无线控制器范文

无线控制器篇1

关键词:RFID;nRF905;无线体感控制器;stm32

0引言

近年来，随着智能电视、平板电脑等高科技数码产品的普及与风靡，通过各种人机交互的实现在用户体验上做到了直观与新鲜。比如来自微软的通过3D体感摄影实现动态捕捉、影像辨识的Kinect;通过红外摄像头实现追踪全部10只手指、识别精度高达1/100毫米的LeapMotion;以及加拿大创业公司ThalmicLabs推出的，通过探测用户的肌肉产生的生物电活动来达到识别用户手势的MYO腕带［1］。可以看出无线体感控制设备正在发挥着推动物联网发展的重要实体角色作用，因而已然成为当下具有高度需求价值的热点研究方向。本文即围绕这一内容给出系统论述和应用设计。

1系统方案设计

无线体感控制器能够实现通过操作者手势控制任何具有与该设备匹配的通信设备。比如机器小车、电脑光标、无人机等等［2］。本系统用智能小车来模拟被控设备，通过智能小车的行进轨迹来评价设备的实用性。控制设备的主要工作原理是通过六轴传感器MPU6050来进行手势动作的采集，由STM32单片机处理又经nRF905发送到被控制的设备上，受控设备配有相同的通信芯片，接收到数据之后则送入51芯片进行处理并执行相应动作［3］。

2系统硬件电路设计

本文设计的无线体感控制器可以分为两个工作部分。发射端由主控芯片、nRF905无线发射模块、MPU6050六轴运动处理模块等组成，无线体感控制终端框图如图1所示。接收端用智能小车进行模拟，小车由51主控芯片、直流电机、nRF905无线发射模块等组成。

2．1无线体感控制终端微控制器电路

对于无线体感控制终端，为了收获良好的操作效果、呈现最佳用户交互体验，选用了六轴运动处理组件来识别用户手势［4］。而且，基于需要不断采集角度等数据并实时进行数据处理的设计目标指向，因此上对于微控制器的工作频率以及程序存储器容量均将提出一定的要求。

2．2电源模块电路

控制器采用5V聚合物锂电池供电，由于STM32F103C8T6单片机与nRF905的工作电压都是3．3V，研究选用了ASM1117－3．3稳压芯片来为系统提供3．3V电压。需要一提的是，STM32F103C8T6分为模拟地和数字地，为了保证其正常工作可将两路电源进行隔离设计，即在模拟地和数字地之间通过0Ω电阻实现单点共地。系统以STM32F103C8T6单片机为控制核心，STM32F103C8T6单片机是3．3V供电的低功耗微处理器，工作频率最高可达到72MHz，64K程序存储器，性能比普通8051更强大，且成本较低，能够满足更为复杂的应用系统设计。微处理器的实际具体连接布局如图2所示。

2．3nRF905无线发射模块电路

无线发射模块是终端数据传输的，具体实施可执行流程。nRF905芯片是基于RF通信技术的一款无线收发芯片，其工作电源电压为3．3V，输出功率可调－10～10dBm，通过SPI的接口方式能够直接对其进行编程配置。nRF905应用电路如图3所示。

2．4体感检测电路

体感检测部分选用六轴运动处理组件MPU－6050来进行手势识别，其中的三轴MEMS陀螺仪，分别检测X轴、Y轴和Z轴的角速度［5］。

2．5接收设备

接收设备为一智能小车，实现的主要功能是作为被控设备，将无线体感控制终端发送的数据进行判断，并作出前进、后退、左转、右转等响应。该设备硬件主要由51单片机、接收模块以及四路直流电机组成。接收模块的电路和控制终端的电路几乎相同，直流电机需要7．2V供电，并且是以L293D为其核心的驱动电路。

3系统软件设计

本系统软件部分包括有发送端程序和接收端程序。其中，发送端程序主要功能是完成对手势信息的识别并控制nRF905无线模块将手势信息进行实时发送。接收端则主要完成数据的接收和判断以及对不同手势的响应。本系统所有程序均采用C语言来实现编写调制。

3．1终端程序设计

3．1．1MPU6050相关配置

首先进行手势信息的采集，并对MPU6050提供初始化配置，具体内容包括:配置REG_PWR_MGMT_1寄存器，实现软复位MPU6050;配置REG_CONFIG寄存器分别为加速度计和为陀螺仪设置采样率为8kHz;配置REG_GYRO_CONFIG寄存器使陀螺仪的量程为±2000(°)/s;配置加速度计的最大量程为±8g;配置REG_INT_ENABLE使其终端产生方式定制为Motiodetection，就是若有动作即产生中断。至此，MPU6050初始化配置结束。完成MPU6050初始化后，主控芯片将通过I2C总线读取MPU6050的数据寄存器并融合相应算法得到相应欧拉角。通过对欧拉角的判别则可达成手势识别的目的。

3．1．2nRF905相关配置

nRF905寄存器的配置内容可描述为:将nRF905初始化后的对应结果是，输出功率为+10dB，外接16MHz晶振，发送地址宽度为4字节，数据宽度为4字节。将nRF905寄存器配置在433MHz工作频段，并将HFREQ_PLL位置“0”，使通道间的频差为100kHz。将nRF905的TRX_CE管脚置“1”，TX_EN置“0”使nRF905进入发送模式，在一个动作数据包发送完成后DR引脚将会置高，由此告知单片机已经发送了数据。单片机判断发送完成后，即会将nRF905配置为正常模式，并转入检测动作输入状态，继续进行下一次动作采集，如此循环往复［6］

3．2接收处理中心程序

接收处理中心是将nRF905配置成接收模式，接收到手势信息并将其实现。在初始化时，将nRF905配置寄存器的CH_NO位设定为0X4C，使其工作在430MHz的频点上，将HFREQ_PLL位则置于“0”，通道间的频差为100kHZ。设置nRF905的TRX_CE=“1”、TX_EN=“0”使之处于接收状态，nRF905会自动检测载波，接收到相同频率载波后载波检测引脚AM将会置为高，收到一个正确的数据后DR引脚相应也会置高。完成如上设置后，单片机将读取接收到的手势信息数据并根据信息执行前进、后退、左转、右转的动作。

4结束语

本文将STM32F103C8T6单片机、nRF905无线发射模块、MPU6050相结合，具体设计并实现了一种新型的无线体感控制器，通过操作者手势能够控制可与其相匹配的通信设备。比如机器小车、电脑光标、无人机等等。为智能家居的理想规划实践奠定了基础，具有一定的现实推广价值。

参考文献:

