基于ZigBee的无线传感器通信网络架构方法研究.doc

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1、南 开 大 学本 科 生 毕 业 论 文（设 计）中文题目：基于ZigBee的无线传感器通信网络架构方法研究外文题目：The Analysis of How to Build the WSN On ZigBee学 号：0710598 姓 名：随辰扬 年 级：2007级 学 院：信息技术科学学院 系 别：电子信息与通信系 专 业：电子信息科学与技术 完成日期：2010年5月7日 指导教师：史广顺 副教授 关于南开大学本科生毕业论文（设计）的声明本人郑重声明：所呈交的学位论文（设计），题目基于ZigBee的无线传感器通信网络架构方法研究是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注

2、明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、以公开发表或没有公开发表的作品内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。学位论文指导教师签名： 年 月 日摘 要无线传感器网络在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域都有着极其广泛的用途。作为极具发展潜力的技术，其发展和应用将会给人类的生产和生活带来巨大的影响。ZigBee虽然在近几年才制定

3、出来，但作为实现无线传感器网络的一项重要技术，加上其低成本、低功耗、低复杂度等优点，其发展也取得的瞩目的成绩。由于ZigBee技术及无线传感器网络技术的不断进步，人们渴望更多的了解与认识这种会给日常生活和生产带来革命性进步的技术。鉴于此，本文详细介绍了ZigBee协议的各项指数，比较了几种常见的无线通信标准，在提出使用CC2430芯片搭建医院病人无线监护系统设计思路的基础上，介绍了基于ZigBee无线传感器网络架构的方法。关键词：无线传感器网络 ZigBee技术 CC2430 病人无线监护系统AbstractWireless Sensor Network have extremely exte

4、nsive use in industry, agriculture, military, environment, medical care and other traditional fields. As a promising technology, its development and use bring tremendous influence to our production and life. Although ZigBee technology appears not long, as an important technology for the WSN, plus it

5、s low cost, low power consumption, low complexity, the development of the ZigBee technology has achieved spectacular results.Due to the process of the ZigBee technology of the WSN, people hope to learn more about the technology which can bring revolutionary process of the daily life. So, this paper

6、introduces the ZigBee technology, compares several common wireless standards, and tells the method of how to build the WSN based on the ZigBee technology by design the concept of the hospital patient wireless monitoring system using the CC2430.Keywords: WSN; ZigBee technology; CC2430; Patient Wirele

7、ss Monitoring System目 录摘 要IABSTRACTII目 录III1.引 言11.1 前 言11.2 研究意义21.3 文献综述21.4 论文结构42.ZIGBEE技术的介绍52.1 ZigBee技术的历史发展及特点介绍52.2 几种无线标准的比较62.2.1 工作模式62.2.2 频率、数据速率和范围62.3 ZigBee协议构架62.3.1物理层72.3.2介质接入控制层82.3.3网络层NWK82.3.4应用层APL92.4 ZigBee支持的网络拓扑结构介绍93.无线病床监护系统设计方案及预期结果103.1 无线病床监护系统功能要求和设计思想103.2.1系统功能要

8、求103.2.2设计思想113.2 开发平台介绍113.2.1硬件选择113.2.2软件选择133.3 系统设计方案143.4 软件设计153.5 预期结果173.5.1传感器节点部分173.5.2数据接收控制中心184.结束语184.1 总 结184.2 展 望19参考文献20致 谢211. 引 言1.1 前 言医院病人的监护系统是保障病人生命安全的重要设施，现如今国内大多医院的该系统采用“有线连接、护士检查”的方式监护病人的各项身体指标。这种方式使病人在休息的时候极为不便，严重影响病人的正常休息；同时该系统不能时时把病人的身体指标传到监护中心，仅靠护士定时的记录，对于患有某些突发性疾病的病

9、人的安全得不到有效的保障。如果能使该系统实现无线网络通信，将具有十分积极的意义。曾经有人说过这样的话：“今天的世界已经是无线的世界，未来的世界更是无线的天下。”众众所周知，无线网络通信技术在许多领域都可以发挥出比有线技术更加优异的性能，并且在个别领域还能解决有线技术束手无策的难题，它给人类社会带来了无法想象的便利。因此，对无线网络通信技术的研究已逐渐被各领域的人所重视。无线传感器网络是一种很常见的无线技术应用。该网络由分布在监测区域内的大量传感器节点组成，各个节点间通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，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，并发送给观察者。传

