基于ZigBee的无线管理系统设计

ByGrith4

摘要:提出一种基于ZigBee技术的无线管理系统。该系统基于由ZigBee套件组建的无线网络实
现区域内人员信息统计、管理以及位置识别功能，同时还可以完成紧急搜救工作。
" p, z; G  v4 _. \1 R' r$ `  u关键词: ZigBee无线网络定位系统
1 m1 l  u# N) Z6 T3 xZigBee一词源自蜜蜂觅物。蜂群发现花粉位置时，
通过简洁的ZigZag形舞蹈交换信息。人们借此将专注于
低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信
* A" o% ^+ t; h2 i+ e" E6 I" v技术称为ZigBee。ZigBee 基于IEE802.15.4标准,对其
网络层协议和API进行了标准化;同时还增加了安全
层,以保证这种便携式设备不会意外泄漏其标识,而且
这种基于网络的远距离传输不会被其他节点获得。作为
! m0 s+ [0 ?7 Z1 k新兴的双向无线网络通信技术,ZigBee主要用于工业控
' i. t0 H# p% ~制、消费性电子设备、汽车自动化、物业自动化管理和医
用设备控制等方面,填补了无线个人局域网和短距离无
线应用市场的空白。由于通过各种非常简单的器件就能
8 F# H/ D! o5 b5 B5 ]6 j  V' Y7 H够实现联网,ZigBee标准为无线网络的实现创造了良好
  B+ |7 m3 [3 k1 V3 d5 J的条件。
本文通过分析旅游景点的人员情况，利用ZigBee技
术设计了一种无线管理系统，实现对区域内人员的监控
和管理。系统支持无线定位服务，在紧急情况下可进行
搜救工作,弥补了现有无线导游系统的不足。
1无线管理系统
本系统为智能无线管理系统,采用人机交互方式有
  o, _  M) Y( e# W效解决了旅游景点导游不足、游客走失等问题。系统主
要由两部分构成,如图1所示。
9 r+ W/ j  V2 F9 h+ c9 d主控系统由主控单元、子系统和基站构成。其中主
控单元(协调器)负责汇总基站及子系统上传信息,并进
行统计和分析;发布信息命令,并实时显示,动态管理。
子系统(路由器)负责统计基站信息并进行预处理,然后
" m; \8 c+ Y: M4 H
9 _* D" V- l4 l# R) U  M( l/ M根据主控单元命令进行上传和对基站操作。这样，一方
面可扩大系统应用范围,另一方面还可以减少上传数据
* E" Y) G! o% V% ~# {量,从而间接增大系统信息处理能力。这主要是因为系
统带宽有限,它的最大传输速率仅为250kbps;如果要扩
大应用范围,只需续接新的子系统即可(如图1中的子
系统nl)。基站(路由器)负责对用户进行监控,发送本地
1 o+ s: V4 D  }' s6 C信息(例如景点信息、服务信息),转发上级指令(例如
: Z1 p/ f9 k; B告警信号、闭馆信息)和上传用户信息(尤其是迷路告警
0 B' P. r$ f. p: P信息)。
/ t: a0 F* y& z5 v' j用户系统接收基站传来的信息,并根据外部命令对
* u2 C: M& X9 ?- `7 w7 ]信息进行分析、判断和处理。用户根据接收到的信号质
量和接收内容进行判断,以决定与基站连接还是与子系.
统直接连接。
- x. `# {2 l/ C* A& F6 [以上系统采用ChipconAS公司提供的ZigBee开发
9 V" \  V* r/ D/ ?  [2 B4 i2 I. v套件并结合系统需要进行设计和开发。
0 R: `7 j9 s$ z# Q- \2主控系统关键技术.
2.1基于ZigBee的网络建模
+ r' |5 s3 g# P4 p( k! K0 z要实现系统功能，网络建模需有严格的功能分配:
首先要有协调器,它必须是FFD(全功能设备),同时也
是整个网络的灵魂,它记录着每个设备(Device)的地址;
  ~8 A( z/ V; [; t其次,需有路由设备,它也必须是FFD,用于接收与转发
4 r! |$ l' T6 K4 D$ j- s) s6 _信息;最后,需有接收端,它可以采用FFD,也可以采用
9 R3 }' {/ m* Y8 N; NRFD(精简功能设备)。如果是RFD,则此设备只能充当
% O* o6 V# {; ]' k; C8 p接收终端,而不再能转发数据。基于此而建立的应用网
  f- C4 J6 g) L$ `0 g# X& _络如图2所示。下面简要介绍其实现机理。
' Q! t, {& X6 S! W2 t' g  T


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kajchild

基站(路由器)负责对用户进行监控