基于SimpliciTI的無線傳感網(wǎng)的研究


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摘要：無線傳感器網(wǎng)絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。SimpliciTI是一種低功耗無線通信協(xié)議，具有組網(wǎng)簡單﹑系統(tǒng)開銷小等優(yōu)勢。隨著全球物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，組建一個健壯穩(wěn)定的網(wǎng)絡成為關鍵問題。本文提出一種基于SimliciTI協(xié)議的無線傳感網(wǎng)，介紹了SimpliciTI網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡實現(xiàn)過程。
關鍵詞：通信; 無線傳感網(wǎng); SimliciTI; 信號采集;

The research of wireless sensor network based on SimpliciTI
Student major in Electronic Information Science and Technology Zhang Gaoshan
Tutor Yin Wenqing
Abstract: Wireless sensor networks have a very wide application, not only in industry, agriculture, military, environmental, medical and other traditional areas of application. It will also show its superiority in many emerging areas, such as home automation, health, transportation and other fields. SimpliciTI is a low-power wireless communication protocol, with a simply network﹑small system overhead and other advantages. With the rapid development of global Internet of Things technology, the consisting of a robust and stable network is the key issue. This thesis presents wireless sensor networks based on SimpliciTI protocol, introducing the SimpliciTI network architecture and network processes.
Key words: communication; wireless sensor networks; SimpliciTI; signal;


引言
隨著半導體技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，我們已經(jīng)由PC時代和網(wǎng)絡時代進入到后PC時代，我們不再一味發(fā)展單一的性能強大的可靠的通用計算機，而是傾向于生產(chǎn)廉價的具有有限的計算能力并能執(zhí)行特定任務的微型計算平臺，通過配備微型傳感器感知周圍的物理世界，從而完成一些傳統(tǒng)計算平臺所無法完成的任務。
Internet構(gòu)成了邏輯上的信息世界，改變了人與人之間的溝通方式，無線傳感器網(wǎng)絡就是將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在一起，改變?nèi)祟惻c自然界的交互方式。人們可以通過無線傳感器網(wǎng)絡直接感知客觀世界，從而極大的擴展現(xiàn)有網(wǎng)絡的功能和人類認識世界的能力。


目 錄
摘要 4
關鍵詞 4
Abstract 4
Key words 4
引言 4
1無線傳感網(wǎng) 4
1.1無線傳感網(wǎng)簡介 4
1.2無線傳感網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 5
1.2.1傳感器節(jié)點體系結(jié)構(gòu) 5
1.2.2傳感器網(wǎng)絡的特點 5
1.3無線傳感網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀及關鍵技術(shù) 6
2 SimpliciTI協(xié)議介紹 6
2.1概述 6
2.2體系結(jié)構(gòu) 6
2.2.1應用層 7
2.2.2網(wǎng)絡層 7
2.2.3最小射頻接口 7
2.2.4板級支持層數(shù)據(jù)包 7
2.3模塊組件 7
2.3.1加密 8
2.3.2跳頻 8
2.3.3網(wǎng)絡管理 8
2.3.4接入設備（AP） 8
2.3.5范圍擴展設備（RE） 8
2.4幀格式 8
2.5拓撲方式 9
2.5.1點對點通信 9
2.5.2星形拓撲 11
2.6組網(wǎng)原則 11
2.7網(wǎng)絡信息 12
3系統(tǒng)平臺的硬件設計 12
3.1MCU的選擇 12
3.2RF芯片的選擇 13
3.3系統(tǒng)原理圖 14
4系統(tǒng)平臺的軟件設計 15
4.1主從機通信SPI協(xié)議 15
4.2組網(wǎng)實現(xiàn) 16
4.3數(shù)據(jù)發(fā)送 18
4.4數(shù)據(jù)接收 19
4.5上位機調(diào)試 20
5結(jié)語與展望 20
致謝 21
參考文獻： 22
附錄A 23
附錄B 23
附錄C 26
附錄D 26
附錄E 28