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无线传感器网络是当今国内外备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域,具有相当大的应用价值和市场潜力。从1993年9月开始,国际电子电气工程师协会组织制定的IEEE1451协议族,即IEEE 1451的智能变送器接口标准(Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators),其目标是定义一套通用的通信接口,使变送器在现场级采用有线或无线的方式实现网络连接,大大简化由变送器构成的各种网络控制系统,并支持“即插即用”。为了在已有的IEEE 1451框架下,构筑一个开放的标准无线传感器接口,以满足工业自动化等不同应用领域的需求, 2001年6月又推出了IEEE 1451.5提议标准,即无线通信与变送器电子数据表格式(Wireless Communication and Transducer Electronic DataShee(tTEDS)Formats)。无线通信方式上可采用三种标准:IEEE 802.11标准、Bluetooth标准和ZigBee(IEEE 802.15.4)标准,本设计采用了ZigBee无线通信方式,其主要目的是研究基于IEEE1451.5标准的具有即插即用接口的无线传感器网络。本文采用了基于ZigBee(IEEE 802.15.4)技术的无线单片机CC2430(SOC)芯片,设计了现场温度数据采集模块,通过CC2430的无线IO模块,实现了基于IEEE 1451.5标准的无线传感器接口模块WTIM (Wireless Transducer Interface Module),完成现场模拟信号调理、模/数转换、数/模转换、命令处理、数据传输、通信等功能。NCAP (Network Capable Application Processor,网络适配器)是介于WTIM和数字网络之间的网络通信接口,是智能传感器网络化的关键。本设计采用基于IPC的LABVIEW作为虚拟的NCAP,实现将底层无线网络接入INTERNET,完成基于ZigBee的WTIM与网络的连接,实现具有良好界面和强大数据处理能力的NCAP的全部功能。为了简化无线传感器接口模块WTIM的设计,本文采用虚拟TEDS (Transducer Electronic Data Sheet,变送器电子数据表),将其文件储存在基于IPC的NCAP计算机上,终端用户可读取TEDS信息来探测变送器的功能、运行参数、位置、性能、高级命令和其它文本格式信息。本文给出了系统的软、硬件相关设计,经实验证明该系统基本满足设计要求。本设计在IEEE 1451.5标准推出不久的今天,对如何实现符合国际标准IEEE 1451.5的无线传感器网络的研究进行了有益的探索。