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WirelessHART协议是第一个开放式的工业无线网络协议，适用于过程工业的无线网络通信应用。WirelessHART协议具有可靠性高，实时性好，安全性高，使用简单等特点，可以在一定程度上代替有线网络，为工厂过程工业应用提供方便可靠的实时监测、诊断和后台控制等服务，对于降低工业过程自动化的成本，提高生产效率具有重要的意义。本文根据对2008年通过的工业无线网络WirelessHART协议标准的分析和设备振动监测应用对无线传输网络的需求，设计和开发WirelessHART协议栈。首先分析应用需求和一个典型的WirelessHART网络，设计了WirelessHART监控网络原型的体系结构，包括WirelessHART节点，网络访问点，网关和后台监控软件；WirelessHART协议栈软件的实现是网络原型的核心。然后在选择Mega128，CC2420和TinyOS的软硬件平台上，利用已有IEEE802.15.4协议的物理层代码和接口，着重设计和实现了WirelessHART网络管理器，数据链路层，网络层的基本功能。网络管理器程序负责整个网络的路由管理，通信资源管理和时间同步管理。路由管理负责整个多跳mesh网络拓扑的维护，路由表的建立，更新和传播;通信资源管理负责对整个网络的时间和信道这二维通信资源的统一分配；时间同步管理设计了网络时间同步源的动态选择和时间同步源之间的同步技术。数据链路层主要实现时分多路访问(TDMA)方式的点对点数据通信，网络层主要实现路由转发，可靠传输，具体实现了图路由，源路由，代理路由和端到端可靠的传输。此外还设计和实现了测试用的应用层，网关和后台监控软件。其中网关连接WirelessHART网络的网络访问点与后台的以太网，实现两者之间的数据交换。最后在水电站，实验室，楼道和校园对开发的协议栈进行了实际的功能测试和性能测试。功能测试包括多跳mesh组网测试，上行数据传输和下行数据传输测试;性能测试包括丢包率和端到端传输延迟，并给出了评价和分析。本文实现的WirelessHART协议栈可以与振动传感器，后台监控软件连接在一起，形成一个设备振动状态监控无线网络原型，以后可以在此基础上，根据应用需求，开发较完善WirelessHART网络和应用。