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无线传感器网络由于其开发成本低、功耗低、组网方便等特点在近年来得到了广泛的应用。它是综合传感器技术、通信技术、网络技术及信息处理技术为一体的新兴技术,通过终端各种类型的微型传感器对现场的信息进行实时监测、感知,并将采集到的数据通过无线的方式进行传输,最终传递到上位机用户端,实现了人与现场环境的连通交互。本文设计了铁路现场铁鞋状态的监测系统,对铁路现场铁鞋的状态进行实时监测。主要研究内容如下：(1)对铁路现场铁鞋的现场管理进行调研,研究铁鞋管理的现状及背景,提出把ZigBee无线传感器网络应用到铁鞋管理系统中的意义,并深入研究无线传感器网络的起源、国内外的研究现状以及ZigBee技术特点和应用前景。(2)针对系统设计需求,研究ZigBee无线传感器网络的设备类型、网络的拓扑结构及协议栈规范,为完成系统的硬件和软件设计做好理论准备。(3)考虑设备用电池供电及现场更换电池的不方便,对无线传感器网络中各个节点节省能量的方法和网络中节能路由算法的研究,改进其路由算法,以达到网络更加均衡耗能的需求。(4)根据无线传感器网络的系统体系结构和硬件设计方案,选择满足需求的电路芯片,完成对系统硬件电路的设计。(5)针对选择的芯片类型及硬件设计电路,按照设计系统的功能需求及各个节点功能的不同,对系统的及各个硬件和软件进行设计。并且设计了上位机软件应用平台,为用户提供良好的交互界面。本系统以CC2530为芯片对协调器、路由器及终端节点的软硬件设计,实现了铁鞋监测系统的无线传感器网络的数据采集、转发,并把数据通过串口发送到上位机,最终实现对铁路铁鞋状态的实时监测的目的。