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一种基于无线传感网络的自动火警系统的设计与实施 摘要：火灾?这些分散的探测器如今，保护的财产和业务正变得越来越重要。监测商业及住宅有效的方法自动火灾报警系统?近年来，无线传感器网络（）广泛应用于环境监测，结构监测及工业监测。?提供了成本低廉的解决方案?它，和无线电通信能力小尺寸，低功耗和低成本设备。?所以无线传感器网络适火灾报警系统探测器。简单的基于无线传感器网络火灾自动报警系统设计和实施。在这里?我们设计网络结构和通信协议。。?为了实施大规模监测，网络技术。传统的有线网络技术已被广泛用于火灾报警系统。?但有线网络成本是昂贵的，?无线传感器网络小型，低成本的收集和传播环境数据密集无线网络。，无线通信的可靠性低于有线通信。?Faouzi Derbel研究了住宅区和商业火灾探测系统无线通信的可靠性，并分析了可以内参数。 [4]分析了基于火灾无线传感器网络需求和挑战。?实时监测和控制灭火行动，这的重点是自我组织，容错，移动定位。[5]中提出了一种基于无线传感网络的火灾探测和救援支持的框架。?[6]中介绍了一种应用于韩国山脉的森林火灾监视。?这两个系统都是基于的无线传感器网络开发平台：该通信标准是IEEE 802.15.4。?但我们的太复杂?我们的系统是建筑火灾监测。?我们设计和开发硬件和软件?由于功率无线中继器监控中心。传输到监控中心，?为了减少通讯超载，提高稳定性，系统。?该网络结构如图所示大量的探测器，中继器和一些中心构成无线传感器网络。?探测器最简单的，它必须连接到中继中心汇总报告监测信息。自我组织和自我修复是无线传感器网络的特点。?当无线节点启动，他们可以找到并加入最近的网络。?当某个节点失败，他们可以重组网络。我们的是树。?该系统按照部署地点联网。?，报警系统探测器不超过10,000。?因此，2字节的通信地址一个消息。?高8位代表网络地址，低8位代表节点地址。?因此，网络可容纳255个中继器，每个器可容纳255个探测器。?每个监控中心。?中继器探测器节点地址在我们的报警系统，通过2跳。?因此，网络操作相对简单。?一个新的节点发一个网络确认信息。收到确认消息更新它表报告拓扑结构。?其他中继器然后取消该地址分配操作。当一个新的中继加入网络，网络操作类似于探测器。唯一不同的是，它发送请求到中心。S系统设计和实施 射频芯片CC1100火灾报警系统长期连续监测，我们的设计必须考虑低功耗通信。?我们选择CC1100芯片作为探测器和射频芯片组。?CC1100是一种极低功耗无线应用设计低成本收发器，用于工业控制，无线安全，智能家居。?它工作在315/433/868/915 MHz ISM频带。?这是一个可编程的芯片组。?我们可以修改参数如数据速率，载波监听和输出。?收发器，载波是CC1100的主要任务。的数据发送前必须制定。CC1100帧格式如图所示。?模式是序列（1010101...）。?。?同步字传入数据包字节同步。?CC1100同时支持固定长度的数据包协议和可变长度的协议。?可选的长度字段定义了数据有效。?因此，一个数据包数据字段不超过255字节。?可选地址字段定义节点的目的。?但8位地址空间。?因此，地址字段不被用在这里，不仅传播效率，而且浪费节点的。无线传感器网络是一避免碰撞很好的方法。?CC1100提供两，绝对门槛载体，相对门槛载波。射频消耗节点，火灾监测，节点只需要监测结果。?所以，睡眠和唤醒机制，可。?CC1100提供唤醒功能使CC1100可周期低从睡眠状态中醒来，并侦听传入数据包网络请求是帧，其源地址和目的地址都设置到0xFFFF节点5个字节的序列EEPROM中。?，每个节点安装位置是预先安排好的。?所以在监控中心可以准确地报警源。我们的系统工434.79MHz）。?在为了尽量减少无线干扰，分为8个200KHz。节点可以在任何。?中继器工作。?新的探测器每个发送加入网络。?发送请求，会这个频可能的。?工作，将检查。。如果是一个允许节点，中继器将分配地址发送。?该节点将记录源地址，并一个网络信息所选择的中继器。?接收到确认信息中继器序列号，分配的地址，节点状态等控制器通信记录探测器之间的次数。报警类型显示报警状态，包括，FIRE_ALARM，BATTERY_FAULT和DETECTOR_AGING。?烟雾浓度是探测器测量的烟雾浓度或温度值。?电池了探测器的电压，中心每个探测器的状况。当中继器接收到火灾报警信息，它将转发到中心，并一个参数修改的信息，以确认它已收到火灾报警信息。监控中心?该参数修改控制探测器修改他们的检测。?参数修改消息如图报告火灾报警消息，唤醒烟雾浓度或温度。?当测得的浓度高于报警，探测器将火灾报警信息发送到中继报警状态字段标记FIRE_ALARM。?复位字段设置为0x80探测器收到报警信息，让探测器取消重