10、感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。通过无线传感器网络，我们可以很容易的对特定区域的一些数据进行实时监测，尤其是对于一些地理环境复杂的地方，无线传感器网络更能发挥出优良的性能。尤其是ZigBee技术出现之后，基于ZigBee的无线传感器网络的应用更加广泛。因此，我们可以将基于ZigBee的无线传感器网络技术应用到医院病人监护系统中。ZigBee技术作为一种近距离、低复杂度、低成本的双向无线通讯技术，近些年来广泛应用在现代无线通信领域。随着ZigBee技术逐渐应用在人们的生活的各个方面，人们对于该技术的兴趣更加浓厚。但对于ZigBee技术的起源与发展，以及如何使用该技术进行无线

11、网络，尤其是无线传感器网络的构建，人们还存在不少疑问。基于此，本文主要介绍ZigBee技术的发展经历以及协议栈结构等基本信息，同时针对医院病人无线监护系统对基于ZigBee无线传感器网络的构架方法进行探讨，使人们对于该项技术有更加深入的认识。1.2 研究意义鉴于无线传感器网络对人们生活的影响，人们对于无线传感器网络的接触也越来越多，因此对于无线传感器网络的研究，尤其是对基于ZigBee的无线传感器网络的研究就具有十分积极的意义。通过这些研究，可以推动该技术在产业化方面的发展，使人类社会更快的进入无线的世界。1.3 文献综述无线传感器网络越来越多的出现在人们的生活学习中。无线传感器网络最早由美国

12、军方提出，1978年开始美国国防部高级研究所计划署（DARPA）资助卡耐基-梅隆大学进行分布式传感器网络研究，这被看成无线传感器网络最开始的研究。之后，美国各高校都开始了类似项目的研究，比如UCLA的WINS项目等等。ZigBee技术是IEEE802.15.4和ZigBee联盟共同制定的一项无线通信标准在短短的几年时间快速发展起来，成为现在短距离通信领域极为重要的一种通信协议。华镕等人在2010年在一起仪表标准化与计量中发表了“几种无线标准的比较”1的文章，详细介绍了几种不同的无线标准的区别。近几年来，学术界有许多介绍ZigBee技术的文章和图书，从理论上介绍了ZigBee技术的实现。重庆大学

13、自动化学院的王东、张金荣等人在2006年的时候在重庆大学学报上发表了“利用ZigBee技术构建无线传感器网络”2，文中分析了ZigBee技术，以及讨论了“基于燃气表数据无线传输系统”的无线传感器结构和无线传感器网络的实现。天津大学的何颜平也在其硕士毕业论文“基于ZigBee协议的无线传感网络组网”3中详细介绍了ZigBee技术组网的详细过程。华东理工大学信息学院的郑丽国等人在2006年发表了“基于ZigBee技术的产品开发流程及其实现方法”4，介绍了开发ZigBee产品的流程与方法。王秀梅、刘乃安也在电子下载站网站上发表过“2.4GHz射频芯片2240实现ZigBee无线通信设计”5，文中介绍

14、了ZigBee芯片2240的一些参数和参考电路。上述文章主要是从理论上介绍了ZigBee这项新技术的实现方法，除此之外，学术界也提出了许多基于ZigBee技术的实际应用。哈尔滨理工大学的杨晓明等人在2010年提出了“基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统”6。郑州轻工业学院的甘勇等人在2010年提出了“基于ZigBee网络的农田旱涝监控系统的设计”7。王凯等人也在2006年提出了“基于ZigBee无线水表自动抄表系统的研究与设计”8。这些都是学者提出的ZigBee在人们生活中的各种应用。在医疗领域，为了能给患者提供更加舒适的住院环境，同时能够实时监护病人生理状况，我们可以把无线技术应用

