基于ZigBee的无线传输红外线计数系统研究.PDFVIP

洛阳师范学院学报2008年第2期 ·47· 基于ZigBee的无线传输红外线计数系统研究 李世明1，徐广讳2，赵艳3，王松德3 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 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 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。 关键词：红外计数；ZigBee；无线传感器；节点 中图分类号：TN925+．3文献标识码：A 收稿日期：2007—12—03 基金项目：河南省科技攻关项目(072102210082) 作者简介：李世明(1976一)，男，吉林长青人，讲师，硕士研究生。 在工矿企业的生产过程中，需要对产品进行 3．速率低。传输速率为20—250kb／s。 计数。但在一些特殊环境中，如高压、辐射、有 4．容量大。可采用星型、簇状或网状拓扑结 毒气体、粉尘甚至更恶劣的工作环境等，如何对 构。在簇状和网状结构中。一个主节点最多可管 产品进行计数成为研究的课题。近几年来，无线 理254个子节点，若采用级连，节点数可达到 通信技术得到了迅速发展。对于产品计数系统， 65000个。 可考虑使用成本低、易实现的红外技术来实现， 5．延时短。ZigBee的响应速度快，从睡眠中 且目前相关的红外线计数研究已取得一定的成 激活只需要15ms，激活后进入网络也只需15ms。 果【1．2]。实现数据远程传输的方法主要有：增大 6．安全性高。提供了三级安全模式和高级 发射功率，以实现远程传输，这种传统方法耗能 加密标准(AESl28)。 大、干扰强；基于GPRS的远程数据传输方 7．通信距离近。相邻节点间的传输距离一 法¨t4]，该方法为目前常见方式，但不能应用于 般为10一100m之间，若增加RF的发射功率，可 GPRS信号覆盖不到的偏僻地区；基于传感器网达到1—3km。当采用“多级跳”接力方式时，可 络的远程传输数据方案，传感器网络是当前研究 实现远程数据传输，这一点正是ZigBee被应用到 的热点，具有一些上述两种方式所无法比拟的优 本系统中的关键所在。 点。 1 ZigBee技术简介 ZigBee是近几年来新兴的一项技术，它以低 成本、低功耗、低延迟、低复杂度和高可靠性等 特点而备受关注。ZigBee标准包括物理层、介质 图1主节点 访问层、网络层和应用层。具有如下特点： PICl8F4620 -1．功耗小。在待机模式下，2节5号干电池可 l l 支持1个节点工作6—24个月，在休眠模式下，电 CC2420 池寿命可长达数年，其发射功率约为1mW。 l I 亘匡 2．成本低。协议被简化，控制要求和成本被 图2从节点 降低，且ZigBee免协议专利费，因为它工作在免 执照的频段，即2．4GHz、868MHz(欧洲)及ZigBee的网络设备有：(1)主设备，可用做 915MHz(美国)，极大地降低了成本。 终端设备、路由器或协调器(图1)；(2)从设备， ·48· 洛阳师范学院学报2008年第2期 只能用作终端设备(如图2)。图3为Zi