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摘 要：</P><P> 本文提出了利用GPRS網(wǎng)絡傳輸基于Zigbee無線傳感器匯節(jié)點數(shù)據(jù)的完整無線網(wǎng)絡設計，網(wǎng)絡采用星型或MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲和需求時喚醒Zigbee模塊的通信方式，有效降低了每個Zigbee傳感器節(jié)點的功耗，減少了傳感器節(jié)點向匯節(jié)點上報數(shù)據(jù)時相互碰撞的概率，并利用GPRS網(wǎng)絡傳輸匯節(jié)點的數(shù)據(jù)，改變了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡需要依托有線公共網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗�，使網(wǎng)絡具有非常顯著的優(yōu)點。<BR> </P><P> 一．引 言 </P><P> 隨著無線通信技術的不斷發(fā)展，近年來出現(xiàn)了面向低成本設備無線聯(lián)網(wǎng)要求的zigbee技術，它是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合于自動控制、遠程控制領域及家用設備聯(lián)網(wǎng)，我們采用zigbee技術和GPRS/CDMA技術結合，可以為無線傳感器網(wǎng)絡提供很好的解決方案。</P><P> <BR> 二．系統(tǒng)概述</P><P> GPRS網(wǎng)絡是覆蓋范圍廣，性能較為完善的無線網(wǎng)絡，GPRS通信網(wǎng)本身具有較強的數(shù)據(jù)糾錯能力，數(shù)據(jù)傳輸率較高可達128kbit/s能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性。用Zigbee技術組成的無線傳感器網(wǎng)絡結構簡單、體積小、成本低；采用GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K體積小、功耗低，適合作為無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)節(jié)點，Zigbee技術、GPRS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸與傳感器技術相結合組成新興的無線傳感器網(wǎng)絡，必將有廣泛的應用前景。 </P><P> <BR> 三、Zigbee技術簡介</P><P> zigbee是一種無線連接技術的商業(yè)化命名，該無線連接技術主要解決低成本、低功耗、低復雜度、低傳輸速率、近距離的設備聯(lián)網(wǎng)應用。 <BR> ZigBee標準基于802.15.4協(xié)議棧而建立，具備了強大的設備聯(lián)網(wǎng)功能，它支持三種主要的自組織無線網(wǎng)絡類型，即星型結構、網(wǎng)狀結構(Mesh)和簇狀結構(Cluster tree)，特別是網(wǎng)狀結構，具有很強的網(wǎng)絡健壯性和系統(tǒng)可靠性。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200692815455283597.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200692815455283597.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 星型網(wǎng)絡結構特點</P><P> 支持點對點、點對多點通信<BR> 中心節(jié)點為ZIGBEE協(xié)調(diào)器，終端節(jié)點為ZIGBEE終端設備<BR> 所有數(shù)據(jù)經(jīng)過中心節(jié)點<BR> 適合圓形分散、距離較近的傳感器聯(lián)網(wǎng)<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200692815485435159.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200692815485435159.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡結構特點</P><P> 系統(tǒng)采用多跳式路由通信<BR> 網(wǎng)絡容量很大<BR> 可以跨越很大的物理空間，適合距離較遠比較分散的結構</P><P> <BR> MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲結構的網(wǎng)絡具有強大的功能，網(wǎng)絡的所有實體只有要通信范圍之內(nèi)，都可以互相通信，如果沒有直接通路，還可以通過“多級跳”的方式來通信；該拓撲結構還可以組成極為復雜的網(wǎng)絡；除此之外，網(wǎng)絡還具備自組織、自愈功能。</P><P> <BR> 四、Zigbee技術特點</P><P> 通信可靠</P><P> 系統(tǒng)采用了CSMA－CA的碰撞避免機制，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突；采用完全確認的數(shù)據(jù)傳輸機制，保證信息傳輸?shù)目煽啃裕?lt;/P><P> 網(wǎng)絡的自組織、自愈能力強</P><P> zigbee的自組織功能：無需人工干預，網(wǎng)絡節(jié)點能感知其他節(jié)點的存在，并確定連接關系，組成結構化的網(wǎng)絡； </P><P> zigbee自愈功能：增加、刪除或移動節(jié)點，節(jié)點發(fā)生故障等等，網(wǎng)絡都能夠自我修復無需人工干預，保證整個系統(tǒng)仍然能正常工作。