15、到医院的病人监护系统，使用户可以不受时间、地点的限制，随时随地得到医院监护中心的监护9。在这方面，国内外有着很多的研究。国外的Khoor,S等人在2001年提出了一种基于蓝牙和GSM技术的心电监护系统，采集器通过蓝牙与随身携带的手机相连，手机再把采集到的数据通过GSM/3G网络存储到远端的控制中心，进而实现了无线病人监护系统的功能10。而清华大学深圳研究生院的姚湘平等人在2006年设计了一种基于GPRS的远程心电监护终端，通过GPRS无线模块发送心电数据，实现心电无线实时监护的功能11。浙江工业大学的孟文超等人在2011年设计了“基于无线传感器网络的远程心电监护终端”12。达到了监护对象不受时

16、间、地点影响实时接收远程心电服务的功能。上面的几项研究主要是采用GSM、GPRS等技术来实现无线病人监护系统，而在应用ZigBee技术方面，国内也有不少学者进行了相关的研究。天津工业大学的李鸿强等人在2006年做了“医疗监护无线传感器网络的研究”13，详细介绍了无线传感器网络体系在医疗监护系统中的应用。华南理工大学的李勇正等人在2008年提出了“基于ZigBee的穿戴式多生理参数WPAN”14。在文章中，李勇正等人以CC2430为核心器件，进行嵌入式ZigBee通信模块的设计，实现了无线的生理参数采集汇总的功能。为了使人们对于ZigBee技术和无线传感器网络有更深入的认识，本文提出了基于Zig

17、Bee的无线医院病人监护网络的研究思路。1.4 论文结构论文共分四章。第一章为引言。主要介绍论文的选题背景和研究意义；并通过对与ZigBee相关的文献进行综述，为接下来的工作打好基础。第二章，ZigBee技术的介绍，共分三节。第一节主要对ZigBee技术的历史发展进行简要的介绍；第二节主要介绍ZigBee协议的构架；最后介绍ZigBee网络支持的拓扑结构。第三章，系统设计方案及预期结果，共分五节。包括系统的功能要求和设计思路、开发平台介绍、系统设计方案、软件设计和预期结果。第四章，结束语，共分两节。第一节是对本文的总结，包括本文的主要工作总结，以及本文写作中的不足；第二节主要是对ZigBee技

18、术的发展展望。2. ZigBee技术的介绍2.1 ZigBee技术的历史发展及特点介绍长久以来，人们一直期待一种低价、低传输率、短距离的无线通信协议。1994年爱立信公司首先提出了一种短距离无线通信规范蓝牙（bluetooth），1999年，蓝牙特殊利益集团发布了“蓝牙”标准的最新版1.0B版。蓝牙的出现确实使人们在短距离无线通信领域看到了光明，但由于其居高不下的价格，厂商们只能望洋兴叹了。在此背景下，ZigBee技术弥补了这块空白。ZigBee技术是ZigBee联盟制定的，基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。ZigBee联盟成立于

19、2001年8月。2002年下半年，英国INVENSYS公司、日本三菱电气公司、美国MOTOROLA公司以及荷兰PHILIPS半导体公司共同宣布将加入“ZigBee 联盟”，研发名为ZigBee的下一代无线通信标准。到目前为止，该联盟已经有200多家成员企业，并仍迅速发展壮大中。ZigBee的基础是IEEE 802.15.4，IEEE处理了低级MAC层和物理层协议，而ZigBee联盟对其网络层协议和APL进行了标准化。2005年6月，ZigBee V1.0开放下载，这是第一个ZigBee标准公开版，代表着ZigBee开始正式登上历史舞台；2007年1月，ZigBee V1.1开放下载；2008年

20、1月，ZigBee联盟公布了ZigBee V1.2作为第三个ZigBee标准公开版，并供用户下载使用。应用ZigBee技术可以组建一个由多达65000个无线数传模块组成的无线数传网络平台，每一个ZigBee网络数传模块之间可以在整个平台内进行相互通信，每个节点间的距离可以从标准的75M到扩展后的几百米甚至几千米，同时整个平台还可以与现有的其他网络连接，以实现更多的网络控制平台。ZigBee技术的主要特点包括以下方面1516：1. 节能。2. 可靠。3. 网络容量大。4. 安全。5. 高保密性。2.2 几种无线标准的比较IEEE协会发布了好几种无线通信标准，主要从物理层上，解释了IEEE 802

