基于GPRS，Xbee-Pro无线通信模块组建的无线传感器网络的应用

论文摘要

采用现代发达的通信技术及时的掌握高压线塔的相关信息是本研究的重点内容。相对于有线的数据传输方式,基于ZIGBEE技术的无线传感器网络,以其低功耗、高灵敏度、组网灵活等优势,在监控系统中得到了广泛应用。本文主要是利用短距离通信的ZIGBEE技术构建一个个ZIGBEE网络然后结合GPRS进行远程监测。它主要克服了全GPRS网络通信带来的巨大的经济浪费和ZIGBEE网络不能长距离传输的缺点。构建的ZIGBEE网络采用星型拓扑结构或者MESH网络拓扑结构的方式。在整个ZIGBEE网络的数据完整性基础之上通过GPRS组网的方式保证数据的正常传输。ZIGBEE网络结构中的终端节点都工作在省电模式下,在需要进行数据传输的时候可以唤醒,这样可以有效的降低整个网络节点的功耗,给野外条件苛刻的情况提供了方便,同时也降低了数据放生碰撞而相互干扰的可能性。这样GPRS传输ZIGBEE网络中的汇聚节点的相关数据,摆脱了依靠有线公用网络的限制,使得网络具备了灵活配置的优势。本文在小范围内实现ZIGBEE网络的组建。利用一款XBEE-PRO无线通信模块组建一个有八个节点的ZIGBEE网络,实现各个节点的相互通信,然后通过汇节点汇集所有节点的相关信息。汇聚节点不仅要负责收集各个终端节点的相关信息而且还要负责与GPRS通信,以便数据远距离传输。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的历史背景和现实意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 监控系统的实际应用
• 1.2.2 无线传感器网络当前状况
• 1.3 系统开发概述
• 第二章 ZIGBEE技术和 GPRS
• 2.1 ZIGBEE 堆栈构成
• 2.1.1 802.15.4 PHY 和 MAC 层
• 2.1.2 ZIGBEE 网络层（NWK）和应用层（APL）
• 2.1.3 ZIGBEE 技术小结
• 2.2 GPRS
• 2.2.1 GPRS 特点
• 2.2.2 GPRS 发展优势
• 2.3 本章小结
• 第三章 无线传感器网络结构
• 3.1 无线传感网的基本构架
• 3.2 ZIGBEE 网络结构
• 3.3 ZIGBEE 网络拓扑结构
• 3.4 用于组建 ZIGBEE 网络的无线通信模块 XBee-Pro
• 3.4.1 XBee-Pro 配置软件
• 3.4.2 AT 命令方式
• 3.4.3 API 方式及其结构
• 3.4.4 配置AT 参数
• 3.4.5 AT 数据帧结构
• 3.5 GPRS——K83000 GPRS DTU 通信模块
• 3.6 本章小结
• 第四章 无线传感器网络硬件设计
• 4.1 硬件设计需求
• 4.2 系统硬件框图
• 4.3 电源部分
• 4.4 XBee-Pro 模块相关电路设计
• 4.4.1 收发数据模块
• 4.4.2 XBee Pro 模块电平转换部分
• 4.5 串行存储接口设计
• 4.6 单片机模块
• 4.7 部分硬件效果图
• 4.8 本章小结
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 系统软件设计需求
• 5.2 协调器节点软件部分
• 5.3 终端节点软件部分
• 5.4 路由器节点软件部分
• 5.5 部分单片机程序
• 5.6 部分软件效果图
• 5.7 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要