毕业设计任务书-基于WiFi与ZigBee技术的无线网关设计

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基于ZigBee的无线网关解决方案研究

ＢａｅｎＺｉＢｅｓａｃｏｈｌｔｎｏｉｌｓｔｗａｓｄｏｇｅＲｅｅｒｈｆｒｔｅＳｏｕｉｆＷｒｅｓＧａｅｙｏｅ
ＬＩＮＧｎｇ—ｆｎＨＥＸｉｏ —ｍｉＸｉｅｇ，ａｎ
（ｕｎｄｎｎｅｉｅｎｌｙＧａｇｈｕ５００，ｈｎ）ＧａｇｏｇＵｉｒｔｏｃｏｇ，ｕｎｚｏ１０６ＣｉａｖｓｙｆＴｈｏ
ｃｎｅｓｏｏｖｒｉｎ
１引言
随着无线通信技术逐渐进入工业领域，线通无信系统在工业通信网络中的应用逐渐增加，目前而工业通信网络通信协议繁多，多种通信标准并存，因此不同传输介质、同速率、同通信协议的网络之不不
间的互联问题也逐渐成为人们关注的重点。
ｉｔｒｃｉｎｏｌｋｎｓｏｅｔｃｎｌｇｅｍａｙｎｗｄｓｏｎｏｍａｉｎｏｔｉｄａｄｐｏｅｓｄｃｍｅｎｅａｔｏｆａｌｉｄｆｎｗｅｈｏｏｉｓ，ｎｅｍｏｅｆｉｆｒｔｏｂａｎｅｎｒｃｓｅｏｉｔｅｎ．ｎｓｒａｒｌｓａｅｙｗｈｃｓｓＺｉＢｅｒｌｓｏｎｏｂｉｇＡｎｉｄｕｔｌｗｉｅｅｓｇｔｗａｉｈｕｅｇｅｗｉｅｅｓｃｍｍｕｃｔｏｅｈｏｏｙｒａｉｅｉｎｉａｉｎｔｃｎｌｇｅｌｓｚｉｄｔｉｌｗｉｅｅｓｍｏｔｒｎｓｓｅｎｎｕｔａｈｒｔｃｎｅｔｖｔｔｔｅａｔｅｂｅｔｎｕｓｒａｒｌｓｎｉｉｇｙｔｍｓａｄＩｄｓｒｌＥｔｅｎｅｏｎｃｉｉｙａｈｓｍｅｉｏｉｍｅｂａｌｏ

基于ZigBee、GPRS和TCP／IP协议的无线网关设计

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＮ）ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＺｉｇＢｅｅｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｔｈｅ
随着无线通信技术、传感器技术和计算机网络技术的不断发展，无线传感器网络作为一种多学科交叉技术
得到了学术界和工业界的广泛关注。ＺｉｇＢｅｅ技术是一种
算机” ［４－５Ｊ。该网关设计方案实现较为容易，且成本低廉，对无线传感器网络在工业控制、智能电网、环境监测、智能家居等领域的应用开发具有很好的参考价值。
ｇａｔｅｗａｙｔｈａｔｍｅｒｇｅｓＺｉｇＢｅｅｐｒｏｔｏｃｏｌａｎｄＴＣＰ／ＩＰｐｒｏｔｏｃｏｌｔｏｇｅｔｈｅｒｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＡｌｌｔｈｅｎｏｄｅｓｏｆｔｈｅＺｉｇＢｅｅ— ｂａｓｅｄ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｉｎｍａｎＹｆｉｅｌｄｓ．

基于ZigBee和Wi-Fi的智能家居网关设计

网关作为智能家居系统中的核心部分,其设计应该满足现代智能家居对控制设备集成化和小型化等方面的要求。

本文所述的网关控制核心芯片为STM32F103VET6,并使用CC2530开发板组建了ZigBee 网络,同时增加了Wi-Fi 模块和语音识别模块,实现了ZigBee 、以太网和Wi-Fi 的相互通信。

1智能家居网关的总体设计和控制系统工作机理1.1智能家居网关的总体设计网关是智能家居系统的核心部分,是智能家居控制系统的数据中转站和沟通媒介[1]。

该网关以STM32为主处理器,主要分为4个模块,分别为ZigBee 模块、Wi-Fi 模块、以太网模块、语音识别模块和最小系统模块等组成,其结构如图1所示。

图1网关硬件结构体系其中ZigBee 模块是信息通信接口,用于网关与家庭内部ZigBee 网络相互传递信息,网关相当于一个中转站,客户可通过网关与家庭内部ZigBee 网络相连监控家居设备;用户可以将智能终端手机或平板电脑连接到Wi-Fi 通信模块,实现近程用户对家庭内部的监控,同时以太网模块将网关接入到Internet 上,方便远程用户监控家庭内部;语音识别模块主要完成对用户语音的识别,并将识别出的消息传给相应的设备,完成控制。

