基于ZigBee技术无线教学系统的设计与实现.pdf

大连理工大学

硕士学位论文

基于ZigBee技术无线教学系统的设计与实现

姓名：石斌

申请学位级别：硕士

专业：模式识别与智能系统

指导教师：陈星

20091216
摘要教育乃立国之本，如何提高教学质量充分利用教育资源一直是教育界不断探讨的问题。近年来，随着电子信息及计算机网络技术的飞速发展，无线网络技术也迅速成熟起来，无线网络技术与教学相结合成为其发展的一个重要方向。然而高成本成为无线技术在教学领域应用的巨大障碍，为了能使无线网络技术在教学中得到更广泛的应用，本文尝试将低成本，低功耗的ZigBee无线技术引入到教学当中，设计一种新的无线教学系针对教学应用的具体背景分析了各种短距离无线网络技术及其特点，依据IEEE802．15．4协议标准和ZigBee技术规范，分析研究了ZigBee协议栈的整体框架。在原有ZigBee协议栈基础上加以修改，加入网络链路维护算法保证网络中各个节点相互连接的可靠性，当某个节点因不确定因素退出网络时，确保网络中相关节点能快速做出反应，实现了节点间的文本文件传输和在协调器控制下的点对点通信。为了使无线模块与PDA配合使用，在原协议的应用层上加入了接口层，以解析学习机同无线模块之间发送的数据和命令。用VB编写了教师上位机应用软件，设计并制作了多个符合ZigBee协议标准的无线模块，结合PDA对无线教学系统进行了多组仿真实验。将应用ZigBee技术的无线模块与现有的教学PDA结合起来，进行了多组针对性实验，结果表明无线教学系统性能稳定，硬件电路和软件架构的设计符合功能要求。关键词：无线网络；ZigBee；PDA；网络教育统。大连理工大学硕士学位论文
Wirelessnetwork。f场ennetworktheNetworkSystemAbstractnetworkingtechnologybackgroundfield，andunderwirelessandbetweenconjunctionperformanceWords：WiretessDesignRealizationofTeachingBasedZigBeespecifications．nlemaintenanceaninterfaceaccomplishedusedarchitectureEducationiSfoundationimprovequalityteachingmakecontinuouslyprobedinyears．withdevelopmentinformationcomputerhasmaturedfast．Combinationimportantdirection．However，highfieldhugeobstacleforwidelysituation，thisdesignssystem．Accordingteaching，thischaracteristicsofvarioustechnologies．BasedoverallframeworkWasmodifiedstackspecificapplicationsalgorithmreliabilityconnectedfromuncertainties，otherachievedtransmissionfilecommunicationstudents’nodescoordinator．IntomodulesfunctionlayercommanddatamodulePDA．Finally，thissoftwareVB．thenmadesimulationexperimentswhichhavebeencombinedspecialsystem．Theexperimentalthatsystemstable，thehardwaredesignfeasible．Keynetwork；ZigBee；PDA；Networknation，howfulleducationalbycircles．Butrapidelectronictechnology，wirelessisbeused．Inorderchangethisarticleintroduceslow-costlow-powerintonewapplicationpaperanalysedIEEE802．15．4protocolstandardtechnicalstudied．Thislayersaccordingaddedlinkexistingeachnodedisconnectsduerelevantnodescouldrespondquickly．ItcontrolwithPDA，thisalsoextendeduponprotoc01．Itparseteachersproducedwer