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ZigBee无线通信技术是重要的信息通信方式。无线通信技术作为21世纪最为热门的研究技术之一,在人类社会中发挥着越来越重要的作用。无线通信技术已经被广泛的应用到各行各业的工作、管理、交流和教育等方面。无线通信技术的发展提高了人们的生活质量,从而不断的推动着社会的发展和进步。ZigBee技术作为一门新兴的短距离无线通信技术,具备低功耗、低数据传输速率、低成本和低复杂度等特点。ZigBee技术问世以来便受到越来越多的科研人员和企业的重视,特别是在ZigBee联盟成立以后,不断的推动着ZigBee技术的发展走向新的高度。时至今日,ZigBee技术在工业控制、智能家居和消费电子等领域得到广泛的应用,欧美国家已经推出消费类的ZigBee产品设备。相对于国外而言,ZigBee技术在我国的起步较晚,直至最近几年才得到科研人员和企业的重视。但是,借鉴国外成熟的ZigBee技术成果和经验,国内的ZigBee技术发展迅速,吸引了越来越多的高校和企业投身到ZigBee技术的研究之中去,ZigBee技术已经成为国内无线通信技术的研究热点之一。本文首先介绍了ZigBee技术的概念、国内外研究现状和本课题的研究意义,深入研究了ZigBee协议栈,包括物理层、媒体控制访问层、网络层和应用层的具体框架和工作原理。其次,详细介绍了ZigBee网络中所采用的各种设备类型、拓扑结构,并对其特性做了深入研究；对现有的几种ZigBee无线时钟同步算法做了深入的研究,分析了他们的基本工作原理和优缺点。根据这几种ZigBee时钟同步算法,提出了一种基于TPSN和DMTS的融合时钟同步算法,详细介绍了其实现的基本原理。再次,对无线火灾监控系统的总体结构进行了设计,研究和设计了火灾监控系统的烟雾报警节点、声光报警节点和手动报警节点的硬件和软件。对该无线传感器网络中终端节点设备的硬件设计过程中的抗电磁干扰措施开展了仔细的研究。最后,对ZigBee无线火灾监控系统的硬件平台和软件平台的构建方法做了详细的阐述,对烟雾报警器节点、声光报警器节点和手动报警按钮节点开展了功能测试、节性能测试和寿命测试。通过NS2网络仿真平台,对上述设计的ZigBee融合时钟同步算法进行仿真,与其它时钟同步算法进行了性能对比。通过实验室安装、组网成为完整的火灾报警实验系统,测试了整个系统的低功耗、稳定性和可靠性。