【正文】 request原語允許連接。幀數(shù)據(jù)包括幀頭和幀內(nèi)容。幀構(gòu)建好后調(diào)用MAC層的原語[15]MCPSDATA. request，并將接收到的結(jié)果通過MCPSDATA. confirm返回。應用層提供的Flash發(fā)送函數(shù)，其程序如下：void Sampleapp_SendFlashMessage（uint16 flash Time）{uint8 buffer[3]；buffer[0]=（uint8）（SampleAppFlashCounter++）；buffer[1]=LO_UINT16（flash Time）；buffer[2]=HI_UINT16（flash Time）；if（AF_DataRequest（＆SampleApp_Flash_DstAddr，＆SampleApp_epodes //發(fā)送的模式和目的網(wǎng)絡地址SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID，//串ID3，//數(shù)據(jù)長度buffer，//數(shù)據(jù)＆SampleApp_TransID，AF_DISCV_ROUTE，AF_DEFAULT_RADIUS）==afStatus_SUCCESS）//發(fā)送狀態(tài)Else} 為了接收數(shù)據(jù)，設備必須打開其接收機。ZigBee協(xié)調(diào)器或路由器的網(wǎng)絡層必須在最大程度上保證任何時間接收機總是處于接收狀態(tài)。一旦接收到幀信息，網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)實體將會檢查幀控制域中安全子域的值。接收到Flash發(fā)送方式的數(shù)據(jù)后，網(wǎng)絡層會根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)計算小燈閃爍的數(shù)據(jù)間隔，其源函數(shù)程序如下：void SampleApp_MessageMSGCB（afIningMSGPacket_t*pkt）{uint16 flash Time；switch（putclustered）{Case SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID:break；Case SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID:flash Time=BUILD_UINT16（put[1]，putcmd.Data[2]）；Halle Blink（HAL_LED_4，4，50，（flashTime/4））；break；}5系統(tǒng)流程圖5．1溫度監(jiān)測點軟件設計溫度監(jiān)測節(jié)點采用CC2430芯片,軟件部分采用IAR Embedded Workbench平臺開發(fā)完成,主要完成各數(shù)字溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)讀取,以及ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P功能,信道設置成與現(xiàn)有的協(xié)調(diào)器使用的信道相同,并提供正確的認證信息,、,. 集中器,具有操作簡單、,通過更換傳感器,還可以推廣到其它過程控制參數(shù)監(jiān)測場合.　圖51.　溫度監(jiān)測節(jié)點軟件流程Figure1 51 Temperature detect node software flow chart按順序完成初始化協(xié)議棧、無線網(wǎng)絡能量檢測、,接收它們傳輸?shù)母鞴?jié)點的溫度值,在人機界面上顯示各溫度監(jiān)測點數(shù)據(jù),　數(shù)據(jù)集中器ZigBee無線通信模塊設計分布式溫度監(jiān)控系統(tǒng)采用星形拓撲結(jié)構(gòu),只涉及單一的ZigBee無線網(wǎng)絡,只需要1臺網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器,因此在軟件設計中不需要網(wǎng)絡層,然后進行能量檢測,選擇合適的信道,即可允許溫度監(jiān)控節(jié)點與其連接,.圖52　數(shù)據(jù)集中器ZigBee模塊軟件流程Figure 52. Data central ZigBee module當需要進行溫度采集時，把片內(nèi)ADC的轉(zhuǎn)換通道設置為片內(nèi)溫度傳感器并啟動轉(zhuǎn)換，不用時關閉即可，達到省電目的。