【正文】 雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到遠(yuǎn)距離多節(jié)點(diǎn)、經(jīng)過路由完42網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。2）路由控制 傳統(tǒng)Internet是通過TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)。但是在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，不能使用IP。因?yàn)樵赯igBee網(wǎng)絡(luò)中，常常要用到成千上萬的節(jié)點(diǎn)，IP中的路由一般是基于固定的地理位置信息的，原因是對于不斷變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)來說，要維持路由表需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源。傳統(tǒng)的距離向量和鏈路狀態(tài)路由協(xié)議不適用于ZigBee網(wǎng)絡(luò)，理想的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議應(yīng)該具有以下性能[17]：分布式運(yùn)行、無環(huán)路、支持單向鏈路、考慮安全性、按需運(yùn)行、高效地利用能量和維護(hù)多條路由，所以ZigBee網(wǎng)絡(luò)需要有一套適合自己的控制和路由協(xié)議。3）能量問題 很多情況下，項(xiàng)目的能量問題都是系統(tǒng)考慮的重點(diǎn)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都是由電池供電，而電池容量非常有限且不可再生，并且對于有成千上萬節(jié)點(diǎn)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)來說，更換電池非常困難，但是卻要求網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間長達(dá)幾年甚至數(shù)年。如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟芰亢谋M而不能工作，則會(huì)帶來網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)果的改變以及路由的重新建立，甚至造成通信的中斷。所以，在ZigBee網(wǎng)絡(luò)的電池能量設(shè)計(jì)中[18]，既不能影響系統(tǒng)功能，又要盡可能地節(jié)約能量。在功能上，ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮兩點(diǎn)原則：第一，減少不必要的功能、延長網(wǎng)絡(luò)工作時(shí)間以及突出的專用性。第二，可以設(shè)計(jì)專門的提高網(wǎng)絡(luò)能量效率的協(xié)議以及采用專門的技術(shù)，例如物理層可以采用超寬帶無線通信技術(shù)，MAC層可以采用適合節(jié)點(diǎn)在休眠和工作狀態(tài)間切換的接入?yún)f(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層可以以能量作為路由度量等。此外，還可以采用跨層設(shè)計(jì)的方式，提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率。另外，我們可以考慮利用可再生能源給ZigBee網(wǎng)絡(luò)供電，如太陽能、風(fēng)能、生物能等。4）數(shù)據(jù)融合 由于ZigBee網(wǎng)絡(luò)存在能量的約束，所以在從各個(gè)節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過程中，可以利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲(chǔ)能力處理數(shù)據(jù)的融合，去除冗余信息，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。由于節(jié)點(diǎn)的易失效性，ZigBee網(wǎng)絡(luò)也需要數(shù)據(jù)融合技術(shù)對多份數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，提高信息的準(zhǔn)確度。數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以與ZigBee網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)協(xié)議層次進(jìn)行結(jié)合。且數(shù)據(jù)融合技術(shù)己經(jīng)在目標(biāo)自動(dòng)識別和目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，只有面向應(yīng)用需求設(shè)計(jì)針對性強(qiáng)的數(shù)據(jù)融合方法，去除冗余的數(shù)據(jù)信息，才能更加優(yōu)化系統(tǒng)。5）網(wǎng)絡(luò)安全ZigBee網(wǎng)絡(luò)作為任務(wù)型的網(wǎng)絡(luò)，不僅要進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，而且要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和融合、任務(wù)的協(xié)同控制。所以怎樣保證任務(wù)執(zhí)行的機(jī)密性、數(shù)據(jù)產(chǎn)生的可靠性、數(shù)據(jù)融合的高效性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕统蔀閆igBee網(wǎng)絡(luò)安全問題需要全面考慮的內(nèi)容。