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无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)源于上世纪70年代,是从点到点间的传感器传输,到现场总线应用于传感器控制器,再到现在的具有无线自组织能力的传感器网络。由于无线通信技术、微电子技术、存储技术、能量供应技术的发展,加之IEEE 802.15.4工作组对WSN的物理层和MAC层协议的规范,使得WSN有了很大发展。WSN中单个节点的通信距离比较有限,所以WSN的单一子网覆盖的范围不可能太大。为了实现大规模无线传感器网络的组网与应用,需要借助广域网络设施作为远程传输的支撑平台,以实现不同传感器子网之间的互联,这就需要设计网关,来完成无线传感器网络与广域网络之间的协议转换。然而WSN经常布设于人员难以到达或者比较偏远的场合,作为支撑平台的广域网如果是有线网,当有线网布线至WSN处时,就会产生高昂的铺设费用。论文设计了一种依托全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications, GSM)平台作为对WSN覆盖延伸的体系结构。根据该体系结构设计出实现方案：用GSM作为节点信息远程传输的支撑平台,用ZigBee技术实现WSN,选用温度作为感知对象,设计出WSN网关,实现WSN与GSM网络之协议转换。研究的主要内容体现在以下几个方面：1.研究了基于ZigBee技术的WSN。重点研究了ZigBee无线通信协议栈架构、各层所涉及的原语、提供的服务。2.采用GSM蜂窝网作为无线广域网,研究了GSM空中接口的协议规范,AT指令及其格式。3.搭建了一个由无线广域子系统、网关子系统、节点子系统组成的体系结构。其中无线广域子系统借助现有的GSM网络。网关子系统由GSM模块和具有FFD(Full Function Device)功能的ZigBee协调器组成,它们之间通过串口RS-232连接。节点子系统由具有RFD (Reduce Function Device)功能的ZigBee无线传感器节点和温度传感器组成。4.开发环境采用IARSystems公司的IAR软件,并对IAR软件的功能和ZigBee协议栈的软件开发流程进行了研究。5.在熟悉ZigBee技术规范和GSM规范的基础之上,设计出了无线网关。该网关实现了两种网络协议之间的转换,包括ZigBee协调器控制下的WSN组网,AT指令的置入,以及PDU数据分组的定义。最后选用了三个节点的星型ZigBee网络结构作为WSN,手机作为用户远程控制终端,设计出软件网关,通过一系列的测试,实现了对WSN中节点的监测和管理,达到了预期目的。