溫度節(jié)點的電流消耗估算如下:片內(nèi)溫度傳感器工作時消耗電流為300uA。PHY層數(shù)據(jù)包最大長度為127字節(jié)，一次通信過程包括數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收應答幀，由于一個溫度數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量很小，一次就可發(fā)送完畢，不需要多次發(fā)送。工作在PMZ節(jié)能模式。當然，上述計算只是理論上的，考慮到電池漏電、信道訪問沖突時引起的數(shù)據(jù)重發(fā)等因素，實際使用時間會短一些，但也能保證將更換電池的時間控制再可以接受的范圍內(nèi)。溫度檢測節(jié)點上電后首先進行信道掃描然后依下圖b傳輸。還提供了一些API函數(shù)來簡化分配、回收信息緩沖區(qū)、發(fā)送信息、信入隊列、出隊列等操作。很多函數(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)體指針，往往有多個成員項。軟件的設計就復雜在這一步。 /*internal use only*/Misact sec: /*Security Parameters*/MacDataReq_t Mac。溫度監(jiān)控軟件在Visual Studio 2007軟件開發(fā)平臺下利用C語言開發(fā)完成,包含ZigBee網(wǎng)絡初始化、各監(jiān)測點溫度采集與顯示、溫度曲線顯示、系統(tǒng)參數(shù)設置、,ZigBee網(wǎng)絡初始化軟件模塊首先開始工作,圖54　溫度監(jiān)控軟件模塊組成Figure 54. Temperature monitoring software module constitute6 總結(jié)與展望 本文講述了基于ZigBee技術的井下長距離無線通訊系統(tǒng)的設計。在實驗過程中，為了進一步擴大系統(tǒng)的功用，在語音通信的同時，系統(tǒng)增加了采集、傳輸多個傳感器的實測數(shù)據(jù)這一功能。當然，實驗系統(tǒng)還存在有一些不足之處。性能的增強還需進一步研究和更多的實驗測試。全面深入地對ZigBee技術做了研究分析，重點對協(xié)議體系結(jié)構(gòu)、ZigBee技術與其他無線通信技術比較、以及干擾抑制技術進行深入分析，從ZigBee技術的同步算法、ZigBee無線通信干擾抑制技術等關鍵點上進行突破，結(jié)合CC2430ZigBee開發(fā)套件，對無線溫度采集通信系統(tǒng)項目進行實現(xiàn)。（2）.對ZigBee節(jié)點時鐘同步算法工作原理做了詳細的研究，總結(jié)了這些算法的優(yōu)缺點，在對比現(xiàn)有的幾種時鐘同步算法的基礎上，對泛洪時間同步協(xié)議多跳時鐘同步算法提出了自己的改進思路。ZigBee技術涉及多學科交叉的研究領域，本文所作的設計由于時間及本人水平的限制，加上對ZigBee新技術了解不夠深刻，因此必然很多的不足之處，有非常多的關鍵技術有待進一步研究和發(fā)現(xiàn)，主要包括以下幾個方面：網(wǎng)絡拓撲、路由控制、能量問題、數(shù)據(jù)融合、網(wǎng)絡安全等。現(xiàn)實項目中，我們往往忽略拓撲的分析，通過拓撲控制能夠提高MAC協(xié)議和路由協(xié)議的效率，有利于節(jié)省節(jié)點的能量來延長網(wǎng)絡的生存期。本項目在組網(wǎng)方面只做了星型網(wǎng)絡的研究，今后要在對等拓撲網(wǎng)絡組網(wǎng)方面進行研究，以便能夠構(gòu)成較為復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，達到遠距離多節(jié)點、經(jīng)過路由完42網(wǎng)絡應用。但是在ZigBee網(wǎng)絡中，不能使用IP。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，理想的ZigBee網(wǎng)絡的路由協(xié)議應該具有以下性能[17]：分布式運行、無環(huán)路、支持單向鏈路、考慮安全性、按需運行、高效地利用能量和維護多條路由，所以ZigBee網(wǎng)絡需要有一套適合自己的控制和路由協(xié)議。如果網(wǎng)絡中的節(jié)點因為能量耗盡而不能工作，則會帶來網(wǎng)絡拓撲結(jié)果的改變以及路由的重新建立，甚至造成通信的中斷。