最小系统模块是由电源模块、Nand Flash 、SDRAM 和晶振电路组成。

其中Nand Flash 模块可以在掉电的情况下及时保存程序,并为系统提供Flash 存储空间。

1.2智能家居控制系统的工作机理首先由用户操作信息家电申请入网,当家电检测到用户的申请入网请求后,将申请入网信号通过ZigBee 终端节点传到智能家居网关上的ZigBee 协调器,于此同时智能家居网关由用户操作进入组网模式,等待家电设备申请入网,当网关接受到家电的入网请求便将等待入网的家电设备信息记录于触摸屏上显示,用户可根据需要选择入网设备以允许入网,至此家庭内部ZigBee 通信网络组建完成。

在完成ZigBee 通信网络的构建后,用户便可以采用多种方式实现对联网家电设备的控制和管理。

zigbee毕业设计(论文)

本科毕业设计（论文）学院专业学生姓名班级学号指导教师二零一零年六月zigbee通信模块的设计The design of zigbee communication module江苏科技大学毕业论文（设计）任务书学院：电子信息学院专业：电子信息工程学号：0640302224 姓名：王恩伟指导教师：王宝忠职称：副教授2010年3 月1 日摘要Zigbee是一种新兴的短距离，低速率无线网络技术。

它是一种介于无线标记与蓝牙之间的技术提案，此前被称作HomeRF Lite或firefly无线技术，主要用于近距离无线连接。

它有自己的无线标准，是通过数千个微小的传感器之间相互协调来实现通信的。

这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数从一传感器传到另一个传感器，所以通信效率非常高。

Zigbee技术应用广泛，包括智能家居，建筑自动化，自动仪表读取，工业自动化，冷冻管理和货柜防护。

这些应用让企业节省能源，带来经济和环保效益；智能家居提升家居安全，舒适度和娱乐享受；监测如道路及桥梁等公用基建的损耗，避免设施损坏甚至人员伤亡。

Zigbee协议栈由一组特定的服务;一个数据实体提供数据传输服务；一个管理实体提供全部其他服务。

每个服务实体通过一个服务接入点为上层提供服务接口，并且每个SAP提供一系列的基本服务指令完成相应的功能。

关键字：短距离；智能家居；协议栈；AbstractZigbee is a new short-range, low-rate wireless network technology. It is a cross between tag and Bluetooth wireless technology between the proposals, had been called HomeRF Lite or firefly wireless technology, mainly used for short-range wireless connection. It has its own wireless standard, through thousands of tiny sensors to achieve coordination between the communications. The sensor requires very little energy to relay the number through radio waves transmitted from one sensor to another sensor, so the communication efficiency is very high. Zigbee technology is widely used, including smart home, building automation, automatic meter reading, industrial automation, refrigeration management and container protection. These applications allow enterprises to save energy, bring economic and environmental benefits; smart home improve home safety, comfort and entertainment; monitoring. such as roads and bridges and other public infrastructure losses, to avoid equipment damage and even casualties. Zigbee protocol stack by a specific set of services; a data entity to provide data transmission services; a management entity to provide all other services. Each service entity through a service aCCess point to provide services for the upper interface, and each SAP order to provide a range of basic services to complete the functions of the corresponding.Key words:short-range; smart home; Zigbee protocol stack;目录第一章绪论 (1)1.1 zigbee无线网络的研究背景 (1)1.2 zigbee无线网络的研究现状 (1)1.3 zigbee无线网络的研究前景 (2)第二章zigbee协议栈 (4)2.1 认识zigbee协议栈 (4)2.2 设备类型 (5)2.2.1 协调器 (6)2.2.2 路由器 (7)2.2.3 终端设备 (7)2.2.4 栈配置 (7)2.3 寻址 (7)2.3.1 地址类型 (8)2.3.2 网络地址分配 (8)2.3.3 Z-Stack寻址 (9)2.3.4 单点传送 (10)2.3.5 间接传送 (10)2.3.6 广播传送 (11)2.3.7组寻址 (11)2.3.8重要设备地址 (12)2.4 绑定 (12)2.4.1 建立绑定表 (12)2.4.2 ZigBee Device Object Binding Request (13)2.4.3 启动申请 (13)2.4.4 Zigbee设备对象终端绑定请求 (13)2.4.5 设备应用层绑定管理 (14)2.4.6 配置源绑定 (15)2.5 路由 (16)2.5.1 概述 (16)2.5.2 路由协议 (16)2.5.3 路径的发现和选择 (17)2.5.4 路径保持维护 (18)2.5.5路径期满 (18)2.5.6 表存储 (18)2.5.7 路由表 (18)2.5.8路径发现表 (18)2.5.9路径设置快速参考 (19)2.6安全 (19)2.6.1概述 (19)2.6.2配置 (20)2.6.3网络访问控制 (20)2.6.4更新密码 (20)2.6.5快速参考 (21)2.7本章小结 (21)第三章zigbee 开发平台 (23)3.1 zigbee软件开发平台 (23)3.2 zigbee硬件开发平台 (23)3.2.1 CC2530芯片介绍 (23)3.2.2开发板原理 (25)3.3小结 (26)第四章家庭自动化应用 (29)4.1 软件设计原理 (29)4.2 管理器（灯）设备 (35)4.3终端（开关）设备 (36)4.4小结 (36)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)第一章绪论1.1 zigbee无线网络的研究背景无线传感网络技术是典型的具有交叉学科性质的军民两用的高科技技术，可以广范应用于军事，国家安全，交通管理，灾害预测，医疗卫生，制造业和城市信息化建设等领域。

