本文介绍了一种新兴的ZigBee低带宽无线网络技术，并分析了其网络系统和拓扑，重点介绍了基于ZigBee技术的无线传感器网络及其在水产养殖中的应用。
ZigBee无线传感器网络实施方案已应用于在线监测系统中，用于养殖水的质量。期以来，在中国水产养殖领域，由于水产养殖的范围和距离长，在线水质监测系统和DCS分布式控制系统为水产养殖提供了便利。线复杂，成本高，恒温阀芯灵活性和有线网络可扩展性低的缺点。天，ZigBee是一种低成本，低复杂度，低功耗，低速，短距离无线网络技术，它是无线信标和蓝牙技术之间的技术主张。距离无线连接。根据802.15.4与数千个微型传感器进行通信。些传感器只需要很少的能量就可以将数据从一个传感器中继到另一个传感器，从而使通信非常高效。ZigBee技术是HomeRF的分支，它是由IEEE兼容的802.15.4无线标准开发的一组与网络，安全性和应用程序相关的技术，适用于承载低流量。据，并且可以轻松集成。种设备还支持地理定位。所基于的IEEE802.15.4规范也是一种经济高效的低速（<250 kbps）无线网络技术，工作于2.4 GHz和868/915 MHz。着新型无线网络通信技术的迅速发展，一些享誉全球的ZigBee联盟公司组成了ZigBee联盟，其主要目标是提供从网络层到层的高级协议栈。用。
ZigBee网络层和上述协议由ZigBee Alliance开发，IEEE 802.15.4负责物理层和链路层标准。完整的ZigBee协议套件中，包括高级应用程序规范，应用程序汇聚层，网络层，数据链路层和物理层，物理层，MAC层，层传输期间的数据链接和数据加密机制。者均由IEEE主导。
ZigBee协议栈的结构如图1所示。igBee支持星型网络，群集以及具有主从设备的对等网络拓扑。体结构如图2、3和4所示。络功能是ZigBee的最重要功能，与其他无线LAN标准（WPAN）不同。线传感器网络是一种智能专用网络，其中大量具有特定功能的传感器节点通过自组织的无线通信方法相互通信以共同执行特定功能。集成了传感器技术，集成计算机技术，通信技术，分布式信息技术，微电子制造技术和软件编程技术，可以监视，检测和收集各种环境或物体。网络的受监视区域中进行实时监视。集到的信息将被处理并发送给最终用户。线传感器网络是一种“智能”网络。由大量廉价的传感器节点组成，具有无线通信，感测和数据处理功能，通常通过传感器单元，处理单元和收发器连接。由功能模块（例如单元和电源单元）组成。外，根据特定应用的需求，可能会有功能模块，例如定位系统，电源再生单元和移动单元[2]。常，无线传感器网络系统的结构如图5所示。有射频功能的传感器节点分布在无线传感器网络的不同部分。们负责检测和收集数据，并通过无线传感器网络通信技术将数据传输到聚合节点（网关或基站）。聚节点通过公用网络或类似网络（例如Internet网络或卫星通信网络）与监视或管理中心进行通信，以便用户处理和分析收集的数据做出判断或做出决定[3]。年来，中国水产养殖业，无论是工业室内农业还是室外池塘生态农业，实时监测各种水质指标水产养殖（溶解氧，pH等）变得越来越重要。
产养殖水质在线监测系统是基于在线水质分析仪器的综合在线系统，利用现代检测技术，测量技术以及自动控制和通讯网络。系统收集并存储监视数据和操作数据，并具有监视状态信号显示，警报和水产养殖水处理设备自动运行等功能。线监测系统提供对养殖水质的实时，远程监测，及时捕获农作物水质，发现水质异常变化水和提供和预见水污染事故等，为水产养殖的管理和决策提供依据。套在线水产养殖水质监测系统，包括在线分析仪器和计算机通信网络，可以及时传输每个监测点收集的水质数据，包括：通过数据采集单元和无线传输和网络通信系统配置在每个监视点的再现需求上。入中央监控室或更高级别的管理服务部门，以进行水产养殖生产的决策和科学管理，并创建具有分散控制和集中管理的DCS系统[4]。6是一个典型的DCS系统，其中管理级别，操作级别和过程级别被分层划分。