21、.11（WLAN/Wi-Fi），IEEE802.15.4（ZigBee）和IEEE802.15.1（蓝牙）无线标准的不同点和相同点。2.2.1 工作模式无线网络有两种工作模式：基础型和特别型。基础型无线网络通常有一些基站，它们做为中心节点，然后连接其他无线终端。特别型网络能够形成一种“腾空”的状态，在没有一个基站的情况下进行通信。不通过无线标准对对两种运行模式的支持不尽相同。表1给出了不同无线标准支持的不同运行模式。表1 不同无线网络标准的不同运行模式标准基础性特别型IEEE 802.11（WLAN/Wi-Fi）支持支持IEEE802.15.4（ZigBee）不支持支持IEEE802.15.1

22、（蓝牙）不支持支持2.2.2 频率、数据速率和范围不同的无线标准对频率、数据速率都有着不同的规定。表2给出了不同无线标准在频率、数据速率方面的比较。表2 不同无线标准的不同频率、数据传输速率和通信距离标准频率数据速率距离IEEE 802.11b2.4GHz11Mbps140mIEEE802.15.4868/915MHz2.4GHz40kbps250kbps75mIEEE802.15.12.4GHz3Mbps100m2.3 ZigBee协议构架完整的ZigBee协议栈从下到上分别为物理层（PHY）、介质接入控制层（MAC）、网络层（NWK）以及应用层（APL）等。体系结构如图1。图1 ZigBe

23、e协议栈体系结构图2.3.1 物理层IEEE 802.15.4标准定义了ZigBee的物理层。在物理层，ZigBee规范了通信频率。规定IEEE 802.15.4工作在工业、科学、医疗（ISM）频段，根据不同国家地区的不用需要，定义了两个不同的工作频段，分别是868/915MHz频段和2.4GHz频段。在这些频段中，总共分配了27个具有三种速率的信道：2.4GHz频段有16个速率为250Kb/s的信道；915MHz频段有10个40Kb/s的信道；868MHz频段有1个20Kb/s的信道。其中心频率定义如下：ZigBee可以参考ISM频段、可用性、拥挤状况和数据速率等因素在27个信道中选择一个适

24、合自己的工作信道。物理层还规范了调制方式，以及发射功率的相关要求。物理层通过射频固件和射频硬件提供了一个数据服务接入点和一个物理层管理实体服务接入点，通过这两个服务接入点，可以为物理层数据以及物理层管理提供服务。表3显示了ZigBee物理层数据包的格式，由同步包头、物理层包头和物理层净荷组成。表3 ZigBee 物理层数据包的格式前同步码帧定界符帧长度（7位）预留位（1位）PSDU同步包头物理层包头物理层净荷2.3.2 介质接入控制层该层也由IEEE802.15.4标准定义，主要处理所有物理层的无线信道接入。MAC层包含一个管理实体，该实体不仅可以调用MAC层管理功能，而且还负责维护MAC层固

25、有的管理对象的数据库。表4显示了MAC层数据包格式，由MAC层帧头、MAC层载荷和MAC层帧尾组成。表4 ZigBee MAC层数据包格式帧控制序列号目的PAN标识符目的地址源PAN标识符源地址帧载荷FCSMAC层帧头载荷帧尾2.3.3 网络层NWK网络层标准由ZigBee联盟制定。主要功能是提供必要函数，确保MAC层的正常工作和为应用层提供合适的服务接口。为能实现向应用提供接口的目的，网络层提供了数据服务实体（NLDE）和管理服务实体（NLME）。网络层数据实体（NLDE）为数据提供服务，主要包括生成网络层协议数据单元（NPDU）、制定拓扑传输路由、以及确保通信真实安全等方面的服务。网络层管

26、理实体（NLME）提供网络管理服务，主要提供配置新设备、初始化一个网络、连接和断开网络、寻址、邻居设备发现、路由发现、以及接收控制的服务。2.3.4 应用层APL应用层标准也由ZIGBEE联盟制定。由三部分组成：APS子层、ZDO（包含ZDO管理平台）和制造商定义的应用对象。APS提供了在NWK层和APL层之间，从ZDO到供应商的应用对行啊的通信服务集。服务由APS数据实体（APSDE）和APS管理实体（APSME）这两个实体实现。ZDO（ZigBee设备对象）描述了一个基本的功能函数，在应用对象、设备Profile和APS直接提供一个接口，满足所有在ZigBee协议栈中应用操作的一般需要。Z