基于ZigBee技术的无线传感器网络网关设计与实现

２０１３年第６期
文章编号：１００６－２４７５（２０１３）０６－０１３３－０５
计算机与现代化ＪＩＳＵＡＮＪＩＹＵＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ
第２１４期
基于ＺｉｇＢｅｅ技术的无线传感器网络网关设计与实现
关键词：ＺｉｇＢｅｅ；协议栈；网关：无线传感器网络
中图分类号：ＴＮ９２９．５文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－２４７５．２０１３．０６．０３４
ＺｉｇＢｅｅ协议栈的无线传感器网络网关方案，进行硬件及软件系统设计，最终利用微芯公司的芯片制作成无线传感器网
关。实验结果表明，所设计的网关传输数据准确、性能稳定，并且较好地满足低成本、低功耗、传输距离远的要求。
ＬＩＡＮＧＺｏｎｇ－ｂａｏ，ＬＩＰｅｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７４，Ｃｈｉｎａ）
ｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅ．Ｉｎｔｈｉｓａｔｒｉｃｌｅ，ｂｅｇｉｎｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＺｉｇＢｅｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷＳＮｇａｔｅｗａｙｐｍ￣ａｍｂａｓｅｄｏｎＺｉｇ —

基于zigbee的课程设计

基于zigbee的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解并掌握Zigbee无线通信技术的基本原理和应用场景。

2. 使学生了解Zigbee协议栈的架构和关键参数配置。

3. 帮助学生掌握基于Zigbee的传感器网络节点的设计与实现。

技能目标：1. 培养学生运用Zigbee模块进行无线数据传输的能力。

2. 培养学生设计和搭建基于Zigbee的传感器网络系统的实际操作能力。

3. 提高学生分析并解决Zigbee通信过程中问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣和热爱，激发学生探索新技术的好奇心。

2. 培养学生的团队合作意识，提高学生在团队项目中的沟通与协作能力。

3. 引导学生关注无线通信技术在日常生活中的应用，认识到科技对社会发展的积极作用。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合当前物联网技术的发展趋势，以Zigbee技术为核心，培养学生的实际操作能力和创新意识。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新兴技术充满好奇，喜欢动手实践。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生在实际操作中发现问题、解决问题，提高学生的动手能力和技术应用能力。

通过课程学习，使学生能够达到课程目标所设定的具体学习成果。

二、教学内容1. Zigbee技术概述：介绍Zigbee技术的起源、发展历程、主要特点和应用领域，使学生建立对Zigbee技术的基本认识。

教材章节：第一章《无线传感网络概述》2. Zigbee协议栈：讲解Zigbee协议栈的架构、关键层及其功能，分析Zigbee协议参数配置方法。

教材章节：第二章《Zigbee协议栈》3. Zigbee硬件设计：介绍Zigbee模块硬件设计方法，包括传感器接口设计、电源管理、天线设计等。

教材章节：第三章《Zigbee硬件设计》4. Zigbee软件开发：讲解Zigbee软件开发流程，分析Zigbee协议栈编程方法，介绍常见的编程工具和调试技巧。

基于Zigbee技术的家用无线网关的设计

结合本课题中家用网关和家用电器的主从关系，本文采用基于星型拓扑结构的Ｚｇｅｉｅ网络。因为Ｚｇｅ无线网关ｂｉｅｂ需要将基于ＴＰ协议的信息转发给Ｚｇｅ络其它的节Ｃｉｅ网ｂ
收稿日：００— １８期２１０一Ｏ
作者简介：张艳婷（９５，，１８一）女广西桂林人，硕士研究生，主要从事移动与个人通信方面的研究。
合嵌入式系统，到了连接组网和交换信息的能力。达
关键词：用网关；Ｚｇｅ；ＴＰＩ；串口调试家ｉｅＣ／Ｐｂ
中图分类号：Ｎ１．２Ｔ９９７
文献标识码：Ａ
Ｏ引言
网关对于使用过网络的人也许都不陌生，如家中或者办公室中的连接个人电脑与国际互联网的路由器。这里讨论的网关，它的作用不是连接你的个人电脑到互联网上遨游，而是将你家中大大小小的家用电器连接到你的个人电脑上，进而不需要你走进家中就能通过Ｐｃ机控制家用网关来获取家电信息和控制它们。因为采用了Ｚｇｅ无线技术，以ｉｅｂ所又称为家用无线网关。
山西电子技术２１００年第２期
文章编号：６４４７（０００－０４０１７－５８２１）２０７－２
网络技术
基于Ｚｇｅ技术的家用无线网关的设计ｉｅｂ
张艳婷
（林电子科技大学，桂广西桂林５１０）４０４
ＰＡＮ协调器主
ＰＡＮ主协调器
中的数据发送到以太网中。开启Ｚｓ￣线网关，它的ｉｂ￣无其ＲＤ节点通过与其通信，Ｆ加入到该无线网络中。这样Ｚｂｅｉｅｇ无线网关就可以管理所有节点。这里涉及两个主要协议栈：ｉｅＺｇｅ协议栈和ＴＰＩｂＣ／Ｐ协

