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基于ZigBee的简单无线传感器网络设计与实现的综述报告
一、简介
无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是一种由许多分布式、自组织、无线传感器节点组成的网络，通过这些传感器节点来监控或收集环境中的信息，如温度、湿度、光线、声音等。WSN可以在许多领域得到应用，如环境监测、智能农业、医疗保健、安全监控等等。
ZigBee（即IEEE802.15.4协议）是一种低功率、低速率的无线传输协议，被广泛应用于WSN中。它具有自组织、自配置、低功耗等优点，适用于需要大规模节点部署、距离近、通信比较少的环境中。
本文将介绍基于ZigBee的简单哑巴跑跑无线传感器网络的设计与实现过程。
二、系统架构
该系统由多个传感器节点和一个协调器（Coordinator）组成，协调器作为网络管理和数据传输中心，向网络中的传感器节点发送指令、接收数据并向上层应用程序提供数据。传感器节点部署在监测区域内，负责采集环境参数数据，并通过无线信号将数据传送给协调器。
三、主要模块设计
1.硬件设计
（1）传感器节点硬件设计
传感器节点由Microchip公司的Atmel无线芯片AT86RF230和传感器模块组成。Atmel无线芯片支持ZigBee协议，并集成射频收发器和微处理器，可支持多达128个节点接入网络。传感器模块用于测量环境参数，如温度、湿度等。
（2）协调器硬件设计
协调器同样由Atmel无线芯片AT86RF230和USB转串口芯片组成。它与上位机通过USB接口连接，通过串口转换实现一些命令的发送和接收。
2.软件设计
（1）传感器节点软件设计
传感器节点软件可分为应用层和通信层两部分。应用层负责传感器数据获取和预处理，并封装成ZigBee数据包；通信层负责ZigBee协议上各层的消息处理与转发。
（2）协调器软件设计
协调器软件主要包括ZigBee协议栈的实现、网络接口模块和上位机交互模块。其中，协议栈负责ZigBee消息的传输和处理，以及网络的管理和维护；网络接口模块负责与上位机进行交互，接收上位机的指令并向节点发送指令和接收数据；上位机交互模块实现协调器与上位机的数据交互和通信。
四、实现
传感器节点和协调器的硬件制作可采用现成的模块，通过焊接和布线将各模块连接起来即可。软件实现可通过使用ZigBee协议栈和微处理器相关的软件开发包，如AtmelStudio，来进行编程实现。
在实际测试过程中，需要对节点和协调器的通信距离、传输速率和电力消耗等指标进行测试和评估，以优化传感器网络的性能和效率。
五、总结
本文介绍了基于ZigBee的简单哑巴跑跑无线传感器网络的设计和实现过程，从硬件和软件两个方面进行了详细的分析和阐述。如今，WSN在许多领域都得到了广泛的应用，具有广阔的发展前景和广泛的应用场景，未来也将持续迎来更加丰富多彩的应用。