基于ZigBee技术的无线传感网系统在环境监测中的应用技术--组网技术研究(2)
参 考 文 献 27
1 绪论
1.1 课题背景
近年来随着传感器、计算机、无线通信及微机电等技术的发展和相互融合，产生了无线传感器网络（WSN——wireless sensor networks）。无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一种多跳自组织网络系统，与当今主流无线网络技术使用同一个标准——IEEE802.15.4。无线传感器网络是当前在国际上备受关注、涉及多学科、高度交叉、知识高度集成的前沿研究领域，综合传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息(如光强、温度、湿度、噪音、震动和有害气体浓度等物理现象)，并以无线的方式发送出去，通过无线网络最终发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的3个要素。
如果说Internet 构成了逻辑上的信息世界，改变了人与人之间的沟通方式，那么无线传感器网络就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变人类与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。无线传感器网络作为一项新兴的技术，越来越受到国内外学术界和工程界的关注，其在国防军事、农业环境监测、医疗护理、空间探索、智能家居、工业控制和其他商业应用领域展现出了广阔的应用前景，被认为是将对21世纪产生巨大影响的技术之一。
又随着数字技术，微电子技术以及通信技术的发展，无线通信技术凭借其组网是所受地理环境制约小这一巨大优势，得到重视。成本小，体积小，功耗低的短距离无线通信技术可以在近距离范围内实现相互通信或操作，尤其在传统无线通信系统难于或者不便于覆盖到的区域，如目前在移动通信领域掀起技术热潮的蓝牙（Bluetooth）技术,在超市，物流管理等领域有望大显身手的无线射频识别（RFID）技术等, ZigBee技术作为目前无线通信应用在无线传感器网络中的首选技术之一，其发展、研究、应用都引起了人们的极大关注与重视。
ZigBee 在网络设计中采用了无线自组网络，而且其节点体积小，所以布局很方便，ZigBee又是一种低速率、低功耗的无线通信技术，它的提出弥补了短距离无线通信技术应用研究的空白，现在该技术已经成为研究的新热点，在不久的未来，基于ZigBee技术的产品将会形成一个新的浪潮，势不可挡地席卷全球，而它的发展前景将同计算机、互联网一样融入人们生活的每一个角落，给人们的生活带来方便和快捷。
1.2 选题意义
科技的发展不仅仅让人类生活得更加美好，也对自然环境造成了巨大影响，环境污染已经成为了二十一世纪全球关注的问题；随着人们生活水平的提高，生活环境的控制保护又是如今的热门话题，而这两者都离不开对环境的监测。环境监测已经从过去的被动监测或目的监测阶段发展到以环境质量为主的自动监测阶段。而自动监测中无线取代有线是未来发展的一个趋势，特别是将无线技术用于传感器网络有很大的发展空间。目前，无线技术的研究和应用受到了广泛关注。
ZigBee技术主要应用在短距离无线网络通信方面。通常，符合如下条件之一
的应用，就可以考虑采用ZigBee技术做无线传输
1.需要数据采集或监控的网点多;
2.要求传输的数据量不大，而要求节点成本低;
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