| 【中文题名】 | ZigBee协议栈的研究与实现 |
| 【英文题名】 | Research and Implementation of ZigBee Protocol Stack |
| 【学科专业】 | 计算机系统结构 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-13 |
| 【中关键词】 | IEEE,802.15.4标准,ZigBee协议标准,协议栈,MC13192无线射频芯片,MC9S08GT60微控制器 |
| 【英关键词】 | IEEE 802.15.4 standard,ZigBee protocol standards,the protocol stack,MC13192 RF chip,MC9S08GT60 micro-controller,intelligent traffic junctions, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>传感器的应用 |
| 【论文摘要】 |
近年来，随着社会信息化、家庭智能化和工业自动化等领域对无线通讯和数据传输需求的日益增长，ZigBee协议标准作为一种全新的无线传感网络技术应运而生，并展示了迅猛发展的良好势头，引起了国内外广大科技工作者的极大兴趣和关注。该技术以微消耗能量、强组网能力、低营运成本、高可靠性为特点，可方便地组成一个功耗低、数据传输距离短且速率不高的低营运成本“无线局域网”，广泛应用到军事无人值守和灵巧网络通讯、工业自动控制、大中城市空气质量监控、医院医护监视、高速公路自动收缴费、居民水电气自动收缴费、消费类电子设备、PC外设的无线连接等领域。
国内已有很多高校和科研院所开展了这一领域的研究工作，研究内容含盖无线传感器节点硬件设计、操作系统、网络路由技术、节能技术、覆盖控制技术等，但还没有哪一家企业及研究机构推出拥有自主知识版权的ZigBee协议栈和硬件模块，大多都是基于国外RF芯片和协议栈进行应用开发。
本课题在查阅大量国外资料、深入研究IEEE802．15．4标准和ZigBee协议标准的基础上，开发了具有自主产权的ZigBee协议代码栈—EmZigBee，制作了一个Zigbee硬件模块，并基于自己的协... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-10 |
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第一章 绪论 |
10-14 |
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1.1 课题背景 |
10 |
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1.2 国内外现状 |
10-12 |
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1.2.1 无线传感网络国内外应用现状 |
10-11 |
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1.2.2 ZigBee协议国内外发展现状 |
11-12 |
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1.3 研究目的与意义 |
12 |
|
1.4 主要研究内容 |
12-14 |
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第二章 ZIGBEE协议综述 |
14-19 |
|
2.1 网络体系结构 |
14-15 |
|
2.1.1 两种功能类型设备 |
14 |
|
2.1.2 三种节点类型 |
14 |
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2.1.3 三种网络拓扑结构 |
14-15 |
|
2.1.4 两种工作模式 |
15 |
|
2.2 协议结构 |
15-17 |
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2.3 EMZIGBEE协议栈各层结构 |
17-19 |
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第三章 IEEE802.15.4标准定义 |
19-25 |
|
3.1 PHY层 |
19-20 |
|
3.1.1 载波信道简述 |
19-20 |
|
3.1.2 物理层的帧格式 |
20 |
|
3.2 MAC层 |
20-25 |
|
3.2.1 MPDU数据单元处理 |
20-21 |
|
3.2.2 MAC层数据传输机制 |
21-23 |
|
3.2.3 MAC层的各种扫描机制 |
23-25 |
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第四章 ZIGBEE标准定义 |
25-45 |
|
4.1 网络层 |
25-38 |
|
4.1.1 NPDU数据单元处理 |
25-26 |
|
4.1.2 组网管理 |
26-30 |
|
4.1.3 路由机制 |
30-38 |
|
4.2 应用层 |
38-45 |
|
4.2.1 应用通讯基础概念 |
38-39 |
|
4.2.2 APS层 |
39-43 |
|
4.2.3AF |
43-44 |
|
4.2.4ZDO |
44-45 |
|
第五章 EMZIGBEE协议栈的实现 |
45-62 |
|
5.1 协议实现综述 |
45-46 |
|
5.1.1 软硬件系统结构 |
45 |
|
5.1.2 软件功能结构及文件结构 |
45-46 |
|
5.2 物理层接口技术 |
46-52 |
|
5.2.1 射频芯片介绍 |
47-50 |
|
5.2.2 物理层接口实现 |
50-52 |
|
5.3 介质访问控制层接口技术 |
52-54 |
|
5.4 NWK层接口技术 |
54-56 |
|
5.5 应用层接口技术 |
56-59 |
|
5.5.1 APS层接口实现 |
56-58 |
|
5.5.2 ZDO层接口实现 |
58 |
|
5.5.3 AF接口实现 |
58-59 |
|
5.6 管理支持模块的接口技术 |
59-62 |
|
5.6.1 FLASH管理 |
59-60 |
|
5.6.2 HEAP管理 |
60 |
|
5.6.3 定时器管理 |
60-62 |
|
第六章 系统实现与性能测试及分析 |
62-82 |
|
6.1 系统功能原理及架构设计 |
62-65 |
|
6.2 系统硬件设计 |
65-66 |
|
6.3 系统软件设计 |
66-71 |
|
6.3.1 应用对象配置文件 |
66-67 |
|
6.3.2 交互数据包格式设计 |
67-71 |
|
6.4 系统性能测试及分析 |
71-82 |
|
6.4.1 测试环境与条件 |
71 |
|
6.4.2 功能测试 |
71-78 |
|
6.4.2 性能测试 |
78-80 |
|
6.4.3 测试结果分析 |
80-82 |
|
第七章 论文总结与展望 |
82-85 |
|
7.1 论文总结 |
82-83 |
|
7.2 展望 |
83-85 |
|
附录 |
85-86 |
|
攻读学位期间发表的论文 |
85-86 |
|
参考文献 |
86-88 |
|
致谢 |
88 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.383934 |