</P><P> 成本低廉</P><P> 設備的復雜程度低，且Zigbee協(xié)議是免專利費的，這些可以有效地降低設備成本；Zigbee的工作頻段靈活，為免執(zhí)照頻段的2.4GHz，就是沒有使用費的無線通信。</P><P> 網(wǎng)絡容量大</P><P> 一個ZigBee網(wǎng)絡可以容納最多254個從設備和一個主設備，一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在200多個ZigBee網(wǎng)絡。</P><P> <BR> 五、結合ZigBee和GPRS技術的無線傳感器網(wǎng)絡解決方案</P><P> 本文提出的無線傳感器網(wǎng)絡是基于Zigbee并采用GPRS進行數(shù)據(jù)通信傳感器網(wǎng)絡，它是由大量的無線傳感器節(jié)點、匯節(jié)點和GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊組成的分布式系統(tǒng)�；诖�(Cluster)的分層結構具有天然的分布式處理能力，簇頭就是分布式處理中心即本文無線傳感器網(wǎng)絡的一個匯節(jié)點，每個簇成員（傳感器節(jié)點）都把數(shù)據(jù)傳給簇頭，數(shù)據(jù)融合后直接傳給GPRS數(shù)據(jù)傳輸。中央控制中心通過GPRS網(wǎng)絡與多個匯節(jié)點連接，匯節(jié)點和傳感器節(jié)點之間通過Zigbee技術實現(xiàn)無線的信息交換，帶有射頻收發(fā)器的無線傳感器節(jié)點負責對數(shù)據(jù)的感知和處理并傳送給匯節(jié)點；控制中心通過GPRS網(wǎng)絡獲取采集到的相關信息，實現(xiàn)對現(xiàn)場的有效控制和管理。 <BR> 對于一個完整的傳感器節(jié)點，需要具有小尺寸、低功耗、適應性強的特點，Zigbee設備為低功耗設備，其發(fā)射輸出0dbm～3.6dbm，通信距離為30米～70米，經(jīng)過PA放大，通信距離可達到1000米左右，具有能量檢測和鏈路質(zhì)量指示，根據(jù)這些檢測結果，設備可自動調(diào)整設備的發(fā)射功率，在保證通信鏈路質(zhì)量的條件下，最小地消耗設備能量，本文提出的無線傳感器網(wǎng)絡其節(jié)點在睡眠狀態(tài)時，功耗電流約為30uA。在傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信時，Zigbee建立一次連接的時間約為20ms，這樣短的連接時間可以大大減少傳感器節(jié)點上報給匯節(jié)點數(shù)據(jù)碰撞的概率。在網(wǎng)絡安全方面，無線傳感器網(wǎng)絡在Zigbee技術上，采用了密鑰長度為128位的加密算法，對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進行加密處理。 <BR> 分布在傳感器網(wǎng)絡中的匯節(jié)點主要用于接收傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)上報，并將其進行融合處理，傳給GPRS網(wǎng)絡傳遞給中央信息控制中心。Zigbee匯節(jié)點在此傳感器網(wǎng)絡中充當?shù)氖莻鞲衅鞴?jié)點和GPRS網(wǎng)絡之間的網(wǎng)關。</P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200692815474743278.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200692815474743278.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 六、ZIGBEE產(chǎn)品應用場合<BR> 帶負載管理功能的自動抄表(AMR)系統(tǒng)；<BR> 油氣生產(chǎn)遙測遙控通信系統(tǒng)；<BR> 監(jiān)控照明、HVAC和寫字樓安全。<BR> 農(nóng)田耕作、環(huán)境監(jiān)測及其它區(qū)域進行工業(yè)監(jiān)控通信；<BR> 工業(yè)制造、過程控制遙測遙控；<BR> 對病患、設備及設施進行醫(yī)療和健康監(jiān)控；<BR> 家庭監(jiān)控、HVAC、安防報警系統(tǒng)運用；<BR> 有源RFID應用，例如電池供電標簽，它可用于產(chǎn)品運輸、產(chǎn)品跟蹤、存儲較大物品和財產(chǎn)管理；<BR> 軍事應用，包括戰(zhàn)場監(jiān)視和機器人控制；<BR> 汽車應用，配合傳感器網(wǎng)絡報告汽車所有系統(tǒng)的狀態(tài)。
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狀 態(tài)：
離線
公司簡介
產(chǎn)品目錄
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公司名稱：
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上海順舟網(wǎng)絡科技有限公司
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| 聯(lián) 系 人： |
陳建江
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| 電 話： |
021-50275305
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| 傳 真： |
021-50275305/06-808 |
| 地 址： |
上海浦東張江高科技園區(qū)晨暉路377弄169號503（張江地鐵站附近） |
| 郵 編： |
201203 |
| 主 頁： |
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