理水平主要与水产养殖管理的应用有关，目前，全国水产养殖业很少将系统应用到这一层。作级别是完成系统操作和配置的操作员和系统工程师的职位。程级别包括传感器，计数器和I / O单元，以补充现场数据采集和控制设备操作。面分析性能，价格，功耗，精度等，最好是温度，溶解氧，pH，氧化还原电势，电导率，盐度等五个水质参数通常用作检测参数，选择美国YSI 600R A系列多参数水质检测器作为监测仪器。过综合分析ZigBee频段，调制方式，待机电流和唤醒时间的特性，选择了台湾的ZigBee ZigBee芯片作为收发器芯片，以确定网络协调器，路由器和终端节点。
计管理电路由2 x 1.5 V碱性电池或微型纽扣电池组成。ZigBee开发套件中，编写了模块选择，状态监视参数，数据采集，数据处理，数据可视化，节点参数程序，并开发了网络软件。如各种文件名，时间，单位名称和监视实验的名称。布式控制系统（DCS）基于CAN总线和ZigBee技术，根据指定的协议将水质监测参数精确，快速，可靠地传输到控制室。PC处理，可执行指令生成，以及科学的计划和管理。
构工作：当控制室的主机关闭时，每个子节点具有自动确保水质控制并保护执行器正常工作的功能。路板设计原则。主板的设计中，它主要侧重于提高网络的多点通信和自组织能力，同时提高用户根据他们的自由组合通信方法的能力。要。个电路板设计是模块化，通用和集成的。
统的完整结构如图7所示。个模块都可以根据需要进行切割。责在FIFO存储区中通过总线或无线方式传输的数字信号的合成，根据设计协议，数据将从该总线中分离出来。包后，通过RS232串行端口或USB端口与PC交换数据，并按下处理信息。要通过相应的总线返回。据中继卡（DMB卡）：负责在用户处于网络中时根据各种选择转换或中继CAN总线，RS485无线和ZigBee无线总线模式。字采集控制卡（DACB卡）：负责收集传感器数据，控制曝气机，进料器，泵和其他执行器的操作，根据给定算法进行自主控制，并具有相应数量的接口IO。离中继卡（IRB卡）：它负责隔离和控制信号的输出以及渔具（如泵组）的操作。术指标。下方面如下：电源：24 V DC，波特率：9600 bps； CAN节点：5点设置； ZigBee无线节点：3点调整； ZigBee通讯距离：200 m；温度：-10至50°C。系统由主控计算机，通信网络协调器，路由器和终端传感器节点组成，已经过集成和开发。
据上表，已整合并开发了各种水产养殖水质监测系统和水产养殖饲料设备。产养殖场信息的传输是无线的，恒温阀芯解决了场地庞大，布线困难的问题，建立了一套无线网络水质参数在线采集系统，抗干扰和动态[5]。议的无线水传感器网络基于ZigBee技术，并将GPRS用于数据通信传感器网络，该网络由大量无线传感器节点，接收器节点和GPRS模块[6]，如图8所示。系统包括以下三个部分：ZigBee无线监控网络。
无线网络主要由分布在整个作物监测区域的多参数水质传感器组成，每个测量单元均配备了低成本的ZigBee RFD节点，用于无线数据下载。监控区域，ZigBee FFD节点也根据距离进行分布，并形成一个ZigBee无线网络，所有作物水质参数都可以通过该网络上传到收集器节点，并且盖子可以延伸到无限远。于数据收集的集中器。集器节点缓存由ZigBee网络收集的水质数据，并通过GPRS网络定期将其下载到监控中心。ZigBee接收器节点充当传感器节点与无线传感器网络的GPRS网络之间的网关。
控中心。理并存储所收集的水质数据，然后对其进行分析和总结，为指导水产养殖生产的决策提供基础。
于ZigBee技术的无线传感器网络具有功耗低，成本低，体积小等优点，是水质在线监测系统。水产养殖中。能化和网络化发展的必然趋势。着临时无线网络技术的成熟和新能源消耗解决方案的推出，无线传感器网络的应用必将扩展到我们日常生活的所有领域[7- 8]。
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