［1］王娟．基于RFID的新型交互式生命搜救仪器［J］．电子技术，2010，37(12):47－49．

［2］潘新民，王燕芳．微型计算机控制技术［M］．北京:高等教育出版社，2002:232－243．

［3］孙利民，李建中．无线传感器网络［M］．北京:清华大学出版社，2005．

［4］蒋海涛，郭战营．基于MEMS加速度传感器的飞行器倾角测量系统设计［J］．计算机测量与控制，2010，18(1):107－109．

［5］邰莉．三维磁阻式电子罗盘的设计与实现［D］．哈尔滨:哈尔滨工程大学，2009:1－4．

［6］彭军．传感器与检测技术［M］．西安:西安电子科技大学出版社，2003．

无线控制器篇2

TDA52X系列可适用于车库门开关器、机顶盒、安防系统、遥控车门开关和胎压监测系统以及其他低功耗应用。其具体技术特性：ASK／FSK接收器与数据FIFO和SPI主机接口的集成；自主唤醒功能和可配置自轮询功能；完全集成多通道锁相环(PLL)合成器；快速符号时钟恢复功能；用于自动有效负荷提取的帧同步功能；双重配置；曼彻斯特解码和消息缓存；可编程数字基带过滤；片上调谐式晶振，搭载可预分频的时钟输出端口；消息内容／ID扫描功能。

Infineon Technologies

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电力线收发器

PLT050的设计支持ADSL速率，可获得14Mb／s净荷码率。PLT050可应用于三重播放(triple play)应用的SDTV、家庭影院、非压缩音频传送，以及VolP和计算机网络。PLT050基于微控制器并应用了专利技术POEM，能够提供数字调制解调器、机带信号和控制过程功能。

PLT050与其他电力线收发器解决方案的区别在于，它是运用一个同步多址接入／冲突解决(SMA／CR)协议和一个具有16种服务等级的QoS管理方法，来确保音频、视频、VoIP和IP数据流之间得到平衡和优先的传送。

SiConnect

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具备开关端口及电缆诊断功能的收发器

双端口收发器DP83849C、DP83849ID、DP83849I及DP83849IF都设有高性能的电缆诊断电路，其中内置时域厦射器(TDR)及具有信噪比估算功能的高性能链路状况监控器。时域反射器可以检测安装时出现的故障，因此可以大幅节省用干调试的工作时间。此外，设计创新的电缆诊断电路具有高度的灵活性，可以连续不断实时监控链路状况。

此外，DP83849I及DP83849IF两款芯片都采用通道可以弹性自由交换连接技术。这是一种正在申请专利的独特技术，其特点是可让两个端口内部连接在一起，以便将延长距离、光纤至铜线的导体转换以及硬件故障接管等功能全面集成一起。

DP83849 PHYTER系列芯片可在长达137m的电缆上收发信号，并确保整个过程不会出现任何错误。它还可以通过外置收发器连接双绞线电缆或光纤网络，并全面支持JTAG IEEE 1149．1的测试标准。该系列产品可以通过符合IEEE 802．3u标准的MII或RMII接口直接连接媒体存取控制器(MAC)。

National Semiconductor

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完全整合型低功耗移动WiMAX收发器

该WiMAX收发器系列包括针对北美与澳洲市场设计的2．3～2．4GHz UXF23480和可在中国台湾、日本、北美与欧洲使用的2．5～2．7GHz UXF23460两款产品，它们均完全符合802．16e标准。

UXF23480／60将对外部组件的需求降到最低。结合低功耗、低于3dB的噪声指数以及排除相邻信道抑制的能力，可用于移动、漫游与固定无线接入设备等应用。

NXP Semiconductors

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适用于便携式音频装置的调频发射器

Si471x调频发射器系列采用3ram×3mm×0．55ram的20接脚QFN封装，可用于多种便携式媒体装置。该系列采用了获得专利和已验证的数字架构，这种架构会提高接收系统的音量输出稳定性，同时通过独特的音频动态范围控制增强发射系统的输出音频保真度。Si4711调频发射器支持RDS和RBDS，这能为具备RDS／RBDS功能的调频收音机显示歌手姓名和歌曲名称。

Silicon Laboratories

电话：021-6237-2233

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带遥控功能的4Mb／s(FIR)IrDA模块

IrDA模块RPM972-H14在IrDA通信模块RPM971一H14的基础上，加载了遥控通信功能。其他特点：无须外置电阻器；4Mb／s小型表面安装型(高度2．2mm)；待机时低功耗2．4roW；采用自行开发的控制器LSI(BU92004GU)，可对应高速的Ir Simple方式。

罗姆电子

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内置数字接口的单芯片EDGE收发器

集成数字接口的Aero IIed单芯片EDGE收发器不仅符合2．5G DigRF规格1．12版要求，还预先在许多先进的DigRF基带设计上完成验证。

收发器采用0．13μm标准CMOS工艺和6mm×7mm封装，整合多种模拟基带功能，包含发射调变器、发射与ramp DAC、前端模块控制和一个精准的状态机控制器。此外，它还包含数控石英振荡器(DCXO)和集成式低压降稳压器。

Silicon Laboratories

电话：021-6237-2233

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双频段RF―CMOS收发器芯片

这是一款具备双频段超宽带(Ultra-Wideband)射频(RF)收发器的芯片，以低功耗CMOS工艺为基础，为各类移动终端如手机、个人数字助理(PDA)、可携式摄像机、数码相机和MP3播放器提供了优化的集成解决方案。

此芯片支持WiMedia联盟频率计划中定义的3～5GHz和6GHz以上最高至9GHz的频段。其独特之处是非常适用于通过认证的无线超宽带(Certified Wireless USB)和Bluetooth-over-WiMedia超宽带系统。除了适用干移动终端之外，它还适用于PC、打印机、DVD驱动器、电视机和其他消费电子设备。

Infineon Technologies

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用于10BaseFL或10088seSX网络的3端口网络开关

KSZ8893FQL 3端换机芯片支持所有10／100M以太网光纤标准，其中包括100BaseFX、1 OOBaseSX和10BaseFL。该器件特别适合短波光纤产品，因为它的光纤接口集成了LED驱动器和后置放大器。该Ic还改善了前一代三端换机芯片的交换／MAC功能，支持四个优先序列、基于序列的速率限制及MLD嗅探的IPv6。

