基于LINUX无线传感器网络网关的设计与实现-集成电路工程专业论文

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Dissertation for the Master Degree in Engineering

GATEWAY DESIGN AND REALIZE OF WIRELESS SENSOR NETWORKS BASED ON LINUX

Candidate：Liu weiSupervisor：Prof. Chen WeipingAcademic Degree Applied for：Master of EngineeringSpeciality：Integreted Circuit EngineeringAffiliation：School of AstronauticsDate of Defence：June, 2010Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology

摘 要

无线传 感器 网络( WSN)是 一种面 向特 定 应用的 网络 系统， 它 以传感器 技术为依托，集成了计算机技术、通信技术，具有非常广泛的应用前景，是当 今工业控制领域的研究热点。随着通信技术的发展， ZigBee 技术的出现进一 步推动了无线传感器网络的发展，但由于 ZigBee 传输距离的限制，影响了它 大范围的应用。本文着眼于当前 TCP/IP 网络和无线传感器网络发展现状，分析了将传感 器网络引入 TCP/IP 网络的必要性和可行性，使用 s3c6410 做处理器，以 Linux 作为系统平台，设计并实现了无线传感器网络网关，将运行 TCP/IP 协议的传 统网络引入到无线传感器网络中，使得 TCP/IP 网络中的主机与无线传感器网 络中的节点可以互相通信，实现数据传输。首先完成了对 ZigBee 端接口的驱 动，在此基础上对 ZigBee 协议和 TCP/IP 协议进行了深入研究，通过对 ZigBee 数据包以及 TCP/IP 数据包封装和解封，实现了数据包在 ZigBee 网络和 TCP/IP网络间的转换。编写了 ZigBee 端接口的通信程序、TCP/IP 端口的通信程序， 从而实现了数据传输的上行、下行链路。编写了上位机监测软件网络通信程序， 实时显示传感器节点采集到的数据。测试结果表明，设计的网关系统具有低成本、传输稳定、数据准确等特点，十分适合用于无线传感器网络与 ZigBee 网络的互联。该网关的研究和成功实 现为后期的无线传感器网络应用研究做了必要的准备。

关键词：网关；TCP/IP；ZigBeeAbstract

Wireless sensor network (WSN) is a network system for specific applications which has a very broad application prospects.It is currently the research focus in the field of industrial control which relies on sensor technology, integration of computer technology and communications technology. Wi th the development of communication technology, the emergence of ZigBee technology promotes the development of wireless sensor network, but the restriction of ZigBee transmission distance affects its wide range of applications.This article focuses on the current TCP/IP networks and wireless sensor network development status,analyzes the necessity and feasibility of that take the sensor network into TCP/IP network, uses s3c6410 as processor and Linux as a system platform, designed and implemented a wireless sensor network gateway.It will combine traditional network