一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

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1、分類號(hào)UDC密級(jí)單位代碼10151一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)李長鋒指導(dǎo)教師滕國庫職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科與專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)論文完成日期2011年5月論文答辯日期至Q!!生2旦答辯委員會(huì)主席一TheDesignandImplementationofAWirelessSensorNetworkGatewayAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofE

2、ngineeringbyLiChanging(ComputerScienceandTechnology)ThesisSupervisor:ProfessorTengGuokuJuly2011㈣6刪6㈣5川5哪9㈣8??川●I哪Y大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果,撰寫成碩士學(xué)位論文:=登玉綾籩壁矍匭終圓差的送鹽皇塞班==。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集

3、體已經(jīng)公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:弛學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定,即:大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》(中國學(xué)術(shù)期刊(

4、光盤版)電子雜志社)、《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》(中國科學(xué)技術(shù)信息研究所)等數(shù)據(jù)庫中,并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于:保密口在年解密后適用本授權(quán)書。不保密日(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√")論文作者簽鐫飫吩導(dǎo)臌弗7耶’日期:洲f年、月廠日r中文摘要摘要隨著嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的“智能”網(wǎng)絡(luò)受到了人們廣泛的關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用到了人們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。ZigBee技術(shù)作為短距離無線通信技術(shù)的代表之一,具有低功耗、短時(shí)延、自

5、愈力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于低速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并不能孤立存在,為了達(dá)到不同應(yīng)用的要求,一般需要通過異構(gòu)網(wǎng)互連的方式將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端監(jiān)控中心,監(jiān)控中心對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的處理和應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)完成異構(gòu)網(wǎng)互連的任務(wù),它負(fù)責(zé)將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。當(dāng)前一般采用以太網(wǎng)、GPRS、CDMA等方式中的一種完成異構(gòu)網(wǎng)互連,數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信的方式相對(duì)比較單一。本文通過分析現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)特點(diǎn),結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì),提出了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。該網(wǎng)關(guān)基于ZigBee技術(shù)構(gòu)建,以PXA27

6、0處理器作為硬件平臺(tái)的核心,通過以太網(wǎng)芯片、GPRS芯片以及滿足ZigBee協(xié)議的CC2430射頻芯片,分別接入以太網(wǎng)、GPRS網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)。以雙CPU架構(gòu)模型劃分開發(fā)模塊,分析搭建了網(wǎng)關(guān)的軟硬件環(huán)境,完成了終端節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)。通過深入研究TI公司提供的ZigBee協(xié)議棧Z.Stack,成功完成了該協(xié)議棧在CC2430上的移植工作。網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用軟件采用多線程技術(shù)開發(fā),提高了系統(tǒng)響應(yīng)外部事件的效率。通過系統(tǒng)的測(cè)試和驗(yàn)證,匯聚節(jié)點(diǎn)完成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和維護(hù)功能,網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了GPRS、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ?,基本達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)

7、要求。該網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),增強(qiáng)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信能力,提供了有線和無線相結(jié)合的數(shù)據(jù)通信方式,擴(kuò)大了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍,為實(shí)現(xiàn)具有更多傳輸方式的網(wǎng)關(guān)提供了參考?!耜P(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)關(guān);Zig,Bee;CC2430;Z-Stackr英文摘要ABSTRACTAsthecontinuousdevelopmentoftheembeddedtechnology,thesensortechnology,networktechnologyandwirelesscommunicationtechnology,thewireless

8、sensornetworkhasbeenmoreandmorepopularasanewintelligentnetwork.Wirelesssensornetwo

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