基于紫蜂技術的子系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化應用研究.pdf

1、近年來，隨著社會信息化、家庭智能化和工業(yè)自動化等領域對無線通訊和數(shù)據(jù)傳輸需求的日益增長，基于IEEE802.15.4的無線網(wǎng)絡標準的紫蜂網(wǎng)絡協(xié)議標準作為一種全新的無線傳感網(wǎng)絡技術應運而生，并展示了迅猛發(fā)展的良好勢頭，廣泛應用到軍事無人值守和靈巧網(wǎng)絡通訊、工業(yè)自動控制、消費類電子設備的無線連接等領域。紫蜂網(wǎng)絡技術是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡技術，它依據(jù)IEEE802.15.4標準，在數(shù)千個微小的傳感器

2、之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。
　　 本文從分析IEEE802.15.4和紫蜂網(wǎng)絡技術協(xié)議入手，分別介紹了無線傳感器網(wǎng)絡中物理層、MAC層、網(wǎng)絡層、應用層之間的數(shù)據(jù)連接關系和管理服務關系，然后選擇合適的軟硬件平臺和軟件開發(fā)環(huán)境，著重于軟件總體結構的設計以及通信協(xié)議棧的實現(xiàn)給出具體方案。方案中采用CC2430作為RF射頻模塊，

3、軟件開發(fā)環(huán)境是成都無線龍通訊科技公司配套C51RF-3-PK開發(fā)系統(tǒng)。從具體硬件電路板的設計開始，到軟件功能實現(xiàn)網(wǎng)絡建立、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)采集、判斷請求等方面著手，充分利用集成開發(fā)環(huán)境中API函數(shù)，簡化了開發(fā)流程，縮減了工作量和工作難度，設計開發(fā)出了符合紫蜂規(guī)范的星型網(wǎng)絡。
　　 在星形網(wǎng)絡模型的基礎上，本文認真分析研究紫蜂網(wǎng)絡技術中的超幀結構，總結出信標幀的三大作用：網(wǎng)絡組建、網(wǎng)絡同步、數(shù)據(jù)傳送指示。在信標使能網(wǎng)絡中，信標幀有維

4、護網(wǎng)絡同步的作用，本文從信標幀的幀結構及其攜帶信息的能力入手，有效地利用信標幀載荷中未處理設備地址子域的信息，開闊思路，創(chuàng)新設計，在提高終端設備空閑休眠的時間上下功夫，提出了信標使能同步網(wǎng)絡的節(jié)能方案。本文先從理論依據(jù)、硬件設施的介紹到軟件設計，一步一步解決了溫度采集系統(tǒng)節(jié)能方案的優(yōu)化設計。
　　 紫蜂網(wǎng)絡技術具有設備成本低、數(shù)據(jù)傳輸可靠、安全性高、設備體積小等諸多發(fā)展優(yōu)勢，這將在以后軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領域得到更廣闊的應用

5、。結合這個課題，本文最后探討了紫蜂網(wǎng)絡在軍事應用中的作用，并認真分析未來高科技戰(zhàn)場瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境下，利用紫蜂技術網(wǎng)絡層強大的路由功能，從模型設計到軟件實現(xiàn)，逐步設計出單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)生命子系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡。在網(wǎng)絡中，每一名士兵攜帶一部全功能設備FFD，不僅為本地傳感器采集的數(shù)據(jù)信息提供服務，而且更好地為行動較遠的士兵提供路由中繼和孤立設備的重新入網(wǎng)服務。
　　 最后，對紫蜂網(wǎng)絡技術發(fā)展前景做了展望，因為其網(wǎng)絡技術具有獨特的優(yōu)勢，我