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摘要:红外线计数系统在产品计数方面具有重要作用。利用ZigBee实现低成本远程数据
4 q! h$ L2 P- h B1 Q* |% v* r5 j/ Q传输是一种新兴技术。本文提出采用ZigBee的多跳来实现远程传输红外计数器的功能，极
$ b5 M2 t2 B$ l. T, q大地降低了系统的成本，尤其适合于地理位置偏僻、GPRS通信无法到达的地区。
' T9 U3 y; V8 l! c1 e关键词:红外计数; ZigBee;无线传感器;节点
$ @% w z4 A' _1 d! U在工矿企业的生产过程中,需要对产品进行
+ n! V' |# Z/ A9 y计数。但在一-些特殊环境中,如高压、辐射、有* g: K( `8 }$ A% C- d2 K
毒气体、粉尘甚至更恶劣的工作环境等,如何对
, C$ I. p, t F! X5 j& k产品进行计数成为研究的课题。近几年来，无线8 H; x8 z) L% Y) o3 z/ L
通信技术得到了迅速发展。对于产品计数系统，& R6 O, S& h1 }6 G
可考虑使用成本低、易实现的红外技术来实现,
7 t p# Z! S' Q# f% H且目前相关的红外线计数研究已取得一定的成
: C! R1 k; s7 l4 y5 V果1.2]。实现数据远程传输的方法主要有:增大
, Y7 T5 J* k7 a$ ^发射功率，以实现远程传输，这种传统方法耗能& m" O: F3 \- u x ~
大、干扰强;基于GPRS的远程数据传输方
: M% g! `/ Z, e0 Z法[34),该方法为目前常见方式,但不能应用于4 f( @& Q9 c6 x* C6 i) j4 B5 ?
GPRS信号覆盖不到的偏僻地区;基于传感器网% N7 I( ~+ C {9 l% ^. J$ P+ M& A
络的远程传输数据方案,传感器网络是当前研究
! N+ o4 P9 `5 {2 O的热点，具有一些上述两种方式所无法比拟的优
4 m7 b, Z1 P: H# a$ A* @, Y点。% Y% _6 R6 f; X* Q: d
1 ZigBee 技术简介/ d" B( I/ F3 @
ZigBee是近几年来新兴的一项技术，它以低5 |/ ] H3 Y4 _7 {% v u' f
成本、低功耗、低延迟、低复杂度和高可靠性等) _2 V/ P1 b; A4 C" I# {; Q( Q8 G7 n
特点而备受关注。ZigBee 标准包括物理层、介质
$ e$ r) S: E7 A& H6 c2 T访问层、网络层和应用层。具有如下特点:3 {. ]3 U: U& N
1.功耗小。在待机模式下,2节5号干电池可& A6 K ^9 E3 P% A& b- p `5 Y; h
支持1个节点工作6-24个月，在休眠模式下,电0 C% W, z& ]6 u$ |7 P9 ~
池寿命可长达数年,其发射功率约为1mW。: ?" a+ \5 p; t! C" u2 O1 U
2.成本低。协议被简化,控制要求和成本被3 v# ]4 Y, w4 w
降低，且ZigBee免协议专利费,因为它工作在免6 Y2 T. G* s( S: l' z
执照的频段，即2. 4CHz、868MHz (欧洲)及& B; N) L, F; @9 e) C0 E
915MHz (美国),极大地降低了成本。
* Y+ E' @" R3 M# W
# _, S3 c% }4 O* z1 t. o3.速率低。传输速率为20 ~ 250kb/s。# G8 i3 `7 o( }5 G
4.容量大。可采用星型、簇状或网状拓扑结% W I: j' ]4 e3 l7 L+ {- ?2 U8 ~8 |% q
构。在簇状和网状结构中,一个主节点最多可管6 q s9 W: v7 ~
理254个子节点，若采用级连，节点数可达到
) K' T) \5 L7 g( q5 S) j4 [) M6 I: [65000个。* D5 ^0 _2 Z3 F( }1 l
5.延时短。ZigBee的响应速度快,从睡眠中2 \* `6 H5 F/ V5 h( O0 n8 }- N
激活只需要15ms,激活后进人网络也只需15ms。
5 d3 |' \6 S2 r- o& |6.安全性高。提供了三级安全模式和高级+ U' p$ O. j! z- \$ I" H
加密标准( AES128)。! b/ j' R; v- M! W
7.通信距离近。相邻节点间的传输距离一: \5 b- W O8 j% A) o1 z
般为10~ 100m之间,若增加RF的发射功率,可) Z+ c0 @2 r2 @( y1 Q6 ^
达到1~3 km。当采用“多级跳”接力方式时，可/ n1 t4 F1 m% Q# ~7 E
实现远程数据传输，这一点正是ZigBee被应用到 |2 g6 ?5 z m8 G3 r& A
本系统中的关键所在。' ]% K' T) ?+ ~6 ` c
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附件下载：* A2 s2 E2 W5 y) t
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发表于 2020-5-28 09:59
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