zigbee地震監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用稿1

1、1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究摘要融多種信息技術(shù)為一體的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的信息技術(shù)，在信息領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。地震的破壞給人們生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了不可估計(jì)的巨大損失。探索無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，顯得十分必要。本文主要結(jié)合現(xiàn)有成熟的移動(dòng)通信網(wǎng)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)和系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了分析。ABSTRACTAsanemerginginfmationtechnologywirelesssenswkscontainedav

2、arietyofinfmationtechnologywillbewidelyappliedinmultipleaspectsofinfmationfieldinrecentfuture.Theearthquakehappenedfrequentlyhasbroughtagreatunpredictablelosstolivespropertyofpeople.itisextremelynecessarytoexplethewirele

3、sssenswksapplicationsinearthquakemoniting.Thispapermainlyanalyzesthewkofwirelesssenswkstheapplicationofsystem..Keywd:wirelesssenswksnodeZigBeeearthquake關(guān)鍵字：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)ZigBee地震1引言無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種集通信、微電子、計(jì)算機(jī)、嵌入式、傳感器、信息處理等技術(shù)為一體的的新興

4、的信息技術(shù)，是普適計(jì)算機(jī)的雛形，是人類感官的延伸。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是有大量傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的以數(shù)據(jù)為中心的、自組織的、分布式網(wǎng)絡(luò)，能夠在惡劣環(huán)境下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、協(xié)作感知、采集監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息(如光強(qiáng)、溫度、濕度、噪音、震動(dòng)和有害氣體濃度等物理現(xiàn)象)，并以無(wú)線的方式發(fā)送出去，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)最終發(fā)送給到數(shù)據(jù)中心。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在空間探測(cè)、軍事國(guó)防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工農(nóng)業(yè)控制、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、智能家居、災(zāi)害預(yù)防等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，它的應(yīng)用將會(huì)為能給人人們提供

5、最直接、最有效、最真實(shí)信息的下一代網(wǎng)絡(luò)提供全新的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)是個(gè)地震災(zāi)害十分嚴(yán)重的國(guó)家，玉樹(shù)地震、汶川地震等頻繁發(fā)生的地震災(zāi)害給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了無(wú)法估計(jì)的巨大損失。采用新的信息技術(shù)手段來(lái)提高監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性成為必然。將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于地震監(jiān)測(cè)，積極探索新的監(jiān)測(cè)方法是一個(gè)迫切的問(wèn)題目前，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的構(gòu)造無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的途徑、節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法有多種，原理上相似，只是采用不同的微處理器或者不同的通信協(xié)議，比如采用自定義協(xié)議、802.

6、11協(xié)議、ZigBee協(xié)議、藍(lán)牙技術(shù)以及UWB通信方式等。其中，ZigBee是新興的具有自組網(wǎng)功能3路由器和終端節(jié)點(diǎn)，芯片延用了以往CC2420的架構(gòu)，在單個(gè)芯片上整合了ZigBee射頻(RF)收發(fā)器、內(nèi)存和微控制器，在休眠模式時(shí)，整個(gè)芯片的流耗小于0.9μA，集成了定時(shí)器等大量的片上資源。Figure8WirelessZigBeeProtocolStack是業(yè)內(nèi)最具盛名的協(xié)議棧之一。2.4GHz的ZigBee技術(shù)和433MHz的射頻技

7、術(shù)相結(jié)合的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案。433MHz射頻部分選用CC1100射頻芯片CC1100工作在433MHz的頻率上，采用2FSK調(diào)制方式，數(shù)據(jù)速率為2.4kbs，信道間隔為200kHz。CC1100與單片機(jī)CC2430之間采用SPI接口連接。圖1的橢圓部分內(nèi)是基于TI公司的最新ZigBee解決方案，即CC2430芯片加Figure8WirelessZigBeeProtocolStack實(shí)現(xiàn)的ZigBeeMESH網(wǎng)。在組網(wǎng)方式上，Zig

8、Bee主要采用3種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形網(wǎng)(Star，包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))、簇樹(shù)網(wǎng)(ClusterTree)和網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)。星形網(wǎng)為主從結(jié)構(gòu)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者和最多可達(dá)65535個(gè)從屬裝置，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器必須是FFD，由它來(lái)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)；簇樹(shù)網(wǎng)可以是擴(kuò)展的單個(gè)星型網(wǎng)或互聯(lián)的兩個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)狀網(wǎng)中的每一個(gè)FFD同時(shí)可作為路由器，根據(jù)ADHoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議來(lái)優(yōu)化最短和最可靠的路徑。圖21ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Figure21T

9、opologicalStructureofZigBeewkZigBee網(wǎng)絡(luò)中包含協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)3種設(shè)備，協(xié)調(diào)器又通過(guò)433MHz射頻技術(shù)組成一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以將采集到的各種數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁髯缘膮f(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)匯總后，再通過(guò)433MHz射頻技術(shù)傳送到星型網(wǎng)匯集器，即整個(gè)系統(tǒng)的管理節(jié)點(diǎn)，然后通過(guò)GSMGPRS技術(shù)，將采集數(shù)據(jù)最終傳送到后臺(tái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，后臺(tái)管理終端也可以下發(fā)系統(tǒng)的配置參數(shù)，