基于射频芯片ZigBee无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点是一个微型嵌入式系统,有采集、发送、接收数据等功能,本文以无线通信技术为基础设计网络接收节点,采用rf射频接收芯片t5743的网络接收节点,达到了网络节点数据的短距离接收,并降低接收数据的误码率,实现传感器数据无线通信。

针对茶园中所存在的无线通信障碍问题,该文设计了一款适合茶园信息采集的无线传感器网络节点。节点以atmega128为核心,nrf905射频芯片及其外围电路作为无线通信模块,sht11空气温湿度传感器和tdr-3土壤含水量传感器及其外围电路作为传感器模块,并以该节点为硬件平台编写了通信协议、应用程序和后台管理软件。分析、测试了节点的功耗和通信距离,在空旷地带,节点的有效通信距离达到150m,与micaz节点对比室内外通信距离分别提高了200%和150%。在广东省英德茶园基地进行了组网试验测试,结果表明:网络平均丢包率为0.84%,传感器感知精度达到98.2%,能够满足茶园信息采集的应用要求。

针对大田应用中传感器多样、低功耗、低成本、通信可靠等要求,设计了一款无线传感器网络节点。节点以msp430f1611单片机为核心,si4432作为无线通信模块,采用太阳能板和可充电式锂电池互补供电的方式提供电源。同时,选用了扰动观察法作为太阳能最大功率跟踪算法(mppt算法),采用了周期性采样策略,并对相邻节点数据进行组合的数据融合方法。本文测试并分析了节点的功耗、通信距离与丢包率之间的关系及太阳能充电时间等。结果表明,该设计具有通用性强、功耗低、充电快、通信可靠等特点,能够满足农业大田信息采集的应用要求。

介绍了一种基于cc1010芯片的无线传感器网络节点设计,分析了传感器网络节点结构和cc1010芯片的功能及应用,探讨了基于cc1010芯片的网络节点机硬件工作原理,据此给出节点的硬件电路设计,并利用c51rf-2型仿真器完成对节点编程。经过测试,基于cc1010芯片的无线传感器网络节点具有无线通信、传感、信息处理等功能,并且具有结构简单、性能稳定、功耗低、抗干扰能力强等优点。

zigbee是一种基于ieee802．15．4规范的无线技术,是介于无线标记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实现了相互协调和通信。它具有在ieee802．15．4规范上创建的安全和应用层接口、工作于免授权的2．4ghz频段、以年计算的超低电池寿命、极

无线传感器网络是一种集成了计算机技术、通信技术、传感器技术的新型智能监控网络。本文分析了zigbee无线传感器网络的结构,并研究了采用zigbee技术如何建立无线传感器网络,及实现终端节点和协调节点的通信。

无线传感器网络是当前前沿热点研究领域;随着无线传感器网络的发展,每一个节点采集信号的精度和速率成为关键因素;本设计以fpga、dsp作为控制核心,实现了一种可对多路信号同时高速采集的系统,采样率为72khz,利用流水线技术对混合编帧后的数据进行存储,存储速率为6.282mb/s,以解决数据量传送速率的问题。并利用无线传输将传感器节点信息传入汇聚节点输出;测试结果表明:该设计可以完成对多路信号的同时采集和存储且整个系统稳定可靠。

介绍了一种采用smic0.18μmrfcmos工艺,设计了一种应用于2.4ghz无线传感器网络soc芯片的射频发射机上混频器模块电路单元,其中转换增益为-6.3db,输入1db压缩点为-4.6dbm。工作电压为1.8v,功耗为5.4mw,工作频率范围为2.4~2.4835ghz,工作温度范围为-20~+80℃低功耗的上混频器。上混频器芯片的面积为0.56mm2。

无线收发机是传感器网络中产生最大功耗的节点,而功率消耗在很大程度上限制了无线传感器网络的大规模应用。为在收发机之间达到良好的功耗分配,在对网络级功耗进行研究的基础上,分析了影响无线收发机能效的关键因素。然后结合基于ieee802.15.4协议及实现低功耗的设计需求,提出了接收机的系统架构,为以后进行电路设计提供重要的参考价值。

如果说互联网构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人之间的沟通交流方式,那么,无线传感器网络则是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起,改变人类与自然界的交互方式。如今,无线传感器网络如同其他高新技术一样,在经历了十几年的发展之后,正逐步走出象牙塔,迈向更广阔的应用领域。

本文介绍了一种以zigbee协议为核心的多跳无线传感器网络设计,传感器节点处理器采用atmel公司的atmega128l芯片,无线通信采用chipcon公司的cc2420射频芯片,传感器采用数字湿度温度传感器sht10,对不同功能的节点采用不同的程序设计,成功实现数据在无线传感器网络节点间的多跳路由。

针对温室环境监控系统的特点,设计了温室环境监控的无线传感器网络方案,采用arm9芯片s3c2440和ti最新的低功耗射频芯片cc2530设计无线传感器网络的汇聚节点和传感器节点。给出了硬件结构,设计了传感器节点的睡眠-唤醒机制,以及汇聚节点linux操作系统u-boot的移植。

针对煤矿井下环境在线监测的要求,提出了一种井下实时监控无线传感器网络节点的设计方法,详细介绍了无线传感器网络节点的硬件组成和软件设计。该节点通过微控制器和无线传输模块实时采集、处理、传输井下工作面的瓦斯浓度、co浓度、温度、湿度等数据。测试结果表明,该节点控制方便、工作稳定,能实现可靠的无线网络传输。