27、DO还有初始化APS、NWK、SSS的作用以及确定和执行发现、安全管理、网络管理、绑定管理的作用。2.4 ZigBee支持的网络拓扑结构介绍ZigBee的工作节点都是可以独立的，通过无线通信可以组成不同的网络。根据所组成的网络拓扑结构的不同，各个节点的功能也并不相同。系统中大部分是为了降低成本的子节点，成为半功能设备（RFD）；而另一些节点负责与这些子节点通信，称之为全功能设备（FFD）。选用不同的网络拓扑结构，对各种节点的需要也不相同。ZigBee支持多种网络拓扑，包括：星状网络、串（树）状网络、网状网络。无论是哪一种网络拓扑结构，每个独立网络值有唯一的协调器，可以由网络中的全功能节点实现。

28、星状网络的连接最为简单，如图2。所有的网络节点都通过协调器实现网络连接，而节点间的通信是禁止的，这种网络拓扑结构适合包含较少无线节点的无线网络。图2星形网络拓扑结构串（树）状网络是在星状网络连接的基础上进行的扩展，如图3。该网络拓扑结构在星状网络的基础上加入全功能节点，全功能节点之间是可以相互通信，一个全功能节点下的子节点要给另一个全功能节点下的子节点通信，必须经过全功能节点。图3 串（树）形网络拓扑结构网状网络中所有的无线节点都可以传递信息，每个无线节点不仅可以接收信息，同时还可以给任何节点发送信息，如图4。在网络中任何一个节点故障，附近的节点都可以代替它进行工作。图4 网状网络拓扑结构3.

29、 无线病床监护系统设计方案及预期结果3.1 无线病床监护系统功能要求和设计思想3.2.1 系统功能要求无线病床监护系统功能要求有以下几点：（1） 病人生理参数采集功能。首先应该有穿戴式的传感器节点对病人的生理参数进行采集，能随时获得病人的生理参数。（2） 模数转换功能。将传感器节点采集的生理参数模拟信号进行模数转换，方便后续系统的传输。（3） 无线接口。无线监护系统需要无线接口实现病人生理参数的监护功能，可以采用ZigBee无线网络协议。（4） 要有报警定位功能。当病人生理指数发生不良变化时，主机处要发出警报，同时要准确定位是哪位病人出现异常。3.2.2 设计思想设计的无线病人监护系统包括多个

30、终端穿戴式生理参数采集节点和一个数据接收终端。使用ZigBee技术来实现无线网络通信功能，选择星状网络拓扑结构，数据接收终端有报警装置，保证病人生理指数出现异常时，监护系统能及时告诉值班的护士。需要设计如下几部分部件：生理参数采集传感器、无线传输装置、数据接收终端装置。3.2 开发平台介绍3.2.1 硬件选择该系统硬件部分主要分为穿戴式生理参数采集传感器、无线传输装置、节点模块与计算机通信模块、电源部分等。穿戴式生理参数采集传感器采用符合国际标准的传感器模块，该传感器模块采集的各项生理参数模拟信号，通过16位模数转换芯片AD7705，将数据送入CC2430中。该组网设计的无线传输硬件平台核心是

31、位于挪威奥斯陆的CHIPCON公司（已于2006年被美国TI公司收购）推出的全球首款符合ZigBee标准的2.4GHz的射频芯片CC2430。该芯片真正实现了ZigBee单芯片解决方案，是第一个真正意义上的SoC ZigBee一站式产品。CC2430芯片内部结构图17如图5。它延用了CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了ZigBee射频前端、内存和微控制器。包括1个8为MCU（8051）、32/64/128KB可编程闪存、8KB的RAM、模数转换器（ADC）、几个定时期（Timer）、AES128协同处理器、看门狗定时器（WatchDog Timer）、32KHz晶振的休眠模式定时器、上电

32、复位电路、掉电检测电路以及21个可编程I/O引脚。图5 CC2430芯片内部结构图CC2430芯片采用了0.18mCMOS工艺生产，工作时电路底，其休眠模式和转换到主动模式的超短时间等特性，特别适合需要电池寿命长的应用。CC2430主要性能参数如下17：（1） 工作频带范围：2.400-2.4835GHz；（2） 采用IEEE802.15.4规范要求的直接序列扩频方式；（3） 数据速率达250kbps，码片速率达2MChip/s；（4） 采用O-QPSK调制方式；（5） 超低电流消耗，高接收灵敏度；（6） 抗邻频道干扰能力强（7） 输出功率变成可控；（8） 与控制微处理器的接口配置容易（9）

