ZigBee无线传感网节点设计与应用创新

本文主要探讨了"ZigBee无线传感网硬件设计"，着重于无线传感器网络在实际应用中的挑战与创新。首先，作者从浙江大学信息学部的硕士学位论文出发，介绍了无线传感器网络的基本概念，它由众多具备通信和计算能力的微型传感器节点组成，通过多跳无线通信方式形成分布式网络，适用于监控和追踪等领域的广泛应用。 在硬件设计方面，作者提出了对传感器节点的关键要求，包括性能指标的设定，如芯片选择和PCB设计。对于射频能力，论文详细讨论了射频天线的多种解决方案，以适应不同环境下的通信需求。此外，作者还特别关注了天气传感器板和气体传感器板的设计，这些针对性的硬件扩展增强了网络的实用性和适应性。 本文进一步提出了一种将无线传感器网络技术引入传统有线工业监控系统的思路，设计并实现了无线工业模块，区分了数据采集模块与传统仪表和监控中心的连接方式。通过数字电压表和功率因素角度表，构建了一个无线电压和功率监测平台，成功实现了远程无线测量功能。 在移动目标定位追踪这一重要应用领域，作者基于已研发的传感器节点，集成超声波模块和红外感应模块，设计了专门的检测节点，并结合扩展卡尔曼滤波算法(EKF)来实现室内无线传感器网络的非配合式定位追踪系统。仿真和实际验证表明，该系统具有很高的定位精度。 这篇论文围绕无线传感器网络的关键问题展开，解决了传感器节点设计难题，推动了无线传感技术在工业监控中的应用，以及在非配合式定位追踪领域的探索。关键词集中在无线传感器网络节点、无线模块、定位追踪等方面，展示了作者深入研究和实践无线传感网络技术的成果。通过这些设计和技术，论文为无线传感器网络的未来发展提供了有价值的参考和实践经验。