ZigBee大规模传感器网络高效传输机制设计与实现(2)
2.3 ZigBee 无线网络节点的硬件设计 9
2.3.1 光线采集部分 9
2.3.2 电源部分 10
3.1 ZigBee功能软件开发 11
3.2 ZigBee 协议栈 11
3.3 Z-Stack 协议栈的操作系统抽象层（OSAL） 15
3.3.1 OSAL 常用术语 15
3.4 ZigBee 网状网络结构的实现 16
4.1 系统整体构建 17
4.2 无线网络测试 17
4.3 网络及功能测试 18
结 论 21
致 谢 22
参考文献23
1 引言
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是目前国际上探求的热点领域之一，具有集成度高和多学科交叉等一系列特点。当前，无线局域网(Wireless Fidelity,Wi-Fi)、红外线数据通信(Infrared Data Association,IrDA) 、超宽带通信(UltraWideBand,UWB)、蓝牙(Bluetooth)及 ZigBee 等是无线传感器网络的网络协议。其中，ZigBee 技术以其成本、功耗、复杂度低等特点，成为无线通信应用中普遍采用的技术之一。
1.1 无线传感器网络
随着进入后PC时代广泛使用的笔记本电脑，手机，PDA，GPS接收器等智能的电子产品，小型化和现代化的嵌入式系统无处不在。有了它，计算设备已经越来越便宜，更便于移动，更分散，并且在日常更普遍生活中，用于监测和控制一切，无处不在。这些进步在信息和通信技术（如存储器，电池，能量清道夫技术和硬件设计）带来了大规模的通信基础设施的必要性，引发了无线传感器网络（WSN）的诞生。在未来的几年中，无线通信将被嵌入在日常对象，如衣服，小玩意，玩具，家电，食品车到汽车，桥梁，道路，农田，建筑，动物和人。它使物体更聪明，给予这些物体新的能力。无线传感器网络将带来各种各样的新的应用或者已存在功能的自动化（如安全，暖通空调，照明控制，访问控制），消费类电子产品（如电视/录像机/ DVD / CD遥控器），工业自动化（如资产管理，过程控制，环境控制，能源管理）和个人健康护理（如人体传感器网络）。这甚至会改变每个人感知世界方式。
1.1.1 研究现状
美国、欧洲等发达国家高度关注无线传感器网络的发展，国际电子电器工程师协会与各个国家一同大力推进以及推广无线传感器网络的应用和发展，美国的波士顿大学更是建立了传感器网络协会这一组织，以促进传感器网络技术的开发。[1]美国前沿杂志《技术评论》更是将无线传感器网络列为未来首项新兴技术，展望未来，无线传感器网络的作为生活中普遍的应用将成为一种必然，它甚至会为这个社会带来一场新的革命。[2]
在我国，随着物联网3.0时代的来临，物联网对传感器的需求有了新的市场，传感器是提升我国现代信息技术、带动产业化发展的战略突破口。据数据统计显示，到2020年，物联网市场占有规模将高达到7.2万亿美元。形如无线传感器、物联网应用程序以及物联网云计算等与物联网密不可分的产业链将即将迎来喷涌式的增长。[3]
“传感器整体起步较晚，我国与国外的差距不大，布局得当有望超越。物联网从消费到工业，实现了质的飞跃，工业互联网是工业4.0实现的关键所在。”在2015第优尔届中国物联网大会上，与会学者如此论述。
1.1.2 无线传感器网络的特点
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，由是小体积的具有传感、无线通信和数据处理能力传感器作为末梢节点。由于较小体积的特性设备位置可以随时更改，便于携带。。在无线传感器网络中，将监测区域中分布上大量的传感器节点，每个传感器节点监测数据并把处理过的数据信息以相邻节点接力传送的方式传送给用户。与其他传统的网络相比具有大规模网络、自组织网络、以数据为中心的网络、传感器节点体积小、低功耗、低成本、应用相关的网络等独有的特点。
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