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随着全球气候变暖的趋势日益明显,碳排放的问题逐渐引起了人们的重视,产品碳足迹是低碳研究领域的一个热门问题,制造过程碳排放是产品碳足迹的重要组成部分。鉴于制造过程通常包括一系列复杂的工艺流程,导致该部分碳排放计算难度也较大。ZigBee是一种基于IEE802.15.4通信标准的短距离无线网络通信技术,相对于其他无线通信标准,ZigBee在功耗和成本方面的优势无与伦比,是组建无线传感器网络最重要的技术之一。本文采用ZigBee技术在制造车间组建制造过程碳排放数据采集系统,能大大降低碳排放数据采集的工作量,同时也能为低碳制造研究和产品碳足迹核算提供数据支持。首先,本文针对于制造过程的碳排放问题设计了一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统。通过分析制造过程的碳排放来源,并针对于各部分碳排放进行对应采集模块的设计,然后经ZigBee无线网络将采集模块获取的数据传输到服务器,进行整合处理,得到制造过程总的碳排放。然后,针对于ZigBee制造过程碳排放数据采集系统的特殊性,提出了一种基于能量和路径的ZigBee路由协议(EPZBR)。EPZBR算法通过设计合适的路由代价函数,综合考虑节点的剩余能量和节点能量消耗速率,更好实现网络能量均衡。同时,使用邻居表、限定最大路由跳数、通过节点之间位置关系大致控制路由洪泛的方向等措施提高路由效率,实现减小路由延时的设计目的。最后,通过NS2仿真分析,表明EPZBR算法实现了网络能量均衡和降低路由延时二者之间的平衡,能够保证ZigBee网络具有较高的工作效率的较长的生存时间。最后,为了验证ZigBee制造过程碳排放数据采集系统的可行性,针对于电能采集过程进行检验。由电能采集模块获取的机床功率变化曲线检验数据的可靠性,通过比较有线和无线两种方式获取的电能消耗值来检验网络的可靠性。实验结果证明,基于ZigBee的制造过程碳排放数据采集系统值得推广应用。