33、开发工具齐全；（10） 采用QLP-48封装，外形尺寸只有7*7mm。为实现与计算机的通信，可以采用基于电平转换芯片MAX232的RS232电平转换电路，实现串口连接。电源部分选用AH805升压稳压器，这样可以将干电池提供的3V电压转变为满足MAX232电路的5V电压。开发平台则采用成都无线龙通讯科技有限公司18发售的C51RF-CC2430-ZDK ZigBee无线网络/定位系统。该平台实时在线仿真器通过USB接口直接连接到电脑，并连接到CC2430的ZigBee无线单片机目标板，实现对CC2430无线单片机的实时在线仿真/调试/测试。3.2.2 软件选择本系统选用IAR公司推出的IAR E

34、mbedded Workbench的C/C+交叉编译其和调试器作为软件开发平台。该平台包括：嵌入式C/C+优化编译器、汇编器、连接定位器、库管理员、编译器、项目管理器以及C-SPY调试器。3.3 系统设计方案图6显示了该系统的整体结构，根据这整体结构图进行各部分的设计。图6 系统整体结构图CC2430是实现无线通信功能的核心，由于其内部已经集成了大量必要的电路，因此采用较少的外围电路就可实现信号的收发功能。图7为CC2430的参考设计电路18。C191和C211为 22pF，连接32MHz晶振电路；C241、C421为220nP去耦合电容，用来电源滤波；C341为 5.6pF，电路中的非平衡变

35、压器由电容C341和电感L341、L321、L331以及一个PCB微波传输线组成；C431、C441为15pF，为可选的低功耗设计；L321为8.2nH；L331为22nH；L341为1.8nH；R221为56K；R261为43 K。图7 CC2430的参考设计电路3.4 软件设计本系统采用星状网络结构，所有的传感器节点与协调器相连，协调器柑橘各个节点加入网络后所发送的网络地址建立一个地址表，根据地址表中存储的地址收集各个节点传过来的数据。图8是传感器节点发送数据流程图。当传感器节点接入网络时，就按下面所示的流程图进行数据传送。图8 传感器节点发送数据流程图而数据处理中心接收部分在开始时要寻找

36、组建网络，并且负责接受数据，并对病人生理参数进行检查，如果有异常就发出警报。图9是接受部分的流程图。图9 接受部分的流程图3.5 预期结果3.5.1 传感器节点部分当有新病人入院后，病人佩戴上生理参数传感器，传感器贴在身体的各个部位，连接CC2430无线通信芯片，无线通信芯片及电池绑在病人胳膊上，不影响病人的正常休息。打开生理参数采集传感器节点开关及无线通信模块开关。无线通信模块通过自组织网络技术自动搜索病房里的ZigBee网络进行连接，连接成功之后，传感器节点开始工作，将病人的各项生理参数通过无线通信的方式及时的发送到护士站的计算机屏幕上。3.5.2 数据接收控制中心数据接收控制中心设计在护

37、士站，由护士进行24小时监护，对每位病人身上的传感器采集的生理数据进行实时观测。每个传感器节点传送过来的数据放在不同的地址空间里，方便医生对病人住院期间生理参数的查看。系统对于心跳、血压等生理数据进行报警设置，即病人生理参数超过警戒线时，系统发出报警，护士根据数据存储地址快速确定是哪位病人，及时通知医生进行救助，进而实现护士不需要打扰病人就能监控病人的各项生理指标的目标。通过传感器节点和数据接收控制中心的协同工作，从整体上实现了医院的病人无线监护系统的组建。4. 结束语4.1 总 结本文着重介绍了ZigBee的基本技术指标，同时根据这些技术指标提出了使用CC2430构建医院病人无线监护系统的思