传感器节点是构建无线传感器网络的基本硬件单元。为了扩展无线传感器网络的应用范围,本文为mica2传感器节点设计了具有采集和播放语音能力的扩展模块。文章首先介绍该语音模块的逻辑结构和工作过程,然后给出模块中语音接口部分的fpga设计。该设计采用了时钟门控和电路资源共享等技术,具有低功耗和高可靠性特点,只需对fpga作少量修改即可适用于不同类型的传感器节点。

１０ 收稿日期:2010-12-11 作者简介:姚晓通(1972-),副教授,硕士,主要从事嵌入式系 统、计算机测控、物联网等方面的教学与科研工作。 *基金项目:甘肃省自然科学基金项目资助(3zs051-a25-030) 基于zigbee无线传感器网络在智能家居中的应用研究* 姚晓通，崔小川 （兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州，730070） 摘　要：基于无线传感器网络技术组建的智能家居网络能够对家居环境进行很好地监控，组网方便，将嵌有 无线传感器的家具、家电和其他日常用品同互联网相连，可实现远距离控制，提供舒适、方便和人性化的智能家居 环境。 关键词：无线传感器网络；智能家居；网络节点 abstract:theintelligencelivesnetworkwhichsets

－3064－ 0引言 无线传感器网络综合了微电子技术、嵌入式信息处理技 术，传感器技术，现代网络及无线通信技术等先进技术，以自 组多跳的无线网络方式实时监测各种环境或对象的信息，并 可进行处理或控制，应用前景十分广阔。现有传统的无线技 术通常非常耗电，且占用过多的计算和通信资源，大大增加了 成本。而像工业控制，消费性电子设备、汽车自动化、农业自 动化、智能家居和医用设备控制等很多无线应用领域不需要 很高的带宽，只要求低延迟、低功耗，而zigbee技术恰好满足 这种要求。zigbee是为低速率控制网络设计的标准无线网络 协议，具有低复杂度、低成本、低功耗、低速率、高安全性等诸 多优点。本文介绍了zigbee规范并剖析了microchip的协议 栈，最后创新性的给出了基于该协议的智能家居解决方案，该 方案真正实现了低成本、低功耗，

zigbee是一种短距离的双向无线通信技术,技术特点可以概括为4低:低复杂度、低功耗、低数据速率及低成本。它主要适用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。为了避免温度监控节点与数据集中器之间系统安装过程中烦琐的布线工作,采用zigbee技术进行数据传输。在此对zigbee技术进行分析和对cc2430芯片进行研究,并介绍了系统构成和组成原理,做了温度测量的实验,温度监测结果以数据、曲线等方式在数据集中器人机界面上显示。实践结果表明,该设计达到了预期目标。

介绍了一种利用音频信号实现节点间距自主测量的无线传感器网络节点。节点硬件系统包括dspic6014a微控制器,512kb的sram,2.4g波段的rf收发模块、音频收发模块及电源管理模块等。节点通过测量rf同步信号与音频信号的时间差来测量节点间的间隔距离。与国内外的研究相比,节点可以自主完成测距信号的采集、存储和数据分析、计算工作。节点通过采用多次测量数据累加平均及iir数字滤波技术提高了测距信号的信噪比,利用幅度分析实现了测距信号的到达时刻判别。测试数据表明,该节点最远测距距离可达30m,误差小于3%。

针对传统电梯跟踪系统成本较高、移动性差和安装维护困难等问题,提出了一种基于无线传感网络(wsn)的新电梯跟踪系统。该系统适当地设置telsob传感器节点发射的能量值,利用micaz传感器节点和telsob转发节点判断电梯操作行为,并通过tel-sob汇聚节点跟有线网络连接和采用c++设计的上位机软件远程显示电梯运行状况。研究结果表明,该系统简单、可扩展性强、成本低,具有可视化上位机显示界面。

介绍一种建立在zigbee无线传感器网络上的gprs远程监控系统。首先介绍了zigbee无线传感器的网络结构,组网方式及网内数据通讯。然后介绍了这种zigbee无线传感器网络与gprs网络的数据交互,实现远程监控。

西安工业大学北方信息工程学院 本科毕业设计(论文) 题目：低功耗zigbee无线传 感器网络通信研究 系（部）：光电信息系 专业：光电信息工程 班级：b060106 学生：毋晓野 学号：b06010621 指导教师：吕宏 2010年05月 i 低功耗zigbee无线传感器网络通信研究 摘要 随着无线网络技术的快速发展和传感器技术的日益成熟，无线传感器网络应运而 生。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过 无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处 理网络覆盖区域中感知对象的信息，发送给观察者。近年来，无线传感器网络被广泛 的应用在预防医学、环境监测、森林灭火乃至车辆检测、行星探测等领域，成为国内 外广泛讨论的焦点。 ieee802.15.4标准主要针对于低速无线个人区

【目的】针对现有农业环境监测网关设备开发成本高、系统功耗大、操作复杂等不足,设计开发一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关节点。【方法】网关节点以低功耗芯片cc2530为核心处理单元,通过外围状态指示电路、电源管理模块等,完成zigbee网络组网和监测节点数据收集及处理功能;同时通过串口方式连接sim900a模块,采用gprs方式将监测数据上传至中心服务器。最后在农田进行了监测数据误包率与信号接收强度测试,并通过实地部署试验验证了系统的稳定性及可靠性。【结果】所设计的网关节点能实现4种农业环境数据的采集,节点间距小于120m时数据传输误包率低于1%,监测数据在30d农田试验期内连续变化,可长时间上传至服务器,且稳定性、可靠性良好。【结论】所设计开发的基于cc2530的网关节点具有丢包率低、运行稳定可靠的特点,能够满足多种农田环境因子的监测需求,具有良好的应用前景。