Micrel Semiconductor

电话：0755-8302-761 8

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超低功耗无线发射芯片

MICRF405是低功耗RadioWire无线解决方案系列中的最新成员，也是低功耗无线接收产品线MICRF505／506的补充产品。

MICRF405除了功耗低外，还拥有所有的ASK／OOK和FSK调制功能和覆盖全部4个频带的能力(315、433、868和915MHz)。它采用了4mm×4mm MLF封装，而且只需很少的外部元件。此外，MICRF405还符合了从简单的ASK／OOK调制向FSK器件转移的趋势。

Micrel Semiconductor

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无线控制器篇3

关键词：无线传感器；网络跨层设计；优化

前言

目前，无线传感器网络还主要应用在军事和医疗等领域，当然，无线传感器网络有许多其他的用途。然而，无线传感器网络也存在着一些问题急需要解决，其主要包括成本高、功能性不强和网络生命周期短等问题，要想实现复杂的无线传感器网络是非常困难的。因此，要解决无线传感器网络在使用存在的不足，研究无线传感器网络跨层优化和控制显得十分重要，也是目前迫在眉睫、亟待解决的关键性问题。

1 无线传感器网络跨层设计背景

1.1 分层设计方法

当前，我们所使用的通信系统主要是基于开放的标准分层模型，因而，将无线网络的协议分为物理层、链路层、网络层、传输层和应用层五个层次。分层结构模型的特点主要是每层能够独立地进行设计和操作，通信只在相邻位置的层间进行，并会受到一组服务的限制。分层结构还具有非最优性和非灵活性的特点。非最优性，顾名思义是指各层之间的信息布恩互享，分层结构的分层接口对于个体网络约束和应用是静态的并且是独立的。而非灵活是指每一个新使用的开发者一定要单独作用在低层。尽管现在应该采取了许多新技术有效地改善了无线网的网络性能，但是，无线网络的物理层仍然无法向上层协议提供稳定的宽带，无线网络的这一缺点一直没有得到很好的解决，因此，上层协议层必然地要受到物理层的影响，为了改善无线网络的性能，就一定要求上层协议能与物理层进行信息交互，以能够满足物理层的特性变化为目的。所以，无线网络跨层设计的想法就产生了。

1.2 跨层设计方法

无线网络跨层设计是基于特定的分层结构而言的，主要是针对不符合分层通信结构的协议而设计。跨层设计的主要目标是联合不同区域的资源来进行网络的构建，使得每层的信息可以互享，从而提高网络的使用效率和稳定性。对于大多数网络来说，设计的主要目的是为了传输信息。然而，无线传感器网络由于其拥有获取多种信息信号的综合能力，并且能够通过其与传感控制器的联接，组成的传感器网络具有信息的综合和处理的能力。当然，无线传感器网络也有着其自身的限制，尤其是很多的应用都对网络的设计提出了全新的挑战。自适应是指协议层对网络的条件进行观察并做出相应的反应的一种机制。自适应不仅包括了协议层的上层对下层变化的自适应，也包括了下层对上层的变化的自适应。在整体上，通信系统则要充分的考虑协议层各层之间的相互影响，促进最优性能的实现和保证网络系统性能的稳定性。

2 无线传感器网络跨层设计的主要技术

2.1 基于能效管理的跨层设计技术

基于能效管理的跨层无线传感器网络设计是指针对传感器的节能和抗干扰性等性能的具体要求进行设计的，结合对节能和抗干扰性等关键指标的具体要求，借助现代网络和信息处理等领域的一种先进技术。现在已经有了一些基于能效管理的无线传感器网络优化设计的阶段性研究成果。这些成果的核心是利用MAC层与网络层之间跨层信息的互享进而使整个网络系统的性能得到改善。因此，进一步研究基于能效的跨层无线传感器网络的设计具有很大的前景和研究必要。

2.2 基于最优的跨层设计技术

基于最优的跨层设计技术是指利用最优所能提供不同协议层之间的信息交换，进而达到改善无线传感器网络的性能的目的。现在已经研究出的一种基于最优的跨层设计技术的协议体现构架，并且通过最优很好地改善了网络系统的性能。通过自上而下的应用要求，最优能将信息反馈给底层网络。用户可以利用最优可以与网络的协议层进行信息共享和交换。

2.3 基于质量服务保障的跨层设计技术

服务质量（QOS）是指网络提供更高优先服务的一种能力，包括专用带宽、抖动控制和延迟、丢包率的改进和不同WAN、LAN 和 MAN 技术下的指定网络流量等，同时，确保为每种流量提供的优先权不会阻碍其它流量的进程。基于质量服务保障的跨层设计技术的核心很显然就是要保证网络的稳定性和应用性能，以达到为用户提供较高质量的网络服务的目的。无线传感器的节点是通过汇聚节点和基站将采集的信号远程的用户，或者是将远程的信号传送到控制感应器。必须保证在传输信息的过程中保证每个用户的网络需求。

3 当前跨层设计技术面临的挑战

无线传感器网络跨层设计是一种新型的无线网络设计技术，其具有很多限制和应用一些相关的问题，现在面临的最大挑战是对于在何种情况下采用跨层设计技术，以及怎样实现跨层设计。主要的挑战包括以下几个方面，第一，全网络的设计和优化是一项非常复杂的工作。尤其是在实现实时动态优化的过程中，面临的优化问题更加的复杂。因此，一种更高效的网络层间的信息调度对于网络跨层设计就显得相当的重要。第二，在优化的过程中，使用的衡量标准又是其一个无法避免的关键性问题。尤其是在业务多元化和需求多元化的情况下，衡量标准的定义具有非常重大的意义。第三，动态网络的实现比较的困难，主要是由谁来控制跨层功能这个过程的关键问题还没有得到很好的解决。因此，当前无线网络跨层设计技术面临着各种的挑战，尤其是在实现更加高端的动态网络的过程中面临的挑战更加的大。当然，随着网络技术的不断发展，无线传感器网络跨层所面临的问题将会被相关技术人员一一的解决，并且可以预测无线传感网络跨层在我国将会拥有很好的使用前景。

4 结束语

近年来，针对上述问题我们提出了多种跨层设计方案。并根据不同的优化目的将其主要分为以下四类，第一，减少功能消耗。即在无线传感器网络中如何利用跨层设计的优点来提高网络功效的可能性和必要性。第二，提高系统吐纳量。即主要是为了解决无线传感器网络的规模问题。第三，实现质量服务要求。即满足不同用户不同的网络需求。第四，获得较高的资源利用率。即通过各层之间信息的互享来提高系统的性能。总而言之，随着无线传感器网络应用的进一步普及，以及当前对无线传感器网络应用特点的深入研究，跨层设计技术还会包含其他领域的新型技术，从而出现的更加复杂和形式多样的特点跟需要我们做进一步的研究。由于本人的知识水平有限，因此，本文如有不到之处，还望不吝赐教。

参考文献

[1]虞莉莉，赵跃华.无线传感器网络跨层优化研究[J].通信技术，2012，12（48）：178-180.

