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
6 s5 m/ V4 X& J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。
, ^6 q; K, G% j9 [' T! v- b  o关键词: ZigBee无线网络定位系统
ZigBee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
( ^2 ]( b8 j! {低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信
8 h8 I) E) q  y5 g$ I& Z6 W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
7 e* m( L& O5 Z4 V7 w" J5 t- R新兴的双向无线网络通信技术,ZigBee主要用于工业控
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
够实现联网,ZigBee标准为无线网络的实现创造了良好
的条件。
本文通过分析旅游景点的人员情况，利用ZigBee技
  }( `0 h' g, Q术设计了一种无线管理系统，实现对区域内人员的监控
" Z0 {0 w5 K/ ?* N  {5 w% v# }和管理。系统支持无线定位服务，在紧急情况下可进行
9 B( Z# y' O. |% R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
, x( ~/ h1 r/ I- c6 V效解决了旅游景点导游不足、游客走失等问题。系统主
/ J; Z  k7 c: h4 x( S要由两部分构成,如图1所示。
6 f0 O! \2 `% R( f主控系统由主控单元、子系统和基站构成。其中主
% _; k9 M  o6 G, V4 k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

; P6 U+ {4 e  S# G: U; o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
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
信息(例如景点信息、服务信息),转发上级指令(例如
+ X' m( Q8 z; V6 ]3 ^告警信号、闭馆信息)和上传用户信息(尤其是迷路告警
信息)。
用户系统接收基站传来的信息,并根据外部命令对
  k  A/ r7 f3 y; t7 W7 C8 B4 \信息进行分析、判断和处理。用户根据接收到的信号质
' I2 @0 h+ t8 r$ B: O量和接收内容进行判断,以决定与基站连接还是与子系.
' w2 Z) v( W* G) V/ W1 D: O  H统直接连接。
以上系统采用ChipconAS公司提供的ZigBee开发
5 E& F2 P/ X* e5 L& o$ j+ q+ `套件并结合系统需要进行设计和开发。
2主控系统关键技术.
2.1基于ZigBee的网络建模
要实现系统功能，网络建模需有严格的功能分配:
+ K% v# H' @$ \) L* ^6 j4 m$ [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;
: P+ _9 b1 l3 r4 P" F其次,需有路由设备,它也必须是FFD,用于接收与转发
7 q4 o9 `0 ]% G信息;最后,需有接收端,它可以采用FFD,也可以采用
2 N4 H" f$ H5 c  HRFD(精简功能设备)。如果是RFD,则此设备只能充当
' E7 w2 b& H3 g5 i接收终端,而不再能转发数据。基于此而建立的应用网
络如图2所示。下面简要介绍其实现机理。
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kajchild

基站(路由器)负责对用户进行监控