基于Zigbee的无线传感网络设计与环境监测应用

本篇硕士学位论文深入探讨了"基于Zigbee技术的无线传感网络拓扑设计与实现"这一主题。作者周益，专业背景为通信与信息系统，由刘学观教授指导，于2009年5月提交。论文聚焦于当前无线传感网络技术的快速发展，特别是环境监测领域的广泛应用。无线传感网络是一种由众多微型传感器节点组成的自组织、分布式网络系统，集成了传感器技术、嵌入式计算、网络及无线通信等多方面技术，可实时收集和传输环境数据。 首先，论文详细介绍了无线传感网络的基本概念和Zigbee技术的基础知识，包括Zigbee协议栈的结构及其各层功能。作者设计并实现了软硬件平台，覆盖协调器、路由器和终端节点，这些节点遵循Zigbee标准，确保高效的数据传输和管理。 在技术实现上，论文着重构建了星型和树簇型两种网络拓扑，展示了环境检测系统的应用实例，如无线温度采集监控系统，并分享了实际实验结果。同时，作者深入研究了路由协议，如LEACH（LowEnergy Adaptive Clustering Hierarchy）协议，这是一种针对低功耗的自适应集群网络设计，有效地解决了无线通信中的冲突问题。 此外，论文引入防冲突算法，并结合LEACH协议，优化了树簇型网络结构，实现了客户端软件对网络动态变化的实时监控，如节点的添加、移除，以及数据交换操作。这种设计为无线传感网络的进一步研究和实际应用提供了实用的解决方案。 本论文通过对Zigbee技术的深入剖析和实际应用案例的研究，不仅扩展了无线传感网络的理论知识，也为该领域的实际部署和技术发展提供了有价值的参考和实践基础。关键词包括无线传感网络、Zigbee技术、环境检测以及LEACH协议，展示了作者在该领域的专业技能和研究成果。