大学毕业答辩毕业论文ZigBee无线模块的设计

演讲完毕，感谢观看
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汇报人姓名
偏置电阻设计:R5为电流基准发生器的精密电阻。其值为43KΩ。
电压协调器:片上电压协调器为片上提供1.8V电压，C11选择220nf使其更稳定。
电源的去耦和滤波:为得到更好的电源性能，选择了合适的去耦电容C15对电源去耦，芯片资料给出了参考电路。
电源设计
RS232
RS485
复位电路
数据传输过程
ZigBee无线模块的设计
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学生：黄振峰指导老师：景军锋
ZigBee的简要介绍
Zigbee的主要技术特点：省电、可靠、时延短、网络容量大、安全。
ZigBee应用方、医疗等。
硬件电路的设计
晶振设计: CC2430工作需要1个时钟晶振，晶振为32MHz，为无线收发提供时钟。C13和C14为32MHz晶振的负载电容，电容值取决于负载电容的大小。CL=l/(1/C13+l/C14)+Cf，其中CL典型值为16pF，Cf为2~5pF，保证晶体振荡器的产生频率的准确和稳定。所以C13和C14的典型值为22pF。R4为晶振提供合适的工作电流,选取为56 KΩ。

zigbee毕业设计(论文)

zigbee毕业设计(论文)1000字
本篇毕业设计论文将介绍和探讨基于 Zigbee 技术的无线传感器网
络的设计和实现。

该论文主要包含以下几个方面的内容：
1. 绪论
首先，本文将简述 IoT 技术的发展和 Zigbee 技术的基本原理，并阐述 Zigbee 技术在无线传感器网络中的应用及其优点。

2. 系统设计
本文将详细介绍基于 Zigbee 技术的无线传感器网络系统的设计和
实现。

该系统分为硬件和软件两个部分。

硬件部分包含传感器节点、通信模块和基站节点，软件部分包括节点程序和基站程序。

3. 实验设计
通过实验，本文将验证 Zigbee 技术在无线传感器网络中的可靠性
和性能。

实验将分为两个部分：传感器节点的测试以及基站节点的
测试。

传感器节点测试中将分别测试传感器节点的数据采集、数据
传输和能耗等方面的性能；基站节点测试将测试基站节点对数据的
处理和转发能力。

4. 实验结果与分析
通过实验，本文将分析和总结 Zigbee 技术在无线传感器网络中的
性能和优点，并对实验结果进行解读。

5. 结论与展望
最后，本文将对实验结果进行总结和归纳，并对 IoT 技术发展和Zigbee 技术的应用前景进行展望。

总之，本篇毕业设计论文将详细介绍基于 Zigbee 技术的无线传感
器网络系统的设计和实现，并通过实验来验证其可靠性和性能，以
了解 Zigbee 技术在无线传感器网络中的应用和优点。

同时，将对Zigbee 技术的应用前景进行探讨。

毕业设计(论文)zigbee网络路由算法设计[管理资料]

编号：审定成绩：重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：ZigBee网络路由算法设计学院名称：自动化学院学生姓名：董沙专业：测控技术与仪器班级：0820803学号：08210323指导教师：谢昊飞答辩组负责人：向敏填表时间：2012年 5 月重庆邮电大学教务处制摘要ZigBee技术是一种低功耗、低成本、低速率的无线通信技术。