[2]陈立伟，罗云.实时无线传感器网络的跨层优化设计[J].计算机工程与设计，2013（26）：2630-2633.

[3]王鹤.基于网络效用与寿命的无线传感器网络跨层优化[J].电子世界，2012（28）：150-151.

[4]孙鹏.无线传感器网络跨层优化技术研究与应用[J].太原理工大学，2012-05-01.

[5]许倩倩.无线传感器网络的跨层设计优化方法[D].西安电子科技大学，2010年.

无线控制器篇4

[关键词]无线校园局域网 无线控制器 FAT AP FIT AP

[中图分类号]TN925.93[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0090-02

1 引言

随着各高等院校信息化建设不断深入,各校园网络从网络结构、规模和带宽来看,校园有线网络已经基本形成。校园网已经成为校园生活工作的重要组成部分,是教职员工和学生获取资源和信息主要途径。无线网络技术具有无缝三维覆盖、可移动通信等优点,弥补了有线网络的不足。据统计,到2009年,国内外有1000余所学校已经建成了无线校园网络[1]。

前期已经建成的无线校园局域网由于先期资金投入不多,大多采用基于智能型的接入点--FAT AP传统分布式结构,该结构比较适合开放式或对用户行为控制不是很敏感的WLAN 网络环境。但是随无线校园局域网用户数量和各种无线网络应用增多,无线网络规模逐渐扩大,传统的无线校园局域网面临诸多问题:面对众多的无线接入点AP时缺乏集中的配置管理手段,缺乏智能的RF管理,难以进行RF设置和无法统一部署全局的安全和接入策略等。

为此本文提出了的基于以无线控制器(AC)的集中式管理架构的无线校园局域网。这种架构通过集中式管理来简化AP,仅需要在校园网络中心加入一台无线控制器,将原有的FAT AP转化为FIT AP就能解决传统的无线校园网络面临的诸多问题。

2 传统的无线校园网设计

2.1 网络现状

本文所讨论的无线校园局域网是以笔者所在学院为对象。目前学院在校学生9000余人,教职工160余人。学院一期网络是以千兆以太网多层交换技术和国内主流产品为主导的校园网系统,有线网络覆盖实训楼、学生宿舍和办公楼,基本上达到了100M到楼层,10M到桌面的有线网络体系。随学院图书馆建成和某些课程教学过程要求联网的需要,在项目资金有限的情况下,学院两年前对一期网络进行了升级改造,改造后的校园网络新增了图书馆和教学楼部分教室内的无线局域网部署。

新建的无线局域网采用Fat AP的分布式组网架构,在一期的有线局域网基础上,配以Fat AP、无线适配器、RADIUS服务器等设备组成。分布在各处的AP通过网络双绞线与教学楼或图书馆有线局域网的楼层交换机相联。AP独立地为接入的无线用户提供射频信号收发、通信、用户身份认证、数据加密、安全策略实施等工作,AP之间各自独立,互不相干。在无线网络覆盖区的配备无线网卡的PC、笔记本电脑和智能手机等移动终端设备,通过临近AP制定的安全策略连接到无线网络,访问网络资源。

目前校园网的拓朴图如图2-1所示。

2.2 存在的问题

选择Fat AP的分布式组网架构建设校园无线网络,是由于该方案技术成熟、且初期资金投入不多。现在经过2年左右时间的运行,随无线用户和各种无线应用增多、无线网络规模逐渐扩大,校园无线网络在实际运行和维护过程中面临的问题逐渐显现:

2.2.1 面对逐渐增多的无线接入点时,缺乏集中的配置管理手段

初期在图书馆部署了8个室内AP,教学楼部署了4个。网络中心管理员在进行网络维护过程中,逐个登录AP了解AP设备的运行状况,修改AP的服务与安全策略,维护各AP的IP地址和设备的映射关系。但是随新增图书馆会议室无线覆盖区域、需要无线网络覆盖教室数量增加,需要逐渐增加AP,AP数量上的增加使得管理员的维护和升级的工作相当繁琐和不便,急需集中的配置管理手段提高工作效率。

2.2.2 缺乏智能的RF管理,难以进行 RF设置

在无线网络实际运行过程,如果出现工作在同一个信道的两个AP同时传输数据的情况,导致数据传输的冲突,影响无线网络的性能。而且由于缺乏当智能的RF管理,单点AP发生故障的时候,其它附近AP不能自动的提高周围?AP?的发射功率,减少或消除无线覆盖盲区,增加了无线网络不稳定性。

2.2.3 各AP”冷热”不均,无法实现负载均衡

有的时候多个用户连到同一台AP上,而某些AP空闲,使得用户集中的AP成为了无线网络性能瓶颈。无法根据无线用户数量或者无线流量将负荷较重AP上的部分用户转移到其他AP上去,使得各个?AP?上的负载均衡。

通过经过2年左右的实际运行情况,基于传统的Fat AP架构组建的无线局域网,其网络性能和管理模式已经很难适应校园无线网络规模逐渐扩大的实际现状。

为解决以上问题,本文提出了基于无线控制器和FIT AP的无线校园局域网解决方案。

3 基于无线控制器的无线校园局域网设计方案

3.1 组网架构简述

本文提出的无线控制器+Fit AP的无线网络解决方案不会改变现有的网络结构,仅需要在网络中心加入一台无线控制器,再配以Fit AP、无线适配器等设备而成。

3.1.1 无线控制器

目前,如Cisco、H3C和锐捷等各大网络设备提供商都已经推出各种型号的无线控制器[2]。它可以完成无线网络的各种配置和管理工作,将以前在FAT AP完成的功能集中到无线控制器,简化了AP配置。

AC完成的功能包括AP的配置、管理和监控,以及无线网的接入认证、转发和统计、QoS、安全控制等功能,实现了对无线网络的集中控制和管理。

3.1.2 Fit AP

Fit AP的出现时相对于Fat AP而言的,Fit AP不需配置即可使用。Fit AP启动时自动从AC下载配置信息,Fit AP只负责射频信号的发射和接收、传输数据的加密和解密,并自动从DHCP服务器获取IP地址,相对于FAT AP而言,Fit AP的出现极大的简化了AP配置。