38、路。对基于ZigBee的无线传感器网路的发展有着十分积极的影响，使人们对于ZigBee技术有了更加深入的认识，对该技术的前景有了更加充足的信心。本文提出的医院病人无线监护系统预期能够达到数据采集、短距离无线数据传输、快速的网络组建和维护等要求，如果能够设计出成品，那么将能得到广泛的应用。但由于时间关系及本人水平有限，本文的所提出的系统尚未有实物检验。同时由于缺乏实际临床经验，该系统在抗干扰、节能功耗等方面还有很大不足，有待进一步的改进。4.2 展 望起源于20世纪90年代末的无线传感器网络经过20年的发展，有了很大的进步。由最初的军方使用，到现在更多的面向民间的应用，无线传感器网络正一点点的开

39、始影响人们的生活。而ZigBee技术在ZigBee联盟和IEEE 802.15.4的推动下，结合其他无线技术实现了无所不在的网络，不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有着极高的应用价值，在将来将更多的涉及人类日常生活和社会生活的所有领域。虽然ZigBee技术由于各个方面的制约，大规模商业化应用还有待时日，但我们还应该清楚的认识到，基于ZigBee的无线网络技术的远大前景，在该技术不是很成熟的时候，抓住时机，加大投入力度，推动整个行业的发展。参考文献1 华镕几种无线标准的比较仪器仪表标准化与计量，20102 王东，张金荣利用ZigBee技术构建无线传感器网络重庆大学学报（自然科学版），2

40、006，29（8）3 何颜平基于ZigBee协议的无线传感网络组网。硕士学位论文天津：天津大学，20094 郑丽国基于ZigBee技术的产品开发流程及其实现方法自动化仪表，20065 王秀梅，刘乃安2.4GHz射频芯片2240实现ZigBee无线通信设计电子下载站6 杨晓明，施云波，修德斌等基于ZigBee技术的无线智能家用燃气报警系统电子设计工程，2010，18（11）：146-1497 甘勇，何振，李瑞昌等基于ZigBee网络的农田旱涝监控系统设计郑州轻工业学院学报（自然科学版），20108 王凯基于ZigBee无线水表自动抄表系统的研究与设计第七届工业仪表与自动化学术会议，20069 P

41、attichis，Kyriacou，Voskarides，et alWireless telemedicine systemIEEE Antennas and Propagation Magazine，2002，44(2):143-15310 Khoor，Nieberl，Fugedi，et al Telemedicine ECG-telemetry with Bluetooth technologyComputers in Cardiology， 2001:585-58811 姚湘平，张跃，代少升基于GPRS 的远程心电实时监护终端电子技术应用， 2006( 4) : 77-7912 孟文超，

42、董辉基于无线传感器网的远程心电监护终端机电工程，2011，28（1）13 李鸿强，苗长云等医疗监护无线传感器网络的研究电子器件，2007（4）：1490-149414 李勇正，高飞，吴效明基于ZigBee的穿戴式多生理参数WPAN微计算机信息（嵌入式与SOC），2008，24（8-2）：10-1215 李文仲，段朝玉ZigBee2006无线网络与无线定位实战北京：北京航空航天大学出版社，200816 李文仲，段朝玉PIC单片机与ZigBee无线网络实战北京：北京航空航天大学出版社，200717 CC2430芯片数据手册18 成都无线龙通讯科技有限公司官网 致 谢随着毕业论文的完成，我也将结束这

43、四年的电子信息科学与技术专业的学习生涯，在此谨向所有教诲、帮助过我的老师、同学表示深深的感谢！特别要感谢我的指导老师史广顺老师。在这四年的学习期间，我虽然没有修过史老师的课程，但其严谨的治学态度以及对工作的认真负责对我的影响很大。在本文的写作过程中，史老师对文章的选题、器件的选择乃至文字的准确性给予我了不厌其烦的指导，使我对无线传感器网络方面有了更加深入的认识。这都令我永生难忘。衷心感谢信息技术科学学院的诸位老师，他们在这四年的学习生活中，教给我了很多知识。诸位老师在学习的过程中给予我了无私的帮助和教诲，他们教授的知识不仅极大的开阔了我的写作思路，也极大的拓展了我的人生之路。感谢2007级电子信息科学与技术专业班长曹宁同学，感谢班里的其他同学，一起度过的这段宝贵生活值得我永远怀念。最后感谢深爱我的父母和弟弟，他们一直在我背后默默支持着我，只愿他们幸福平安。随辰扬2010年5月7日