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(diǎn)、路由器以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（網(wǎng)關(guān)）三類設(shè)備組成。以倉庫為單位，進(jìn)行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋，由終端節(jié)點(diǎn)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(luò)協(xié)調(diào)器，數(shù)據(jù)進(jìn)入上位機(jī)進(jìn)行分析處理。節(jié)點(diǎn)為自身獨(dú)立采集子系統(tǒng)，可在節(jié)點(diǎn)上完成數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(zhǔn)確傳輸為基礎(chǔ)完成的智能華無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，適合于各種倉儲(chǔ)倉庫，樓宇以及家庭應(yīng)用。
2、系統(tǒng)特點(diǎn)
1)低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6到24個(gè)月，甚至更長。
2)低成本。通過大幅簡化協(xié)，降低了對(duì)通信控制器的要求，按預(yù)測分析，以8051的8位微控制器測算，子功能節(jié)點(diǎn)少 至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。
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(yīng)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(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。
5)短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)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(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。
7)高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無安全設(shè)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(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)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(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療2.4GHz(全球) (ISM)頻段。
一、 終端節(jié)點(diǎn)
功能
SHT11為數(shù)字傳感器，采用IIC接口，模塊通過IIC接口定時(shí)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(shí)時(shí)向網(wǎng)關(guān)傳輸。也可用按鍵實(shí)時(shí)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(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示更換電池。電池報(bào)警可無線報(bào)警，也可終端報(bào)警。節(jié)點(diǎn)多數(shù)時(shí)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(shí)進(jìn)入高速工作狀態(tài)。
二、 路由器
功能
負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)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(shí)間工作在高速狀態(tài)，需要直流電長時(shí)間連續(xù)供電。主要作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（網(wǎng)關(guān)）和終端節(jié)點(diǎn)的中間鏈路。路由器RF部分加功率放大器，以保證該項(xiàng)目較長距離的通信可靠性。
三、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器（網(wǎng)關(guān)）
功能
主要負(fù)責(zé)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(luò)中的數(shù)據(jù)和上位機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)連接，將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到上位機(jī)數(shù)據(jù)庫或終端軟件中。
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