3.2 无线校园局域网设计方案

3.2.1 需求分析

目前,随图书馆二期工程中会议室已经基本竣工,学院召开大型会议时需要用到网络。考虑到运用传统的有线接入方式需要在每个会议座位部署网络接入点,网络布线工程较大,而图书馆在校园网一期改造完成后已经有了无线网络的特点,二期工程中会议室仅仅需要加入AP就能实现网络接入的要求。

校园网一期改造完成后,教学楼有部分教室已经实现了无线网络覆盖,但是由于越来越多的课程在课程改革过程运用了新技术,需要在课堂教学过程中接入网络,直接导致了需要无线网络覆盖教室数量增加,需要逐渐增加AP。

针对以上需求和网络现状,如果还是采用在以前无线网络中直接添加Fat AP的方式进行网络扩展的话,就会使得本文在2.2中提出的由于Fat AP逐渐增加后导致的问题更加突出,所以本文提出了无线控制器+Fit AP的无线网络解决方案。

3.2.2 设计方案

本方案在原有的网络结构基础上,在学院网络中心加入一台无线控制器,它直接连接到网络中心交换机上,对于以前无线网络中存在的FAT AP通过软件升级一次性转化成FIT AP,图书馆会议室和教室新增的AP直接配以FIT AP。

新设计方案的校园网的拓朴图如图2所示。

3.3 新方案的优势

采用无线控制器+Fit AP架构的无线网网络与传统采用FAT AP架构组网相比,仅需在学院网络中心加入一台无线控制器,就可以将传统模式的FAT?AP(仅需一次FAT?AP到FIT AP软件转换升级)或新增的?FIT AP,集中控管起来,形成一个集中配置、监控和管理的无线控制域。

新方案提出的组网架构,具备了自动的射频控制/调整,灵活的认证机制、行为控制和设备管理。校园网网管员可以通过无线控制器内部的监控界面和日志报告,实施统一的认证管理和行为控制策略,清晰的了解异常流量,未识别的攻击,以及告警的原因和分析,做出相应的决策,极大的减少人工配置和管理工作量。

可以看出本方案可以解决校园无线在本文2.2中提出的各种问题,而且还能够实施统一的认证管理和行为控制策略,对于逐渐增多的无线网络中用户和无线应用需求提供安全保障。

4 结语

随着校园网络建设深入和无线网技术的不断发展,作为有线网的扩展和补充,相信将来会有更多的学校建设自己的校园无线局域网。本文提出的基于无线控制器+FAT AP的无线校园局域网建设方案由于具有集中的管理和统一的安全控制策略和多种定制功能等优势,将成为校园无线局域网建设方案首选。但是该方案建网成本高,而且无线局域网内流量必须通过无线控制器集中转发,所以该方案更加适合在中型规模的校园无线局域网中推广使用。

[参考文献]

[1] 周立山.基于校园网的无线网络扩建方案浅析[J].电脑知识与技术,2009(5):3684-3686.

[2] 陈盈,郭文平.校园WLAN方案的AP相关问题研究[J].计算机时代,2008(10):64-65.

[3] 李浩林,沈世锦,张正凤.AP技术发展与组网应用的研究[J].电信科学,2008(5):26-27.

[4] 红斌.无线局域网设计与应用[J].长治学院学报,2alS(2):34-36.

[作者简介]

孟清(1980-01),男,研究生,高级工程师,研究方向无线网络安全;

钟山(1983-02),男,研究生,软件工程师,研究方向软件工程;

无线控制器篇5

关键词：楼宇自动化；控制；无线传感器；应用

中图分类号：TP212文献标识码： A 文章编号：

楼宇自动化系统是广义的，是建立在无线传感器的基础上实现的，主要起到对火灾、安保、电力等进行实时监控的作用。通过无线传感器对相关数亿的采集与监视，运用现代计算机技术、通信技术对这些数据进行处理、运算和判断，实现楼宇各种功能的自动控制。随着现代科技的发展，无线传感器网络技术具有非常广阔的前景。

一、无线传感器网络系统概述

无线传感器网络的主要功能是实时监测，在现代军事、特殊环境监测、智能建筑中应用十分广泛。该系统与数字蜂窝移动通信系统（GSM）、蓝牙（Bluetooth）、无线局域网（WLAN）等无线通信网络不同，无线传感器网络是类似于传统Ad-hoe网络，没有基站设备支持，自组织、自管理的多跳网络。无线传感器网络是Ad-Hoe网络应用在传感器技术中的一种具有动态拓扑结构的组织网络。

1、自组织的网络：无线传感器网络通常具备自组织能力；

2、自管理的网络：无线传感器网络通常具备自管理能力；

3、网络规模大，分布密集：无线传感器网络中的节点数量多于传统Ad-hoc网络中的节点数量，并且分布密度大；

4、网络节点易出错：无线传感器网络中的节点较之传统Ad-hoe网络中的节点更容易出错；

5、单个节点能力较弱：无线传感器网络的节点的计算能力、存储能力十分有限，无法进行复杂的计算和数据存储；

6、节点间广播式通信：无线传感器网络节点主要采用广播方式通信，而传统Ad-hoe网络大都采用点对点通信；

7、以数据为中心的网络：与数据为中心的含义指无线传感器网络运行时，通常只关心整个任务的执行情况，用户在使用网络查询事件时，只关心是否获得了所需的数据，不关心数据是由哪个节点发来。

二、硬件选型设计

传感器是楼宇监控系统的重要组成部分，好比人体的皮肤和神经系统，负责对环境的整体感知，其中温度和烟雾是楼宇监控的主要监测对象。

2.1温度传感器

楼宇室内的环境温度传感器可以选择瑞士盛世瑞恩传感器公司SHT10，用它采集各点位温度，将这些数据通过显示单元直观显示给用户，让人们可以知道实时的楼内温度，空调系统则通过这些数据可以自动的对室内温度进行自动调节，以达到人们舒适与节能的目的。SHT10包括电源和地共有四只管脚。DATA负责串行数据发送，与处理芯片cc2430连接，进行数据传送，SCK是串行时钟连接，与处理芯片连接进行时钟同步。布线时需要0.1μF的去耦电容接在电源和地间，DATA线接外部上拉电阻，芯片结构见图2-1。

图2-1SHT10电路连接图

在楼宇监控平台中，还有一种基于感应人体温度的红外探测器CH-718。从生物学角度看，有恒定体温的人体会发出波长比较固定的红外线，如果感应到该波段红外线，红外探测器就会发出信号。红外探测器CH-718在楼宇安保系统中用于监测人员的活动，从而对重要区域进行监视，确保人员物资的安全。下面是CH-718的技术参数。

