系統(tǒng)總規(guī)劃
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1、功能介紹
系統(tǒng)由終端節(jié)點、路由器以及網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器（網(wǎng)關(guān)）三類設備組成。以倉庫為單位，進行無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋，由終端節(jié)點將傳感器數(shù)據(jù)采集并經(jīng)過過路由器發(fā)送至網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器，數(shù)據(jù)進入上位機進行分析處理。節(jié)點為自身獨立采集子系統(tǒng)，可在節(jié)點上完成數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)顯示功能。該系統(tǒng)是以高效率、低成本、低功耗為原則，保證數(shù)據(jù)準確傳輸為基礎(chǔ)完成的智能華無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)，適合于各種倉儲倉庫，樓宇以及家庭應用。
2、系統(tǒng)特點
1)低功耗。在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6到24個月，甚至更長。
2)低成本。通過大幅簡化協(xié)，降低了對通信控制器的要求，按預測分析，以8051的8位微控制器測算，子功能節(jié)點少 至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費。
3)低速率。ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應用需求。
4)近距離。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到100m-1km。這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信的接力，傳輸距離將可以更遠。
5)短時延。ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點連接進入網(wǎng)絡只需30ms，進一步節(jié)省了電能。
6)高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點；同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡節(jié)點管理，最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng)。
7)高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標準(AES128)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。
8)免執(zhí)照頻段。采用直接序列擴頻在工業(yè)科學醫(yī)療2.4GHz(全球) (ISM)頻段。
一、 終端節(jié)點
功能
SHT11為數(shù)字傳感器，采用IIC接口，模塊通過IIC接口定時讀出傳感器數(shù)據(jù)采集的溫濕度數(shù)據(jù)，并將溫濕度數(shù)據(jù)通過RF傳輸至router，如有敏感數(shù)據(jù)，實時向網(wǎng)關(guān)傳輸。也可用按鍵實時采集溫度，并顯示在LCD上。具有電量檢測功能，電壓低于2.3V自動發(fā)出報警信號，提示更換電池。電池報警可無線報警，也可終端報警。節(jié)點多數(shù)時間工作在休眠狀態(tài)，只有在采集數(shù)據(jù)以及傳輸數(shù)據(jù)時進入高速工作狀態(tài)。
二、 路由器
功能
負責網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的通信協(xié)調(diào)，路由以及鏈路建立與拆除，路由器長時間工作在高速狀態(tài)，需要直流電長時間連續(xù)供電。主要作為網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器（網(wǎng)關(guān)）和終端節(jié)點的中間鏈路。路由器RF部分加功率放大器，以保證該項目較長距離的通信可靠性。
三、 網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器（網(wǎng)關(guān)）
功能
主要負責通信的協(xié)調(diào)，路由的規(guī)劃，路由表的記錄。作為網(wǎng)關(guān)把ZigBee網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)和上位機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行交換、與通信協(xié)調(diào)。路由器可選用RS232接口或者TTL轉(zhuǎn)USB接口直接和上位機連接，將采集數(shù)據(jù)實時發(fā)送到上位機數(shù)據(jù)庫或終端軟件中。
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