目前在工业领域、医学领域、军事领域、智能家居、道路监测、家庭自动化等方面有着良好的应用前景。

ZigBee网络常用的路由算法有Cluster-Tree算法、AODVjr算法和Cluster-Tree&AODVjr算法。

其中AODVjr 是AODV算法的简化版本。

，在此平台上实现了对AODV路由算法的设计。

该设计可以分为以下几个模块来实现：初始化、路由发现及维护、节点收发数据、节点移动、显示及时钟模块。

重点分析介绍了AODV 路由发现及维护模块。

分析了一种基于路由发现过程的改进方案。

该方案通过增加反向的RREQ分组和备用路由表来降低网络阻塞的概率和数据丢失率。

通过设计节点的移动来模拟真实网络中节点失效的情况。

通过测试，在该平台上，可以实现AODV路由的发现、建立、维护、收发数据等功能。

【关键词】ZigBee AODV Truetime 路由ABSTRACTZigBee is a technology of wireless communication, which is low power, low cost, low rate. Currently, it is widely used in such as industrial,medical,military areas,intelligent house, road monitoring ,home automation and so on. Typically,there are three kind of route algorithms,namely AODVjr algorithm ,Cluster-Tree algorithm and Cluster-Tree & AODVjr the three ones,the AODVjr algorithm is a short version of AODV protocol.We build a simulation platform of the ZigBee network with the toolbox of TrueTime in Matlab,and then design the protocol of AODV on it. The design can be divided into several modules to achieve, they are the block of route discovery and maintance , initialization, the animation block, clock, node moving and sending and reciving introduce the route discovery and maintance block as a an improved AODV algorithm is analyzed in detail,which helps to reduce the loss of data and the probability of network congestion.We simulate the real environment of network by moving two nodes .As a result,we realize the feature of discoverying and maintaining a route, sending and receiving datas and so on.【Key words】ZigBee AODV Truetime Improved routing protocol目录前言 (1)第一章绪论 (2)第一节选题背景 (2)一、无线传感网络概述 (2)二、ZigBee网络概述 (3)第二节选题意义 (5)一、ZigBee的应用领域 (5)二、ZigBee的发展现状 (7)第三节论文的结构和主要研究内容 (7)第四节本章小结 (8)第二章ZigBee路由协议分析 (9)第一节网络层规范简介 (9)一、网络层数据实体 (9)二、网络层管理实体 (10)第三节组网过程 (12)第四节路由协议的基本思想 (14)一、Cluster-Tree算法 (14)二、AODVjr算法 (15)三、Cluster-Tree&AODVjr结合的算法 (16)第五节本章小结 (18)第三章基于ZigBee的AODV路由算法设计 (19)第一节系统总体设计 (19)第二节各个子模块的设计 (19)一、初始化 (19)二、路由发现及维护 (21)三、节点收发数据 (39)四、节点的移动 (40)五、显示 (41)六、时钟 (42)第三节本章小结 (45)第四章基于路由发现过程的AODV路由改进方案 (46)第一节改进方案的思想 (46)一、增加反向RREQ (46)二、增加备用路由表 (50)第二节改进方案的优势 (53)第三节本章小结 (53)第五章AODV路由协议的实现与测试 (54)第一节验证与测试环境的搭建 (54)第二节AODV路由协议的测试 (54)第三节测试结果分析 (57)第四节本章小结 (58)结论 (59)致谢 (60)参考文献 (61)附录 (62)一、英文原文 (62)二、英文翻译 (74)三、工程设计图纸： (85)前言随着无线传感网络应用的逐步推广，ZigBee技术凭借其低功耗、低成本、短时延、高可靠性等诸多优势得到了越来越多的关注。

基于ZigBee的无线传感网络网关的设计

ｓｏｅｗｅｎｔｉｄｆｎｔｒｎｏｍａｉｎＡｎｃｉｖｈｆｒｔｎｔａｓｓｉｎｉｈｒｌｓｅｓｒｎｔｒｎｉｎｂｔｅＷＯｋｎｓｏｅｗｏｋｉｆｒｔ．ｏｄａｈｅｅｔｅｉｏｍａｉｒｎｍｉｓｏｎｔｅｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋａｄｎｏｔｅＧＰｅｗｏｋ，ｄｓｇｅｎｒｄｃｓｇｔｗａｙｔｍａｅｎｔｅＺｇｅｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋｈＲＳｎｔｒｅｉｎｄａｄｐｏｕｅａｅｙｓｓｅｂｓｄｏｈｉＢｅｒｌｓｅｓｒｎｔｒ．Ｋｅｏｄｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋ，Ｚｇｅ，ｇｔｗａｓＣ２３ｙＷｒｓｒｌｓｅｓｒｎｔｒｓｉＢｅａｅｙ，Ｃ４ｏＣｌｓｍｂｒＴＰ３３０ａｓＮｕｅ９．８
线传感器网络。移植精简的嵌入式ＴＣ／Ｐ协议，ＰＩ分析ＺＳａｋ协议栈，现两种网络信息的报文转换，时实现无线传感－ｔｃ实同
网络与ＧＰＳ网络的信息传输，Ｒ设计并制作了基于ＺｇｅｉＢｅ的无线传感器网络网关系统。
ＡｂｔａｔＴｈｉｐｐｒｄｓｒｂｓｔｅｏｅａｌｄｓｇｆａｇｔｗａｒｇａｂｓｄｏｈｉＢｅｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋｓｒｃｓａｅｅｃｉｅｈｖｒｌｅｉｎｏａｅｙｐｏｒｍａｅｎｔｅＺｇｅｒｌｓｅｓｒｎｔｒｐｏｏｏ．ＩｔｌＰｒｔｃ１ｎｅＸＡ２０ｉｔｅｅｒｒｃｓｏ，ｉｃｕｄａｃｓｈｐｔｒｕｈＥｈｒｅ．ＧＰｄｌ，ｃ２３ａｉｈｐｗｈｃ７ｓｈｏｅｐｏｅｓｒｔｏｌｃｅｓｃｉｈｏｇｔｅｎｔＲＳｍｏｕｅｃ４０ｒｄｏｃｉｉｈ