红外探测器CH-718功耗很低，输出电压和处理芯片CC2430相匹配。触发方式可以配置，方便后续应用。

2.2烟雾传感器

我们选择烟雾传感器HIS07监测烟雾，它是离子式的，工作稳定可靠，广泛运用于消防报警中。离子感烟探测方式中，内电离室是密封的，烟雾进不去，当没有烟雾时离子能到达对面电极，内、外电离室电压、电流平衡；有烟雾进入外电离室，烟雾阻挡了离子到达对面电极，外电离室电场失去平衡，报警器探测到后发出警报。HIS07输出电压是5v和CC2430不匹配，采用电阻分压来解决。

串口主要是调试和与上位机通信。楼宇平台工作时，只有协调器需要串口模块。为了设计的统一性，所有的节点都有串口。CC2430具有UART模块，工作电压是3V。计算机串口标准是RS232，逻辑1的电平是-3到-15伏，逻辑0的电平是3到15伏。电平需要转换，采用MAX3232芯片实现。电路连接见图2-2。

图2-2MAX3232电路图

从前面模块的介绍知道，所需供电电压是9V（烟雾和红外传感器）和3V（其余模块）。9V电压还可以给充电模块供电，为锂电池充电，电池输出8.4伏电压可以在无市电时给9V的模块供电。电池充电采用TI公司的BQ24105模块，支持自动休眠降低功耗，还具备LED指示灯表示充电完成的情况。电路连接见图2-3。

图2-3电池充电模块电路

9V电压可以用DC/DC芯片降压到3V，这样外部只需要输入9V就足够了。当用220V交流电时，用市面上很常见的适配器就可以获得稳定的9V电压。电池和市电的切换用二极管就可以简单无缝切换。至于DC/DC芯片我们可以采用TPS62111，电压调节到需要的3.3V。电路连接见图2-4。

图2-4DC/DC电压转换模块

2.3处理芯片

CC2430是TI公司首选的传感器网络处理芯片。功耗小，有完善的软件支持和参考方案。内核是Intel8051，支持汇编和C语言编程，开发者都比较熟悉，还有对应的开发工具。高频电路部分集成在芯片内部，不需要太多高频硬件方面的经验。我们可以选择其作为传感器网络节点的平台。

三、软件设计

楼宇监控上层平台用于和无线传感器节点通信，监控节点所在房间区域的温度、湿度，是否有可疑人员闯入，是否有火灾发生。温度、湿度信息会存储到数据库，用曲线等直观的方式显示出来。整个无线传感器网络节点的连接状况也会反映出来。系统软件功能如下：

(1)连接协调器节点的串口，可与其良好通信，接收整个网络的汇总信息，发送控制信息。

(2)从收到的原始数据中解析出可理解的信息，然后更新界面上各节点、各房间的温度、湿度、红外、烟雾信息。

(3)节点在软件中的位置可以调整，按照每个房间节点的位置和号码进行设置。也就是将地理信息和节点绑定，在界面中可以直观的看到。不同的房间可以载入各自的房间平面图，更方便节点的摆放。

(4)实时的更新网络拓扑图，能看到网络中每个节点是怎么连接的，入网和退网都能如实的反映。

(5)检测到报警信息，包括红外、烟雾和高温情况，及时的报警；特别是有人闯入和发生火灾，需要让管理员及时发现，在界面上有直观的图片及文字显示，还能发出报警声。

(6)连接数据库，把解析好的信息存储起来。可以查询历史数据，能以曲线图方式直观表示其变化状况。发生报警的信息也会专门记录在库。各种数据能进行汇总，报告如平均温度等信息。

四、结语

楼宇监控是楼宇自动化系统的组成部分，在智能建筑中占据重要地位。现代智能化建筑中，以无线传感器网络技术的应用前景广泛。它的无线传输方式、低功耗、组网容易等特性给楼宇监控领域带来新的动力。而且无线传感器组成的楼宇监控系统运行稳定可靠，操作简单、易于扩展与升级，并且可以大幅度降低维护和巡检成本，给用户及维修人员带来很大的方便。

参考文献

[1]王再英,韩养社,高虎贤.楼宇自动化系统原理与应用.北京:电子工业出版社,2008

[2]曹靖华.基于无线传感器网络的远程医疗监护系统研究:[硕士学位论文].上海:上海交通大学,2008

无线控制器篇6

关键词：关键词：无线传感器网络，锚节点，路由空洞

中图法分类号：TP393    文献标识码: A     文章编号：

    1.引言

    无线传感器网络通过散布在特定区域周围的若干传感器节点的联络，使图像，温度和距离等信息可以得到回收，用于决策的形成 F. Kuhn, R. Wattenhofer, A. Zollinger,”Worst- Case optimal and average-case efficient geometric ad-hoc routing", Proceedings of the 4th ACM International Conference on Mobile Computing and Networking, pp. 267-278, 2003.

无线控制器篇7

关键词：无线传感器网络；拓扑控制；不依赖位置信息；密度控制因子；速率控制因子

0 引言

无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）由部署在监测区域内大量廉价的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳、自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给汇聚节点。由于传感器节点能量有限且监测区域通常为非常恶劣或者人类无法到达的远程环境，对节点进行能量补给十分困难。如何在保证准确与迅速搜集信息的基础上，尽量控制节点能耗以延长网络寿命使其能更加长久地运行[1]，成了传感器网络研究领域的一个重大难题，而拓扑控制就是这个难题的一个重要解决方案。

拓扑控制指在保证网络连通域覆盖所有节点的前提下，通过功率控制和骨干网节点选择，剔除节点间不必要的通信链路，形成一个数据转发的优化网络结构。拓扑控制问题作为当前的研究热点，已经开展了大量的研究工作：文献[2]不再将虚拟骨干网的规模最小化作为衡量算法优越性的唯一标准，而是综合考虑骨干网的构建成本与路由成本，提出了一种保证路由开销的连通支配集结构虚拟骨干网的构建算法；文献[3]首先定义一种基于最小路由代价的连通支配集（α Minimum rOuting Cost Connected Dominating Set， αMOCCDS），针对连通支配集构建NPhard问题，给出了αMOCCDS构建的启发式算法；文献[4]提出了通过调整节点发射功率均衡节点能耗的算法，对剩余能量较少的节点降低其发射半径，剩余能量较多的节点增大发射速率，使所有节点的能耗趋于一致，以延缓能量空洞的出现，很大程度上延长了网络寿命；文献[5]提出了一种基于节点剩余能量的簇头节点选择机制，每个节点根据自身跟邻节点的剩余能量计算簇头声明报文发送的理论时间范围，在这个时间范围内没收到任何簇头声明的节点成为簇头，收到簇头声明报文的节点成为普通节点。

