面向智能服裝的ZigBee無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究.pdf

1、近些年來，隨著自然災(zāi)害的日趨嚴(yán)重，面向野外救援現(xiàn)場的智能服裝也越來越受到人們的關(guān)注。然而，這類智能服裝的發(fā)展方向主要集中在服裝結(jié)構(gòu)和其紡織材料的研究上，對于電子信息技術(shù)和救援服裝相結(jié)合的智能服裝則發(fā)展比較緩慢。
　　本文全面分析了野外救援服裝的功能需求，設(shè)計了面向智能救援服裝的ZigBee無線實時監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)克服了救援隊員隨身攜帶笨重監(jiān)測儀器的缺點，采用嵌入到服裝中的多種微型智能傳感器實現(xiàn)對周圍環(huán)境以及人體運動狀態(tài)變化的實時監(jiān)

2、測。將低功耗的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到智能服裝的通信架構(gòu)中，改善了傳統(tǒng)智能服裝有線數(shù)據(jù)傳輸過程中遇到的問題。
　　根據(jù)系統(tǒng)需求和研究目標(biāo)，論文完成了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計和軟件程序的開發(fā)。以低功耗的ZigBee片上系統(tǒng)(SOC)解決方案CC2530芯片作為系統(tǒng)處理器，外圍電路設(shè)計擴展了有毒有害氣體采集模塊、溫濕度采集模塊、人體加速度采集模塊、LCD液晶顯示模塊、RS232串口通信模塊和ZigBee無線通信模塊等，實現(xiàn)了面向智能救

3、援服裝的ZigBee無線監(jiān)測系統(tǒng)的硬件平臺。系統(tǒng)軟件設(shè)計由上到下分為應(yīng)用程序、Z-Stack協(xié)議棧和設(shè)備驅(qū)動。以Z-Stack協(xié)議棧為核心，實現(xiàn)了各種傳感器信號采集、數(shù)據(jù)處理、無線發(fā)送/接收、液晶驅(qū)動以及上位機信息顯示等功能。
　　在理論研究層面，通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的Z-MAC協(xié)議和路由算法進(jìn)行詳細(xì)的研究，提出了一種應(yīng)用于智能服裝的能量均衡化分層式分簇單跳+多跳路由算法(LEACHC)。該算法將多跳層次路由算法與多跳能量均衡算