文 献 综 述
摘要：基于无线传感器网络的应用系统，可以通过采用无线数据基站的方式，实现监测终端与无线传感器网络中的相关节点之间的通信，从而使监测终端获取无线传感器网络中各节点的数据或向各节点发送命令信息等。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，具有省电、时延短、网络容量大等特点，被业界认为是最有可能应用在工业监控等领域的无线技术。本课题要求设计一个无线数据基站，其一端能与采用ZigBee协议的无线网络中的相关节点进行通信，另一端采用RS485与监测计算机通信，并在监控计算机上针对由无线传感器网络中的节点上传的传感器输出数据，设计相关的数据（曲线）显示、分析处理、存储等监控应用程序。在此基础上，确定了初步的设计方案：根据设计要求开展了相关的文献调研，拟采用CC2530单片机为处理器，通过IAR Embedded Workbench对CC2530进行软件程序开发，上位机监控应用程序采用LabView进行编程。
关键词：无线传感器网络，无线数据基站，ZigBee，CC2530，监控应用程序
1前言
随着传感器技术、嵌入式技术以及通信和半导体技术的飞速发展，己经由PC时代和网络时代进入了后PC时代。更小、更方便的低功耗计算设备冲破了传统台式计算机和高性能服务器的设计模式。微机电系统（MEMS）的迅速发展奠定了设计和实现片上系统（SOC）的基础。传感器网络就是上述技术高度集成而形成的新信息获取及处理技术的一种。目前无线传感器网络己成为计算机科学领域一个活跃的研究分支，已经引起了学术界和工业界的高度重视，被认为是将对世纪产生巨大影响力的技术之一。
无线传感器网络的应用前景十分诱人。传统应用有军事、监控、应急、环境、防空等领域，新兴应用将涉及家用、企业管理、保健、交通等领域。可以预计，将来无线传感器网络将无处不在[1]。现在无线传感器网络将网络技术引入到无线智能传感器中，使得传感器不再是单个的感知单元，而是能够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互联，把感知触角深入世界各个角落，必将成为下一代互联网的重要组成部分。
目前，无线传感器终端的希望和要求主要集中在尽量节省的系统能量消耗、尽量节省的信息处理以及简易的信号收发。对于无线传感器网络中的网络协议的期待是用简洁的协议栈支持传感器网络的有效运行，到处存在接入可能；利用广播信息，避免交互应答简化的协议层次、简练的信令方式；节省的系统开销等。正是基于无线传感器网络终端的要求，ZigBee协议应运而生。ZigBee协议是专用于无线传感器网络的通信协议，能最大可能的节省网络中能量，可随时接入大量节点，高容错性，强鲁棒性，逐渐成为了无线传感器网络的首选网络协议[1]。
在研究过程中，无线传感器网络节点中的多参数无线传感器利用无线网络传输数据，并由上位机监控平台对接收到的传感器输出信号进行监测，同时以ZigBee协议栈为基础，通过对无线网络传输数据的优化处理，形成针对传感器输出信号的有效采集的可靠网络传输方案，并在一定程度上提高无线网络数据传输的效率以及信息监测的准确性。所以，信息采集与监测作为设备正常运行及故障诊断的必要手段，研究开发完善优化的状态监测系统具有十分重要的意义。根据查阅文献列举以下实例说明建立无线数据基站以及监控的重要性。
（1）风电机舱火灾预警系统。该系统以成熟的ZigBee技术应用于风力发电机组火灾监测系统中，通过短距离无线通信技术对风电机舱内的主要火灾监测参数进行采集，最终通过ZigBee网络传输到远处监控中心，进行故障监测，并且当发生火灾事故或有火灾安全隐患时，启动灭火系统，保证风电机组安全、稳定的运行[1]。
（2）数控机床刀具监测系统。为了保证产品质量和生产效率，实现机械加工的自动化、无人化和高精度化，有效的监控尤为重要。系统设计时利用无线传感网络技术实现对数控机床的刀具磨破损状态的采集、传输，构建刀具磨破损状态振动信号识别模型，从而实现对刀具磨破损状态进行判断和报警[2]。
