摘 要

Zigbee技术是目前世界上的一种新兴的低能耗、低速率、低成本、短距离的无线传感器网络技术，是基于IEEE802.15.4标准的低能耗局域网协议。基于ZigBee技术的无线传感网的移动节点定位技术也逐渐的应用于各类环境监测工程、智能家居系统、工业现场信息采集和医疗护理等众多领域。现在许多ZigBee技术都是研究静态节点，相对于移动节点的技术研究尚不成熟。而实际应用中，对移动节点技术要求相对于静态节点的技术要求更高，因此对移动节点的研究有其重要的价值。

本文阐述了一项基于无线的多用户排队系统的实现方法。硬件以CC2530为核心，外扩串口、液晶屏等电路。软件上基本完成各节点间的通信协议和测距算法，对于解决实际骑行过程中防掉队的问题有一定的作用。本文主要探讨了移动节点的测距方法的精度问题，实现了各移动节点在各个时刻排序情况的实时显示，以及发现节点失踪的处理方法。

研究结果表明，基于ZigBee无线传感网技术可以方便的结合实际研制一项应用系统。基于无线的多用户排队系统通过研究移动节点间的测距、各节点进行无线排序和信号传输等功能可以解决一项实际问题。尽管存在较大的误差和受到实际应用环境的限制，但通过增加参考节点的数目和改进测距算法等，可以提高系统的适用性。

关键词： ZigBee技术，移动节点，排序，CC2530

Abstract

ZigBee technology is currently the world a new low power consumption, low rate, low cost short distance wireless sensor network technology, is based on the IEEE802.15.4 standard, low energy consumption of a LAN protocol. The localization technology of wireless sensor network based on ZigBee technology is gradually applied to many fields, such as environmental monitoring, intelligent home system, industrial field information collection and medical care. Nowadays, many ZigBee technologies are studying static nodes, and the research on the technology of mobile nodes is not mature. In the practical application, the technology of mobile node is higher than that of static node, so the research of mobile node has its important value.

In this paper, a mobile node based on ZigBee technology is described in this paper. Hardware based on CC2530 as the core, extended serial port, LCD circuit, software basically completed between the nodes of the communication protocol and location algorithm.That has a certain role in preventing left behind to solve the practical problems in the process of riding. In this paper, we mainly discuss the accuracy of the distance measurement method of mobile nodes and the real-time display of the mobile nodes in each time ordering situation, and found the missing node processing method.

The research results show that the ZigBee wireless sensor network technology can be easily combined with the actual development of an application system. Wireless based multi user queuing system can solve a practical problem by studying the distance between mobile nodes, wireless multicast and signal transmission. In spite of the large error and limited by the actual application environment, the system can be improved by increasing the number of reference nodes and the improved ranging algorithm.

Keywords: ZigBee technology, mobile node, sorting, CC2530

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.21 国外研究现状 1

1.22 国内研究现状 3

1.3 研究的内容及技术 4

第2章 多用户排队系统方案设计 6

2.1系统预期目标 6

2.2系统硬件环境 6

2.3系统相关功能实现方案 7

2.3.1系统测距方案 7

2.3.2系统节点排序方案 8

2.4系统整体方案设计 9

第3章 多用户排队系统测距实现方法 10

3.1 RSSI与距离的关系 10

3.2 系统测距方法与参数标定 11

3.3 系统获取RSSI值方法 13

第4章 多用户排队系统排序实现 15

4.1 系统中节点信号传输方式 15

4.2 系统排序方法 16

4.3系统液晶显示程序 17

第5章 总结与展望 19

参考文献 20

致谢 21

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

近年来，随着计算机技术、无线通信技术和传感器技术的飞速发展^[1]。无线传感网（Wrieless Sensor Network，WSN）已经广泛的应用于许多重要的技术中。不仅能够应用于最先进的微电子系统（micro-electro-mechanical system，MEMS）中，也能够应用于实际生活当中。低成本、低耗能、多功能和微小巧妙等特点使无线传感网不出不在，例如智能家居、军事、医院、地铁、大型车间、住宅区等领域。

无线传感网是目前国际上备受关注的、多方面高度交织、技术高度集成的前沿热门研究范畴。它结合了现代网络技术、嵌入式单片机技术、无线通信技术、传感器技术和分布式信息处理技术等，通过种种高度集成的微型传感器的协作实现实时监测和采集监测对象的各项信息，通过无线的方法发送这些信息，并以自组多跳的方法传送到终端用户，以此实现计算机领域和人类社会的连通。如今，互联网为人类提供了便利、快捷的通讯平台，极大地方便了人们的日常生活和信息交换。无线传感网方便了人们收集信息的能力，使传输网络和客观的物理世界联系起来，在接下来的互联网时代将为人们供给最真实、最有用、最快捷的信息。无线传感网在采集客观物理信息的方面具有非常广阔的应用远景，在工农业监控、智能家居、军事国防、环境监测、生物医疗、防恐反恐、远程控制、生活通信等诸多范畴都有潜在实用价值，引起了众多国家学术界和工业界的高度重视，并且该技术陆续被一些知名机构预测为改变世界的重要新兴技术。在一次国外的移动计算和网络国际会议上，提出了无线传感网将是下一个世纪面对的发展时机。国外的《今日防务》期刊更是认可无线传感网的应用和发展，将会引起一场空前的军事科技革命和变革的未来战役。