物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用課程結(jié)課論文-預(yù)覽頁
【正文】 上（，美國915MHz，歐洲868 MHz），傳輸距離為10~75米，具體數(shù)值取決于射頻環(huán)境以及特定應(yīng)用條件下的輸出功耗。他在帶寬、傳輸距離、功耗以及成本之間取得了比較好的平衡。應(yīng)用匯聚層負責把不同的應(yīng)用映射到ZigBee網(wǎng)絡(luò)層上，包括安全與鑒權(quán)、多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的匯聚、設(shè)備發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)。IEEE MAC子層通過SSCS（ServiceSpecific Convergence Sublayer）協(xié)議能支持多種LLC標準，其功能包括設(shè)備間無線鏈路的建立、維護和拆除，確認模式的幀傳送與接收，信道接入控制、幀校驗、預(yù)留時隙管理和廣播信息管理。根據(jù)各地公共頻段和數(shù)據(jù)率選擇合適的頻段?；馂?zāi)探測器網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點（1個）、路由器節(jié)點（多個）和無線探測節(jié)點（多個）組成。 系統(tǒng)基本功能根據(jù)前面的分析，結(jié)合現(xiàn)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的特點，基于ZigBee的無線火災(zāi)探測器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備以下功能：(1)節(jié)點登記和網(wǎng)絡(luò)拓撲管理:初始化探測器網(wǎng)絡(luò)，對節(jié)點的加入和退出進行管理，對新加入節(jié)點進行地理信息的關(guān)聯(lián)。 系統(tǒng)設(shè)計本方案中，火災(zāi)報警控制器利用PC機來模擬。 初始化過程完成后結(jié)點開始進行自檢。 當控制器收到RFD的報警信息后，在控制器端要顯示所收到的火警狀態(tài)，并發(fā)送相應(yīng)的控制命令Command，要求RFD做點燈或其他的動作以報警。 我們建立了狀態(tài)表來保存節(jié)點的狀態(tài)和處理命令，且該狀態(tài)表的設(shè)置為靜態(tài)數(shù)組，對于查表等之類的操作效率比較高。在一個節(jié)點登陸過程中，若有另外一個節(jié)點也發(fā)送登陸狀態(tài)給協(xié)調(diào)器時，由于其狀態(tài)優(yōu)先級相同，協(xié)調(diào)器不作處理。： 系統(tǒng)總體交互圖 三、 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實施方案系統(tǒng)中有三種節(jié)點，協(xié)調(diào)器、路由器和探測器節(jié)點。因此為了節(jié)省制版開支，只制作一種電路板，集成所有的外圍電路。射頻芯片通過SPI接口與MCU相連，由MCU進行控制。但從硬件開發(fā)的角度來看，單芯片方案卻比雙芯片方便很多。從成本上看cc2430和cc2420價格接近，但使用cc2420時需外加一個單片機，增加了系統(tǒng)的成本。市場競爭激烈的今天如果要求每個設(shè)備開發(fā)商都從物理層開始開發(fā)自己的協(xié)議棧，那樣既不經(jīng)濟又不現(xiàn)實。ZigBee聯(lián)盟已經(jīng)為應(yīng)用開發(fā)人員做了周全的準備。綜合上面對幾種流行的ZigBee協(xié)議棧地分析，Zstack提供對ZigBee最好的支持，應(yīng)用開發(fā)最容易，同時又保留了一定的靈活性，因此是最佳選擇。許多廠商都為應(yīng)用開發(fā)商提供了支持ZigBee協(xié)議的協(xié)議棧。其中MpZBee是最早的ZigBee協(xié)議棧，他為用戶提供了標準的ZigBee應(yīng)用支持子層（APS）接口；，不能支持全部ZigBee協(xié)議，（Mesh）拓撲結(jié)構(gòu)的支持。綜合上面對幾種流行的ZigBee協(xié)議棧地分析，Zstack提供對ZigBee最好的支持，應(yīng)用開發(fā)最容易，同時又保留了一定的靈活性，因此是最佳選擇。 軟件設(shè)計方案和工作流程我們所使用的是一種事件驅(qū)動型的協(xié)議棧，因此在軟件設(shè)計時，將前文提到的各種功能看作是不同的狀態(tài)，每個狀態(tài)又有多個子狀態(tài)，系統(tǒng)在每個子狀態(tài)下完成一種具體的功能。但是從應(yīng)用層來看路由器和探測器節(jié)點幾乎相同，需要進行登記和自檢，甚至可以進行溫度探測；這的差別僅在于路由器在網(wǎng)絡(luò)層具有路由功能，而這一功能已由Zstack協(xié)議棧實現(xiàn)。只要二者使用事先約定好的消息列表就可以互相通信了。通過應(yīng)用層的確認和主動詢問，保證不丟失火警消息，不誤報火警。只有在出現(xiàn)故障或者火警時，協(xié)調(diào)器才會將具體節(jié)點信息上報給控制器。事實上從易用性的角度出發(fā)，完全可以把協(xié)調(diào)器做成U盤大小的USB設(shè)備，直接用USB接口供電。（2）系統(tǒng)可靠性的提升：ZigBee采用CSMA的沖突避免機制。因此有必要在網(wǎng)絡(luò)層或者應(yīng)用層加入更加可靠，適用于火災(zāi)探測應(yīng)用的流量控制算法。ZigBee本身提供了這樣的安全機制接口。我們這次的嘗試是參照對有線系統(tǒng)國家標準的基礎(chǔ)上，以實現(xiàn)功能為主要目標的。在火災(zāi)探測器系統(tǒng)進一步完善后，我們可以提出一套用于建立探測器網(wǎng)絡(luò)的ZigBee Prof
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