集成了傳感器、嵌入式計算、網絡和無線通信四大技術而形成的ZigBee技術是一種全新的信息獲取和處理技術,能夠協(xié)作實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息,并對信息進行處理,傳送到需要的用戶。ZigBee技術作為一個全新的領域,對國內外的研究者提出了大量的挑戰(zhàn)性課題。時鐘同步是所有分布式系統(tǒng)的重要組成部分,也是ZigBee技術的一項重要支撐技術,大多數(shù)ZigBee技術應用比如環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),導航系統(tǒng)等都需要所搜集的傳感數(shù)據(jù)具有準確時間信息,否則采集的信息就是不完整的。 本論文介紹了國內外在ZigBee技術的發(fā)展與現(xiàn)狀,對IEEE802.15.4/ZigBee的協(xié)議棧做了分析,對現(xiàn)存的幾種主要的時鐘同步算法做了研究。本太陽能航標燈同步閃課題中,為了便于太陽能給航標燈供電,需要通過休眠機制來降低功耗;為了保證ZigBee網絡中各設備協(xié)同工作,時鐘同步顯得更為重要,它為本系統(tǒng)中的每個航標燈提供正確的時鐘信息,不但提高系統(tǒng)的傳輸質量和效率,而且讓航標燈的同步閃光,在航道中起到很好的助航作用。接著,給出了系統(tǒng)的具體實現(xiàn)過程,包括各硬件模塊的設計原理、電路原理圖及主要模塊的詳細實現(xiàn)過程。最后,指出本文的不足及需要改進的地方。其中本文重點包括以下三個方面: 1.針對網絡拓撲結構、協(xié)議體系結構以及干擾抑制技術進行深入分析,并與其它無線通信技術進行比較及對其相互干擾進行研究。 2.對ZigBee節(jié)點時鐘同步算法工作原理做了詳細的研究,總結了這些算法的優(yōu)缺點,并在對比現(xiàn)有的幾種時鐘同步算法的基礎上對泛洪時間同步協(xié)議多跳時鐘同步算法的改進。 3.設計了太陽能航標燈同步閃光系統(tǒng),給出了硬件原理圖及軟件流程,并且在制PCB板中電磁兼容問題的解決進行了詳細描述。 結果表明,該系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、高效,具有很高的實用價值。
標簽:
ZigBee
短距離
技術研究
上傳時間:
2013-04-24
上傳用戶:海陸空653