基于ZigBee的无线传感网络网关的设计_李长锋

无线传感器节点、路由节点、网关节点和监控中心构成了无线传感器网络的典型结构。无线传感器节点负责获取感知区域的数据，进行简单的数据处理后发送给父节点，父节点直接或经路由节点将信息发送给网关节点。网关节点将所收集的数据进行处理并转换成用户关心的信息，如待测区域的温度、湿度、速度、坐标等。由于无线传感网络所感知的数据主要应用于后期的处理，所以网关节点最后将转换好的数据进行远距离传输，通过有线或者无线方式传输给监控中心。传感器网络的原理图如图１所示。
摘要文章介绍了一种基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线传感器网络的网关设计整体方案。以ＩｎｔｅｌＰＸＡ２７０为核心处理器，处理器通过以太网接入芯片、ＧＰＲＳ模块、符合ＩＥＥＥ８０２．１５．４协议的ＣＣ２４３０射频芯片，分别接入以太网、ＧＰＲＳ网络和无线传感器网络。移植精简的嵌入式ＴＣＰ／ＩＰ协议，分析Ｚ－Ｓｔａｃｋ协议栈，实现两种网络信息的报文转换，同时实现无线传感网络与ＧＰＲＳ网络的信息传输，设计并制作了基于ＺｉｇＢｅｅ的无线传感器网络网关系统。
ＫｅｙＷｏｒｄｓｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＺｉｇＢｅｅ，ｇａｔｅｗａｙｓ，ＣＣ２４３０ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒＴＰ３９３．０８
１引言
无线传感器网络（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＷＳＮｓ）由部署在监控区域内大量的低成本微型传感器节点组成，节点通过无线、多跳通信方式形成一个自组织网络系统。［１］ＷＳＮｓ结合了传感器技术、无线通信技术、网络技术以及嵌入式核心技术，通过布设的传感器节点采集人们所关心的数据信息，利用无线传感网络组网协议构建网络，经由路由节点和网关节点将用户关心的信息传输到终端监控中心。传感器网络具有十分广泛的应用前景，已经应用于军事国防、工农业、城市管理、生物医疗

ZigBee无线通信技术本科毕业设计

摘要本设计描述了Zigbee无线协议在家居电器控制中的应用，采用Zigbee协议的遥控器，能控制家中所有的Zigbee开关包括冰箱、洗衣机、空调、电视机、照明系统等的开启、关闭、定时等工作状态的调节，也可以通过编程实现复杂开关量的控制。

逻辑上包含三种类型的设备：无线遥控器、控制中心、Zigbee开关，其中控制中心和Zigbee开关也可以集成在一起，因此在某些应用上只包含两套设备。

各种类型设备均实现了Zigbee无线通讯协议，可以任意分散布置在家中，不需要额外的控制线路。

关键词：智能开关Zigbee 网络网络拓扑终端节点AbstractThis design describes the ZigBee wireless protocol in the control of household appliances, using ZigBee protocol remote control can control all of the ZigBee switch family, including refrigerators, Washing machines, air conditioners, television sets, lighting systems, opening, closing, timing and other working conditions of the regulation, but also can be programmed to switch the control complex. Logically contains Three types of devices: wireless remote control, control center, ZigBee switch, which switches the control center and can also be integrated ZigBee, so just pack in some applications With two sets of equipment. Various types of equipment are to achieve a ZigBee wireless communication protocol, which could be dispersed layout at home, no additional control lines.Keywords：Intelligent switch；Zigbee；Network topology；Terminal node目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1．1 课题背景 (1)1．2 课题研究的目的和意义 (2)1．3国内外研究概况 (3)1．3．1 ZigBee协议的发展概况 (3)1．3．2 ZigBee的应用现状 (3)1.4 论文的主要研究内容 (4)第二章ZigBee无线通信技术 (6)2.1无线通信技术简介 (6)2.1.1蓝牙 (6)2.1.2 Wi-Fi (7)2.1.3超宽频技术(UWB) (8)2.2 ZigBee技术简介 (8)2.3本章小结 (10)第3章ZigBee协议及网络 (11)3.1 ZigBee协议架构 (11)3.1.1 物理层PHY (12)3.1.2 MAC层 (13)3.1.3网络层NWK (14)3.1.4应用层 (15)3.1.5原语概念 (15)3.2 ZigBee的设备与网络 (16)3.2.1设备分类 (16)3.2.2网络拓扑 (17)3.2. 3 ZigBee网络的新建与加入 (18)3.3本章小结 (20)第4章系统设计 (21)4.1系统的硬件实现 (21)4.1.1ZigBee遥控系统的硬件平台 (21)4.1.2终端节点的硬件实现 (22)4.2系统的软件实现 (23)4.2.1 ZigBee遥控器的软件实现 (23)4.2.2终端设备节点的软件实现 (25)4.3本章小结 (25)总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第一章绪论1．1 课题背景随着社会的发展，人们对通信技术的要求日益提高，无线通信技术在其中扮演着越来越重要的角色。