但是现有的拓扑控制研究大部分都假设已知节点精确位置信息，而在大规模传感器网络中，获取准确的位置信息是十分繁杂和困难的，所以这种对位置信息的严格依赖很大程度上限制了这些方法的实际可操作性。不依赖位置信息的拓扑技术可极大地提高网络系统在位置信息无法获取或部分可用情况下的有效性，因而成为近年来拓扑问题的研究热点。

本文提出一种不依赖位置信息的能耗均衡拓扑控制（Locationfree and Energybalanced Topology Control， LETC）算法。主要工作如下：首先，本文提出一种不依赖位置信息的拓扑构建（Locationfree Topology Construction， LTC）算法，构造出基于连通支配树结构的虚拟骨干网，并对其骨干节点的能耗和时延进行分析；在此基础上，引入密度控制因子和变速率控制，均衡虚拟骨干网的节点能耗分布，提出不依赖位置信息的能耗均衡拓扑控制算法LETC；最后，仿真表明，LETC算法能够充分利用网络中节点的剩余能量，均衡网络中的节点能耗，延长网络寿命。

2.2 算法描述

研究表明，连通支配树结构的虚拟骨干网在能效性、扩展性以及可靠性上都具有更加优越的表现[10]。本节讨论基于连通支配树结构的拓扑构建算法，并构建虚拟骨干网，算法不依赖各个节点的具置信息，具有更广泛的适应性。这种不依赖位置信息的拓扑构建（LTC）算法的具体流程见算法1。

算法1 LTC算法。

1）初始化算法，对任意一个节点，根据节点自身各项性能参数的不同设定一个权值，并标记为白色节点；选取汇聚节点作为连通支配树的根节点，并标记为黑色节点。

2）黑色节点作为父节点，对其所有邻节点按照权值的大小降序排列，取前f位的邻节点作为虚拟骨干网中父节点的子节点，标记为黑色，剩余的邻节点标记为灰色节点。 f=k・m，其中：m为黑色节点的邻节点数，k为选取骨干节点的比例。

3）对新入选的黑色节点重复2），直至网络中的所有节点均被标记为黑色或者灰色。

4）当黑色节点没有任何白色相邻节点时，它将被标记为灰色节点。

5）连通支配树构造完毕，所有的黑色节点构成虚拟骨干网。

虚拟骨干网进入工作状态一段时间之后，会有节点因能量耗尽而死亡，其修复流程见算法2。

算法2 连通支配树的修复。

1）当有骨干节点死亡时，它的所有灰色的相邻节点进入候选状态。

2）若候选节点能够连接不连通的两个骨干节点，则被标记为骨干节点。

3）若候选节点能够连接不连通的一个骨干节点与其他候选节点，则被标记为骨干节点。

4）若候选节点能够连接不能连通的两个其他候选节点，则被标记为骨干节点。

5）若候选节点没有任何子节点，它将重新进入睡眠状态。

6）若虚拟骨干网在死亡节点处重新恢复连通，则修复完成。

3 算法优化

2.3节分析了基于LTC算法的虚拟骨干网中节点传输数据的能耗和时延性能。本章综合考虑这两方面因素，对拓扑控制算法进行均衡能耗的优化，提出不依赖位置信息的能耗均衡拓扑控制优化（LETC）算法，以期进一步延长网络寿命。

3.1 密度控制因子

由图3可知，靠近Sink节点的骨干节点能耗远远高于其他骨干节点，当这些节点能量耗尽时，在汇聚节点周围会形成能量空洞，WSN就会失效。如果不能被及时修补，会造成网络的数据传输不畅，甚至引发整个网络的死亡。有模拟实验表明[13]，在监测区域内节点均匀分布的情况下，当汇聚节点周围的节点能量最先耗尽而造成网络失效时，在远离汇聚节点处还剩余大量的能量未被利用，有时甚至高达初始总体能量的90%。

为了解决无线传感网能耗分布不均匀的问题，LETC算法引入一个密度控制因子c，用来控制选取骨干节点的比例。在传感器网络中靠近汇聚节点的位置，往往也是通信量较大的区域，算法增大骨干节点的选取比例，使得更多的骨干节点来分担数据传输任务，节点承担数据传输任务减轻之后，就会延后能量空洞的出现时间。

而远离汇聚节点的骨干节点承担着较少的通信量，算法减小骨干节点的布置密度，这样使得树的节点密度根据该节点所要传输的数据量的多少而有所不同，均衡了虚拟骨干网络中节点的能量损耗，从而延长了网络的寿命。

考虑到某一区域监测节点的更换次数会直接影响该区域网络的工作寿命，密度控制因子c的取值应该予以一定的控制：c值过小会影响密度控制的力度，优化不明显；而过大的c值会使得该区域内骨干节点过多，睡眠节点过少，修复网络时比较容易出现因剩余节点太少而无法修复的情况，直接影响到网络的使用寿命。本文对密度控制因子c的取值范围作出如下规定：

为了提高仿真的精确性，实验进行10次随机均匀撒点，各形成一种网络拓扑结构。随后，对每种拓扑结构执行3次算法，将平均值作为最终的仿真结果。

图5给出了采用不同算法的情况下，虚拟骨干网节点能耗与其到汇聚节点距离的关系。从图5可以看出，基于LTC算法的虚拟骨干网能量分布非常不均衡，高能耗节点处会过早出现能量空洞，严重影响了网络的寿命；经过密度控制因子优化过后，最高能耗有了明显下降；变速率优化使得网络节点的剩余能量得到有效的利用。因此，LETC算法在均衡能耗方面效果显著，能够有效提高网络的使用寿命。

5 结语

无线传感器网络的稠密布置特点与能量空洞现象，造成了网络失效后能量的大量残留。本文提出了一种不依赖位置信息的能耗均衡拓扑控制算法LETC，通过构建基于连通支配树结构的虚拟骨干网，并在此基础上引入密度控制因子与变速率控制对骨干节点能耗进行均衡。仿真分析表明，该算法能推迟能量空洞的出现，延长网络寿命。另外，LETC试着利用对节点到汇聚节点的距离进行跳数近似，减少了大型无线传感网络对节点具置信息的依赖性。本文采用的是同构传感器节点模型，没有考虑异构网络的性能分析、网络构造以及优化问题，下一步工作准备针对异构传感器网络进行进一步的研究，考虑较为实际情况下的网络寿命与时延优化情况。

参考文献：

[1]OK C S， LEE S， MITRA P， et al. Distributed routing in wireless sensor networks using energy welfare metric [J]. Information Sciences， 2010， 180（3）： 1656-1670.