ZigBee網(wǎng)絡(luò)受到的安全威脅與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制不適合此領(lǐng)域，需要開發(fā)針對ZigBee網(wǎng)絡(luò)的專門協(xié)議。一種思路是從維護(hù)路由安全的角度，尋找確保網(wǎng)絡(luò)的安全。安全路由協(xié)議一般采用多路徑路由、身份認(rèn)證、鏈路層加密和鑒權(quán)、雙向連接認(rèn)證和認(rèn)證廣播等有效機(jī)制，增強(qiáng)路由的安全性，提高網(wǎng)絡(luò)抵御信息竊取和外部干擾的能力。另一種思路是把著重點(diǎn)放在安全協(xié)議方面主要有兩種方式：密鑰管理：在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中有很多限制，因?yàn)橥ㄐ诺暮碾妼⒋笥谟?jì)算的耗電量，所以在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中去除冗余數(shù)據(jù)，盡量減少通信[19]。安全組播：ZigBee網(wǎng)絡(luò)為了防止信息提供者向網(wǎng)絡(luò)注入偽造信息，需要在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中利用基于源端認(rèn)證的安全組播。本文沒有考慮在其他節(jié)點(diǎn)非法侵入和破壞信息的情況，今后將在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩矫孢€要做一定的研究。，在這個(gè)頻段上有很多種的無線通信技術(shù)，所以網(wǎng)絡(luò)會(huì)受到很大的干擾，今后EMC上進(jìn)行更深入的研究，要在硬件和軟件上多做些抗干擾措施。另外，由于目前僅處于起步階段，著重考慮的是可行性，因此整個(gè)系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)和搭建的思想，將不同的模塊通過串口連接。如果要實(shí)際應(yīng)用，則需要將各模塊集成在一起，不僅能減少體積，而且能提高系統(tǒng)的可靠性。參考文獻(xiàn)[1]蔣挺，[M]..[2] 昂志敏，金海紅，代電子技術(shù)，2007(10)：4757.[3] 胡新華，[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，.[4]原拜，[J].(6):1720.[5] 馬祖長，孫怡寧，[J].通信學(xué)報(bào)，2004，25(4):114124.[6] [J]..[7][J].網(wǎng)絡(luò)與通信，2006.[8] [J]..[9][D].武漢理工大學(xué)，2006.[10]李文仲，[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2007.[11][J]..[12] 呂強(qiáng)，劉玉華，[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2008年23期.[13][J].上海，.[14] 王銳華，益小新，[J].測控技術(shù)，2005.[15] [J]..[16][J].黑龍江大學(xué),2008.[17]原羿，[J]..[18]王權(quán)平，[J]..[19] 徐展琦，裴昌幸，[J].南京郵電大學(xué)學(xué).[20] 高超，侯春萍，[J]..致 謝時(shí)光如梭，轉(zhuǎn)眼間，短短四年的大學(xué)生生涯就要結(jié)束了，這四年，有挫折、有失落、有艱辛，更有進(jìn)步、有成功、有快樂，希望這篇論文能為這段難忘的時(shí)光劃上一個(gè)比較圓滿的句號。此刻，我有太多的人要感謝，也有很多感激的話要訴說。值此論文完成之際，首先衷心的感謝我的指導(dǎo)老師宮鶴老師在工作、學(xué)習(xí)和生活上給予的所有關(guān)懷、照顧和指導(dǎo)。宮老師以其嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的治學(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識、富有創(chuàng)造性的思維、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及爽朗謙和的性格影響著我，使我在提高專業(yè)知識技能的同時(shí)，學(xué)習(xí)了許多為人處世方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。在宮老師的悉心指導(dǎo)下，我的論文得以順利完成，宮老師對我的諄諄教誨時(shí)時(shí)刻刻都不會(huì)忘記。在畢業(yè)論文完成期間，還得到電子教研室各位老師的給我的支持和幫助，使我獲益非淺，在此也向他們一一表示衷心的感謝！附 錄1 硬件電路原理圖 附錄2 軟件程序:define MSA_MAC_CHANNEL MAC Chanel //通信使用的信道define MSAWAITPERIOD 100 //數(shù)據(jù)包發(fā)送的時(shí)間間隔，單位msdefine MSA_PAN_ID 0XllCC //靜態(tài)PAN標(biāo)識符define MSA_COORD_SHORT_ADDR 0XAABB //協(xié)調(diào)器短地址define MSA_DIRECT_MSG_ENABLED TRUE//子設(shè)備之間是否允許直// 接數(shù)據(jù)傳輸define MSA_MAC_BEACON_ORDER 15 //超幀參數(shù)BOdefine MSA_MAC_SUPEPERAME_ORDER 15 //超幀參數(shù)SOdefine MSA_PACKET_LENGTH 20 //數(shù)據(jù)包的長度Min二4，//Max井102define MSA_PWR_MGMT_ENABLED FALSE // oxl1CC、通信信道為第11信道，并據(jù)此配置網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)工作環(huán)境中有一個(gè)以上ZigBee網(wǎng)絡(luò)存在時(shí)，可能會(huì)發(fā)生PAN標(biāo)識符沖突或信道沖突，因此就不能這樣簡單的靜態(tài)指定PANID和CHANNEL NUMER了，需要要在建立網(wǎng)絡(luò)前調(diào)用函數(shù)MAC_MlmescanReq(macMlmescanReq_t*pData)執(zhí)行信道掃描，根據(jù)返回的掃描結(jié)果選擇合適網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，避免使用已被占用的PAN標(biāo)識符和信道。