基于ZigBee和以太网的无线网关设计

测、控制设备和互联网有效的连接起来。为ＺｇｅｉＢｅ传感器网络提供了更广阔的远程网络控制平台，并完成ＺｇｅｉＢｅ网络与以太网之间数据的透明传输和协议转换。文给出了结合Ｚｇｅ论ｉＢｅ和以太网的网
关硬件设计方案，用Ｃ２３利Ｃ４０和ＲＬ０９芯片进行无线网关的硬件电路设计，同时提出一种网络Ｔ８１
ｔｓｐｐｒｈｕｏｓｇｖｅｈｒｗａｅｄｓｇｆｔｅｇｔｗａａｅｎＣＣ２０ａｄＲＴＬ８９ｎｈｉａｅ，ｔｅａｔｒｉｅｔａｄｒｅｉｏａｅｙｂｓｄｏｈｈｎｈ４３ｎ０１，ａｄｐｏｏｓｔｏｄｏｔｅｐｏｏｏｏｖｒｉｎ．ｒｐｅａｍｅｈｆｈｒｔｃｌｎｅｓｏｃ
计算机系统应用
２１年第１００９卷第１期
基于ＺＢ和以太网的无线网关设计① ｅｉｅｇ
杨顺章毅陶康（－３程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛１１５￣９：５）２０
摘要：基于ＺｇｅｉＢｅ和以太网的无线网关设计，实现了ＺｇｅｉＢｅ传感器网络和以太网的互联互通，进而将监
免费的ＩＭＳ的２４ｚ９Ｍ和８８ｚ频段，．ＧＨ、１５６ＭＨ传
网的ＴＰＩＣ／Ｐ协议的数据包，实现数据在两个协议之
间的双向传输，搭建联系二者之间的一条透明传输通
道，完成Ｚｇｅ技术和以太网互通，从而实现对现ｉＢｅ

ZigBee与WiFi的双模无线网关设计方案解析

ZigBee与WiFi的双模无线网关设计方案解析摘要通过分析ZigBee和WiFi协议，结合嵌入式技术，提出了一种实现双模无线网关的方案。

借助于ZigBee2007，自定义通信传输协议帧，设计Linux和CC2530F256串口传输协议。

其次，建立通信模型，进行协议解析，实现协议转换。

最后设计系统软件，验证双模无线网关可行性。

近年来，随着通信技术的发展，无线信息的传递越来越稳定可靠，其纠错能力和抗干扰能力也越来越强。

尤其随着物联网的蓬勃发展，无线通信技术凭借其自身的便捷性，也越来越受人们的青睐与重视［1］。

基于IEEE802.15.4标准的ZigBee协议具有自组织、稳定性好、抗干扰性强、功耗低等优点，主要应用于农业、工业检测、军事和医疗等方面。

但其控制中心多是PC，不能适应野外等特殊环境。

WiFi作为一种越来越普及的无线通信技术，凭借覆盖范围广、无需布线等优点，广泛存在于人们的生产生活中。

以此提出一种适应于复杂环境的双模无线网关设计方案，具有良好的应用性和前瞻性［2］。

1 系统总体结构系统由ZigBee模块、开发板模块和WiFi模块组成。

ZigBee模块中，Coordinator作为ZigBee 网络的中心节点，负责控制和监测ZigBee路由节点，每一个路由节点携带一个传感器，负责把传感器采集的数据发送给Coordinator。

开发板模块作为协议转换的枢纽，用于解析Coordinator传输的数据。

WiFi模块，将开发板解析的数据封装成WiFi帧。

这样就实现双模无线网关的转换，系统结构如图1所示。

图1 系统总体结构2 无线网关的设计2.1 ZigBee数据流分析ZB253002模块是基于TI公司CC2530F256芯片，执行ZigBee2007/PRO协议的ZigBee。

ZigBee和 Wi Fi的双模无线网关设计

ZigBee和 Wi Fi的双模无线网关设计杜永慧;李允俊【摘要】通过分析ZigBee和WiFi协议，结合嵌入式技术，提出了一种实现双模无线网关的方案。

借助于ZigBee2007，自定义通信传输协议帧，设计Linux和CC2530F256串口传输协议。

其次，建立通信模型，进行协议解析，实现协议转换。

最后设计系统软件，验证双模无线网关可行性。

%The paper puts forward a schema that can achieve dual mode wireless gateway with ZigBee and WiFi through embedded tech-nology .Based on the communication protocol frame defined by ourselves , it designs serial transfer protocol between Linux and CC2530F256 by means of ZigBee2007 ;secondly ,it parses the protocols to achieve conversion through setting up a communication model ;finally ,we verify the feasibility of the dual mode wireless gateway by designing system software .【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】4页(P39-41,45)【关键词】ZigBee;WiFi;双模无线网关【作者】杜永慧;李允俊【作者单位】延边大学工学院，延吉133000;延边大学工学院，延吉133000【正文语种】中文【中图分类】TP319引言近年来，随着通信技术的发展，无线信息的传递越来越稳定可靠，其纠错能力和抗干扰能力也越来越强。

