線單片機晶元價格很低，甚至已經低於許多類型普通單片機，設計者可以放手進行設計和調試，不必擔心晶元損壞等；另外目前國內嵌入式設計的知識已經相當普及，設計工業用無線感測器網路網關，路由器，節點和設計我們熟悉的普通單片機系統，核心技術沒有什麼不同，而且，的IAR編譯，調試系統是目前世界是最強大的商業化嵌入式C語言軟體設計工具，配合成都無線龍通訊提供的無線單片機開發平台，樣板工程設計，JTAG在線模擬器，你可以精確的將故障定位到每一行指令，將無線組網和通訊，實現慢動作式的重放，並隨時捕獲空中無線數據包裝；整個無線通訊軟體硬體設計的的過程，在這些高級調試開發工具的幫助下，完全透明化，可控制化，使你像開發你的其它單片機系統一樣，快捷容易的完成設計任務；三、ZIGBEEpro符合工業無線網路設計要求三、ZIGBEEpro符合工業無線網路設計要求與面向家庭的無線網路技術（ZIGBEE2004到ZIGBEE2006屬於這類面向家庭的技術）不同，面向工業自動化應用的無線網路技術需要滿足以下五個方面需求，■高可靠性：大部分的工業控制應用要求數據的可靠傳輸率要超過95%。為了實現在工業現場使用無線通信來實現高可靠傳輸面臨以下挑戰，ZIGBEEpro協議棧採用2.4GHz物理層都基於DSSS（DirectSequenceSpreadSpectrum，直接序列擴頻）技術（包括數據的調制，激活和休眠射頻收發器,信道能量檢測,信道接收數據包的鏈路質量指示,空閑信道評估,收發數據等）具有很強抗干擾能力，而且MAC層和應用層(APS部分)有應答重傳功能，另外MAC層的CSMA機制使節點發送之前先監聽信道，也可以起到避開干擾的作用；網路層採用了網狀網的組網方式，從源節點到達目的節點可以有多條路徑，路徑的冗餘加強了網路的健壯性，如果原先的路徑出現了問題，比如受到干擾，或者其中一個中間節點出現故障，ZIGBEEPRO可以進行路由修復，另選一條合適的路徑來保持通信。同時，ZIGBEEPRO最新增加的頻率捷變(frequencyagility)，也大大加強其作為工業網路使用的可靠性，ZigBeepro網路受到外界干擾，比如各種工業現場的無線干擾，無法正常工作時，整個ZIGBEEPRO網路可以自動動態的切換到全部16個頻道的一個干凈工作信道上（實現FHSS跳頻功能）。和其它目前採用DSSS+FHSS的工業無線網路協議比較，ZIGBEEPRO可靠性和抗干擾性更勝一籌；採用表一的無線單片機，都可以支持ZIGBEEPRO的無線網路協議棧；■嚴格實時性：對於工業閉環控制應用，數據傳輸延遲應低於1.5倍的感測器采樣時間。ZIGBEEPRO網路針對工業通信對時延敏感的應用做了優化，通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。設備設備搜索時延典型值為毫秒級別，休眠激活時延典型值是15ms，活動設備信道接入時延為15ms，加上ZIGBEEPRO新的路由演算法，大大提高了網路路由效率；在通過多跳接力的方式進行傳輸的延遲大幅度降低，完全能夠保證端到端通信實時性。■低能耗：用於對工業全流程進行泛在感知的無線感測器網路節點由於成本的限制和安裝條件限制，通常不採用外接電源的方式，而是靠自身攜帶的電池供電。由於表一中列出的新型無線單片機和ZIGBEEPRO無線前端的一系列革命性的新設計，，節點的電池壽命應達到3至10年。能夠實現使用最少的能源的工業用無線感測器網路；■安全性：隨著工業控制系統網路化進程的推進，網路安全和數據安全問題日益突出，一些安全漏洞將給工業控制應用造成巨大的損失。無線通信由於信道的開放特徵更容易受到攻擊，其安全保障機制將更加復雜；為了工業網路應用設計了高安全模式(HighSecurityMode)，就是當節點加入網路時，信託中心(TrustCenter,TC)會先配一把萬能金鑰(MasterKey)給新加入的節點，然後，新加入的節點再用這把萬能金鑰透過SKKE的流程，與網路中的任何節點建立連結金鑰(LinkKey)，最後再利用連結金鑰加密後產生一把網路共用的網路金鑰，網路金鑰(NWKKey)放在應用層有效載荷中傳送給對方，然後再通過網路傳輸加密資料。ZIGBEEPro的安全設計，完全能夠實現工業無線網路對安全通訊的主要要求；而且，如表一所示的新的16位，32位無線單片機具有強大的數據處理能力，已經完全具有能力實現復雜的安全演算法的能力，對應工業無線感測器網路提出的挑戰。■兼容性：為了保護用戶的原有投資，基於工業無線感測器網路要具有與工廠原有的有線控制系統互連和互操作的能力。採用ZIGBEEPRO設計的無線網關，能夠實現和目前工業乙太網，CAN匯流排，各種工業控制匯流排的無縫連接，和互聯網的IP通訊。ZIGBEE也是全球無線感測器網路的重要標准，是具有很好兼容性的工業無線感測器網路網路協議軟體；綜上所述，以感測和控制為目標的ZIGBEEPRO無線網路，具有加強版商業級和工業的協議棧，完全可以滿足上述五個方面的要求，使用ZIGBEEPRO協議棧，完全可以設計出圖二所示結構那樣，滿足自己特別應用要求的工業無線感測器網路項目和產品；四，有線到無線，我們笑迎新的技術挑戰四，有線到無線，我們笑迎新的技術挑戰通過上面的簡單介紹，我們看到任何工程師，都有機會來進入這個全新的技術領域，入門並不難，精通也辦得到；這是因為我們生活在互聯網時代，也是因為國內在這個領域已經有像深圳無線龍科技這樣的一批先行者，他們出版了相關中文書籍（北航出版《無線單片機叢書》十本，最新一冊是《ZIGBEE2007PRO入門與實戰》），提供相關C51RF,MSPRF，ARMRF系列低價格無線單片機開發工具，同時，對ZIGBEEPRO這樣的協議棧的應用提供相關技術支持，提供高頻模塊等服務，這樣，就使我們入門進行設計開發時，更加方便容易，另外，TI，Freescale公司，提供了廉價的無線單片機晶元，高性能的免費無線網路協議棧；這些，都為我們投入這個全線的技術領域——相對復雜的工業自動感測器網路和無線工業自動控制領域，打開了方便之門；本文重點介紹的是工業無線感測器網路部分的實現，其實，在已經實現工業無線感測器網路和節點間雙向通訊的前提下，實現對工業設備的無線控制控制，包括繼電器，I/O,開關控制，電機控制，都已經是很容易實現的，水到渠成的事情，只需要在軟體和硬體上進行一些小的擴展就可以了；從有線到無線，從傳統有線工業自動化系統，到新的工業無線感測器網路系統，我們面對全新的挑戰，讓我們現在就出發，在這些設計開發的挑戰中，去完成我們技術更新和升華；