從節(jié)點(diǎn)使用片內(nèi)溫度傳感器檢側(cè)環(huán)境溫度//*************************************************************//定義宏函數(shù)，配置ADC:，轉(zhuǎn)換精度為12位，//轉(zhuǎn)換通道位內(nèi)部溫度傳感器 define SAMPLE_TEMP_SENS0R(v)\do { \ADCCONZ=OX3E。 \ADCCONI=0X73。 \While (! ADCCONIamp。0X80)): \v=ADCL。 \ V} = (((Unsigned int) ADCH) 8): \} while (0)//*************************************************************//溫度采集及換算函數(shù)//返回值:實(shí)際的溫度數(shù)值 Float get Temp (void) { Unsigned int devalued。 Float output Volage:SAMPLE_TEMP_SENSOR (adc Value)。Adc Value=4。 //取12位精度output Voltage = adc Value*。 //換算成電壓值return((output1vo1tage一 )/ //轉(zhuǎn)換成實(shí)際溫度數(shù)值}TIMAC協(xié)議棧提供了通信相關(guān)的底層函數(shù)，可直接調(diào)用，其中數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)如下:函數(shù)名:MSA_MepsDataReq參數(shù):uint8*data //指向待發(fā)出的數(shù)據(jù)的指針Ulnt8 data Length //數(shù)據(jù)的長度 bool directMsg //是否使用直接數(shù)據(jù)傳輸模式 uint16 dstshortAddr //數(shù)據(jù)的目的地址返回值:無MAC層執(zhí)行結(jié)果的回饋是通過向上層發(fā)送消息來實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用程序?yàn)榇藰?gòu)造有一個(gè)存儲(chǔ)消息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并鏈接成單鏈表，通過函數(shù) byte*osal_msg_receive(byte task_id)來獲取發(fā)給任務(wù)編號為task_id的消息，應(yīng)用層對這個(gè)消息作處理，可從中提取出通信信息或通信數(shù)據(jù)。初始化串口的代碼如下://****************************************************************//串口初始化函數(shù)//串口參數(shù)設(shè)置為57600，8， None，1， None//打開串口，允許接收//**************************************************************** Void HALU ART Init (void){IO_PER_LOC_ART0_AT_PORTO_PIN2345( ) 。//配置 RXDTXD腳的位置UART_SETIJP(0，57600，HIGH_STOP)。 //57600，高停止位IENO|=URXOIE。 //使能UARTO接收中斷控制IEN2|=UTX0IE。 //使能UARTO發(fā)送中斷控制}數(shù)據(jù)緩沖區(qū)通過串口發(fā)送函數(shù)://****************************************************************//串口發(fā)送數(shù)據(jù)服務(wù)初始化函數(shù)//參數(shù):指向待發(fā)送數(shù)據(jù)的指針//調(diào)用此函數(shù)啟動(dòng)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的發(fā)送，之后的數(shù)據(jù)發(fā)送是在串口發(fā)送中斷//服務(wù)函數(shù) interrupt void UTX0_IsR(void)中進(jìn)行。Void Uart _ Data_ Sent (char*p){=p。 =1。 //己發(fā)送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)1UODBUF=*P。 //先啟動(dòng)一次發(fā)送，送出第一個(gè)數(shù)據(jù)//后面的其他數(shù)據(jù)通過Tx中斷依次發(fā)出，以‘\0，結(jié)}//****************************************************************//UARTO發(fā)送中斷服務(wù)程序Pragmatic vector=UTX0_VECTOR_interrupt void UTX0_ISR (void) { Char temp。IRCON2amp。=UTX0IF。 Temp=*(+):If (temp! =’\0’) {U0DBUF=temp。++:}}