基于ZigBee的Wi-Fi无线网关设计

基于ZigBee的Wi-Fi无线网关设计
刘红梅
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2018(014)015
【摘要】本论文针对当前WSN和ZigBee设备无法与手机和电脑等标准设备直接通讯的问题,采用Z–Stack协议栈,基于Zig?Bee技术,采用无线Wi-Fi模块完成了一款无线网关的设计.实现了WSN的组网、协议转换、流量控制等通信功能,设计完成后,进行了系统调试,达到设计要求,试制可行,设备具有较好的应用前景.
【总页数】2页(P228-229)
【作者】刘红梅
【作者单位】湖南铁道职业技术学院,湖南株洲 412001
【正文语种】中文
【中图分类】TP334.3
【相关文献】
1.基于ZigBee的工业无线网关设计与应用 [J], 叶杨婷;雷海东
2.基于ZigBee协议的工业无线网关的设计 [J], 赵淳臣;王亚刚;王凯
3.基于“北斗一代”的Zigbee无线网关设计 [J], 文斌;宁志强;陈爱萍
4.基于Zigbee技术的家用无线网关的设计 [J], 张艳婷
5.基于ZigBee、GPRS和TCP/IP协议的无线网关设计 [J], 项雷军
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基于网关的ZigBee和WiFi互通设计

基于网关的ZigBee和WiFi互通设计
胥嘉佳;许鸣
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2014(27)6
【摘要】介绍了一种基于Digi公司ConnectPort X4网关的ZigBee和WiFi互通设计,通过使用Python语言对网关编程,实现了ZigBee网络节点与WiFi网络中各设备的数据互通.该设计开发周期短,且具备较高的应用价值.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】胥嘉佳;许鸣
【作者单位】南京模拟技术研究所科研处,江苏南京210016;南京模拟技术研究所科研处,江苏南京210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN926+.24
【相关文献】
1.基于ZigBee/WiFi的农业网关设计 [J], 李哲;侯文博
2.基于ZigBee、以太网、WiFi技术的网关设计 [J], 李众;王鹏澄;陆海空;朱彦亮
3.新型ZigBee-WiFi无线网关的设计及其抗干扰技术的研究 [J], 张毅;吴锦;罗元;陈思璇
4.基于ZigBee／WiFi的农业网关设计 [J], 李哲;侯文博;
5.简析ZigBee-WiFi技术的精准农业网关系统设计 [J], 段敏娟
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常州大学毕业设计（论文）任务书
信息科学与工程学院通信工程专业通信081 班同学：
现给你下达毕业设计（论文）任务如下，要求你在预定时间内，完成此项任务。

一、毕业设计（论文）题目
基于WiFi与ZigBee技术的无线网关设计
二、毕业设计（论文）背景
ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制、传感、监控和远程控制等领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。

于I E E E 8 0 2.11b 标准的Wi F i 是当今无线局域网的主流技术，而随着低速率应用市场需求的不断增长，Z i g b e e和Wi F i系统共处的可能性越来越大。

三、毕业设计（论文）目标、研究内容和技术要求
基于ZigBee模块和WiFi模块，完成如下工作：
(1)在ZigbBee模块上实现ZStack协议；
(2)完成ZigBee模块与PC机的通信功能；
(3)利用WiFi模块实现WiFi信号的接收，并能解析数据包，转发数据到ZigBee模块，
控制远端ZigBee节点。

四、课题所涉及主要参考资料
[1]谭建斌，郑胜林等．基于ZigBee与WiFi相结合的智能包房系统设计[J]．现代计算机，2009，12：8-10
[2]陈聪，冯玉林，施惠昌．Z i g b e e和Wi -F i的干扰和共存[J]．计算机工程与设计，2006，26（18）：3397-3399
[3]原羿，苏鸿根．基于ZigBee技术的无线网络应用研究[J]．计算机应用与软件，2004，21(6)：89-91
[4]钟永锋，刘永俊．ZigBee无线传感器网络[M]．北京：北京邮电大学出版社，2011，3
[5]李文仲，段朝玉．ZigBee无线网络技术入门与实战[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007
五、进度安排
周次工作内容预定目标
1 毕业设计调研实习明确毕业课题的意义；实习总结撰写规范
2-4 翻译相关英文资料；熟悉任务要
求，熟悉ZigBee、WiFi协议及相
关编程软件。

撰写文献综述。

软件安装完毕；英文翻译准确、通顺；毕
业设计任务明确；文献综述详实，符合规
范
5-7 ZigbBee协议栈的实现ZigBee模块上实现ZStack协议8-10 完成WiFi模块通信软件运行良好的WiFi通信子模块11 系统调试完善网关功能符合要求
12-15 撰写毕业设计毕业设计审阅通过
16 上交材料、准备答辩相关毕业设计材料上交，答辩准备工作完毕
17正式答辩毕业设计答辩通过
六、毕业设计（论文）时间：2012 年 2 月21 日 2012 年 6 月19 日
七、本毕业设计（论文）必须完成的内容
1．调查研究、查阅文献和搜集资料。

2．阅读和翻译与研究内容有关的外文资料（外文翻译不能少于2万印刷字符，约合5000汉字）。

3．撰写开题报告或文献综述，确定设计方案或研究方案。

4．总体设计方案（包括主要开发工具及平台）或研究方案。

5．详细设计方法（包括控制流程图、功能模块、数据流图、程序框图、开发关键技术等）或研究方法。

6．设计或有关计算的源程序（或论点的证明或验证）。

7．撰写毕业设计（论文）。

八、备注
本任务书一式三份，学院、教师、学生各执一份。

通信系（教研室）指导教师
系（教研室）主任主管院长。