在功能上，ZigBee網(wǎng)絡設計應考慮兩點原則：第一，減少不必要的功能、延長網(wǎng)絡工作時間以及突出的專用性。此外，還可以采用跨層設計的方式，提高網(wǎng)絡的能量效率。4）數(shù)據(jù)融合 由于ZigBee網(wǎng)絡存在能量的約束，所以在從各個節(jié)點收集數(shù)據(jù)的過程中，可以利用節(jié)點的本地計算和存儲能力處理數(shù)據(jù)的融合，去除冗余信息，進而達到節(jié)能的目的。數(shù)據(jù)融合技術可以與ZigBee網(wǎng)絡的多個協(xié)議層次進行結(jié)合。在ZigBee網(wǎng)絡的設計中，只有面向應用需求設計針對性強的數(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)。所以怎樣保證任務執(zhí)行的機密性、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?，就成為ZigBee網(wǎng)絡安全問題需要全面考慮的內(nèi)容。一種思路是從維護路由安全的角度，尋找確保網(wǎng)絡的安全。另一種思路是把著重點放在安全協(xié)議方面主要有兩種方式：密鑰管理：在ZigBee網(wǎng)絡中有很多限制，因為通信的耗電將大于計算的耗電量，所以在ZigBee網(wǎng)絡中去除冗余數(shù)據(jù)，盡量減少通信[19]。本文沒有考慮在其他節(jié)點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。另外，由于目前僅處于起步階段，著重考慮的是可行性，因此整個系統(tǒng)采用了模塊化設計和搭建的思想，將不同的模塊通過串口連接。參考文獻[1]蔣挺，[M]..[2] 昂志敏，金海紅，代電子技術，2007(10)：4757.[3] 胡新華，[J].現(xiàn)代電子技術，.[4]原拜，[J].(6):1720.[5] 馬祖長，孫怡寧，[J].通信學報，2004，25(4):114124.[6] [J]..[7][J].網(wǎng)絡與通信，2006.[8] [J]..[9][D].武漢理工大學，2006.[10]李文仲，[M].北京:北京航空航天大學出版社，2007.[11][J]..[12] 呂強，劉玉華，[J].科學技術與工程,2008年23期.[13][J].上海，.[14] 王銳華，益小新，[J].測控技術，2005.[15] [J]..[16][J].黑龍江大學,2008.[17]原羿，[J]..[18]王權(quán)平，[J]..[19] 徐展琦，裴昌幸，[J].南京郵電大學學.[20] 高超，侯春萍，[J]..致 謝時光如梭，轉(zhuǎn)眼間，短短四年的大學生生涯就要結(jié)束了，這四年，有挫折、有失落、有艱辛，更有進步、有成功、有快樂，希望這篇論文能為這段難忘的時光劃上一個比較圓滿的句號。值此論文完成之際，首先衷心的感謝我的指導老師宮鶴老師在工作、學習和生活上給予的所有關懷、照顧和指導。在宮老師的悉心指導下，我的論文得以順利完成，宮老師對我的諄諄教誨時時刻刻都不會忘記。當工作環(huán)境中有一個以上ZigBee網(wǎng)絡存在時，可能會發(fā)生PAN標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)絡參數(shù)，避免使用已被占用的PAN標識符和信道。 \ADCCONI=0X73。0X80)): \v=ADCL。 Float output Volage:SAMPLE_TEMP_SENSOR (adc Value)。 //取12位精度output Voltage = adc Value*。初始化串口的代碼如下://****************************************************************//串口初始化函數(shù)//串口參數(shù)設置為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( ) 。 //57600，高停止位IENO|=URXOIE。 //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//服務函數(shù) interrupt void UTX0_IsR(void)中進行。 =1。 //先啟動一次發(fā)送，送出第一個數(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)送中斷服務程序Pragmatic vector=UTX0_VECTOR_interrupt void UTX0_ISR (void) { Char temp。=UTX0IF。++:}