[2]DU H， WU W， YE Q， et al. CDSbased virtual backbone construction with guaranteed routing cost in wireless sensor networks [J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems， 2013， 24（4）： 652-661.

[3]DING L， WU W， WILLSON J， et al. Efficient algorithms for topology control problem with routing cost constraints in wireless networks [J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems， 2011， 22（10）： 1601-1609.

[4]ZENG Z， CHEN Z， LIU A. Energyhole avoidance for WSN based on adjust transmission power [J]. Chinese Journal of Computer， 2010， 133（1）： 12-22. （曾志文，陈志刚，刘安丰.无线传感器网络中基于可调发射功率的能量空洞避免[J].计算机学报，2010，133（1）：12-22.）

[5]CHEN Z， LUO P， YUE W， et al. An energyaware topology control algorithm for wireless sensor networks [J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators， 2013，26（3）： 382-387. （陈志， 骆平，岳文静，等.一种能量感知的无线传感网拓扑控制算法[J].传感技术学报，2013，26（3） ：382-387.）

[6]YANG Y， KRISHNAMACHARI B， PRASANNA V. Energylatency tradeoffs for data gathering in wireless sensor networks [C]// Proceedings of the 23rd Conference on Computer Communications. Piscataway： IEEE， 2004： 224-235.

无线控制器篇8

关键词：ZigBee；无线传感器网络；无线数据采集；无线控制；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.129

1 ZigBee无线传感器网络的简介

1.1 无线传感器网络

无线传感器网络是由监测区内大量传感器节点组成，通过无线通信方式形成的网络系统，用于采集和处理监测区中被感知对象的信息，以无线通信方式发送给观察者。它具有大规模、自组织、动态性等特点，应用于无线数据采集领域[1]。

1.2 ZigBee

ZigBee定义了短距离、低数据传输速率的无线通信协议，为无线传感器网络提供相应通信标准。它具有低功耗、低成本、低速率、高可靠性等特点，应用于短距离无线数据采集与控制系统，传输少量数据及控制信息[2]。

1.3 ZigBee无线传感器网络

ZigBee无线传感器网络利用ZigBee协议构建无线传感器网络，实现无线数据采集以及控制。ZigBee网络设备分为协调器、路由器和终端节点。协调器负责无线网络建立，与上位机交互；路由器负责数据路由；终端节点负责采集传感器数据，发送至协调器及接收协调器发送的控制指令。阅读大量文献，总结ZigBee无线传感器网络实现无线数据采集与控制的基本系统框架，如图1。

其中，终端节点定时采集传感器数据，通过协调器建立的ZigBee网络，路由器进行数据路由，最终数据无线传送到协调器，协调器再将数据通过串口传输至PC机，或通过其它传输协议传送至手机等用户终端；同时，用户控制命令可由协调器经过ZigBee网络，最终发送至终端节点，操作控制节点，实现控制功能。设计者可将图1作为ZigBee无线传感器网络数据采集与控制系统的设计基础，从而研究具体的应用功能。

2 ZigBee无线传感器网络的应用

从大量文献看出，ZigBee无线传感器网络的应用涉及社会各个方面，可分为生活生态环境监控以及生产监控两大类。

在生活生态环境监控方面，涉及空气质量、海洋等生态环境监测，医疗监测，图书馆、校车安全等校园环境监测，智能家居、智能餐厅等生活环境监控领域。其中，一种空气质量检测系统利用传感器采集空气污染气体浓度，通过ZigBee模块传输至计算机，以分析空气质量[3]。文献[4]研究了病人体温检测系统，创建ZigBee无线传感器网络，将病房中病人体温传至护士站，提高监护水平。为妥善保存图书，图书馆环境监测利用ZigBee技术，采集图书馆环境参数至电脑，当超出图书保存条件时报警及控制执行机构动作[5]。文献[6]研究了无线智能家居，手机WIFI连接电脑，以ZigBee网络为桥梁， 协调器与终端节点组成星型结构进行数据传输，实现室内温湿度数据采集及手机控制家居设备。

在生产监控方面，涉及农业环境监控，电力、矿山等生产安全监测领域。其中，文献[7]研究了草莓栽培温室大棚系统，智能传感器采集空气、光照等数据，使用ZigBee无线通信协议以及4G网络将数据传输至服务器、手机及计算机，根据需要下达通风、控制遮阳帘等命令。文献[8]研究了电力设备信息系统，智能电网中部署传感器节点，采集电力设备运行环境的温湿度、甲烷等信息，通过ZigBee网络传送至监控界面，以便电力人员分析。文献[9]针对矿井安全生产，采用ZigBee技术，实现井下环境参数无线传输，井下人员携带身份识别卡，以采集人员信息并无线传输至监测站，从而定位人员，预防井下事故。

3 结束语

ZigBee无线传感器网络是一种新兴的无线数据采集与控制技术，解决了传统监控系统使用有线方式需要人力监测的问题。本文总结了ZigBee无线传感器网络在生活与生产领域已有的应用研究，该技术可以结合其它无线通信、嵌入式等技术，进一步改变人们的生活与生产方式。

参考文献：

[1]韩旭，文正江，卢铁江.无线传感器网络应用研究[J].中国仪器仪表，2011（09）.

[2]王小强，欧阳骏，黄宁淋.ZigBee无线传感器网络设计与实现[M]. 化学工业出版社，2012（05）.

[3]许元，牛熠，肖达根.一种空气质量检测系统的设计与实现[J]. 电子技术与软件工程，2016（02）.

[4]郑英，李香菊，王迷迷，张立珍.基于NTC和ZigBee技术的病房病人体温监测系统设计[J].现代电子技术，2016（02）.

[5]杨勇，周雪琴.基于ZigBee的图书馆环境监控系统设计[J].微处理机，2016（03）.

[6]李泊锋，王亚刚.基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计[J]. 电子科技，2016（03）.

[7]杨敏.基于ZigBee的草莓栽培温室大棚系统设计[J].电子世界，2016（03）.

[8]潘洋.基于ZigBee的电力设备信息系统设计与实现[J].电脑编程技术与维护，2016（03）.

[9]朱庆豪.基于ZigBee的井下人员定位系统研究 [J].现代电子技术，2016（03）.