【正文】 息，并且是經(jīng)過(guò) ZigBee 無(wú)線網(wǎng)傳遞到中央節(jié)點(diǎn)的處理單元。 方案和模塊設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 首先在灌溉區(qū)域用 CC2430 架設(shè)出無(wú)線 Mesh 網(wǎng)，每一個(gè) CC2430 連接一個(gè)流量傳感器，以便傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的流量信息通過(guò) Mesh 傳送到中心節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)以流量為基準(zhǔn)的刷卡計(jì)費(fèi)。 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一．網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu) 基于 CC2430 的 ZigBee 技術(shù)的片內(nèi)資源豐富，功能強(qiáng)大， 無(wú)論 是位于處理器位置的中心節(jié)點(diǎn)還是位于農(nóng)田內(nèi) 的傳感器節(jié)點(diǎn)， 他們 硬件 的組成 都 很 簡(jiǎn)單，方便 。 輸入和輸出接口是獨(dú)立的，他們有兩種常見(jiàn)的引腳。 為了網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用操作的帶寬的更好處理， CC2430 集合成了大量的對(duì)定時(shí)要求比較苛刻的一連串 MAC 協(xié)定，用于減小微型控制器的責(zé)任。不動(dòng)態(tài)的 8kB RAM 存儲(chǔ)器，這里面的 4kB 是耗能極小的 SRAM 存儲(chǔ)器。該設(shè)計(jì)采用的 是 混合型 。 ZigBee 用于通訊儀器的 聯(lián)網(wǎng) 構(gòu)造 主流 有三種，即，網(wǎng)狀 型 網(wǎng) 絡(luò)， 星型網(wǎng) 絡(luò)，另外 還有混合 型 網(wǎng) 絡(luò) 。智慧城市構(gòu)建將成為運(yùn)營(yíng)商首先使用物聯(lián)網(wǎng)的選擇 。 除了這以外， ZigBee 作為 無(wú)線 通信形式 ，能夠在 915 MHz、 868MHz 和 這 3 個(gè)頻 率 區(qū)域上 用 ,一次擁有無(wú)上 20 kbit/s， 40 kbit/s， 250 kbit/s 的傳遞速度，它的傳遞間隔對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的間隔能夠由標(biāo)準(zhǔn)的 75m，能夠繼續(xù)增加到擴(kuò)充后的幾百米，甚至幾公里，依據(jù)使用方式和發(fā)射功率的大小決定， l臺(tái)ZigBee 儀器能夠連結(jié)至少 254 個(gè)類似的儀器。 (2) 低 費(fèi)用 ： ZigBee 模塊 最 原先制造費(fèi)用 僅大約 6美元，大概非常迅速就可以降為 — 美元 , 而且 ZigBee 訂定合同的專利費(fèi)是無(wú)償方式 。 ZigBee 技術(shù)是無(wú)線個(gè)域網(wǎng)當(dāng)中一種低速度的通信技術(shù)，它有不少技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn) ： 低成本，低復(fù)雜度，低功耗，等。 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ZigBee 技術(shù)簡(jiǎn)介 在通信技術(shù)的迅速發(fā)展過(guò)程中，作為通信技術(shù)之一， 無(wú)線通信 短距離通信技術(shù)越來(lái)越成為研究的焦點(diǎn)。在上個(gè)世紀(jì)末，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)就在傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中整個(gè)運(yùn)用了，通過(guò)不斷的發(fā)展和與各種技術(shù)相互組合，特別是與無(wú)線技術(shù)的結(jié)合，大量多功能傳感器共同構(gòu)成了具有智能化的傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這 中最新形成的技術(shù)便是新一代 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) [1]。 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是 ZigBee 無(wú)線 模塊 ， 利用這一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，位于農(nóng)田內(nèi)的多個(gè)水流量計(jì)將采集到的灌溉用水流量信息傳輸?shù)街行奶幚砥?，處理器通過(guò)分析處理發(fā)出對(duì) IC 讀寫(xiě)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作的指令，這樣便實(shí)現(xiàn)了 農(nóng)業(yè)灌溉流量監(jiān)測(cè)計(jì)價(jià) 。 中心節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn) 還有傳感器節(jié)點(diǎn)，他們之間的通信是靠 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞的 ， 具備信息發(fā)送和接收功能的 傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì) 流量 數(shù)據(jù) 進(jìn)行采集，然后 傳送給 路由器 節(jié)點(diǎn) 以及 中心節(jié)點(diǎn) ，中心節(jié)點(diǎn)匯總并分析處理此信息 ， 最后中心節(jié)點(diǎn)處理器對(duì) IC 讀寫(xiě)器發(fā)出讀寫(xiě)命令 。 因此，在農(nóng)業(yè)智能化建設(shè)中， Zigbee 發(fā)揮的作用日益重要。作為未來(lái) 的新興技術(shù)，《技術(shù)評(píng)論》將這一技術(shù) 評(píng)作第一，因此可知，未來(lái)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)必將迅速應(yīng)用并給全社會(huì)帶來(lái)重大變化。 蜜蜂（ Bee）在覺(jué)察到口食的時(shí)候會(huì)進(jìn)行 Zigzag 形跳舞，以此方式告訴其他蜜蜂，蜜蜂們運(yùn)用這種方式實(shí)現(xiàn)口食方向，位置等信息的交換，完成了“無(wú)線”信息的傳遞。 與現(xiàn)在各種各樣的無(wú)線通信技術(shù)做對(duì)比， ZigBee 成為了低費(fèi)用，低消耗無(wú)線通信技術(shù)的首選 。 (4) 網(wǎng)絡(luò) 空間 大： 一 像 星星形狀布局的 Zigbee 網(wǎng)絡(luò) 體系 至多能夠囊括 254個(gè)從儀器和一個(gè)主儀器， 一個(gè)區(qū)域內(nèi)能夠一并擁有 至少一百多 個(gè) ZigBee 網(wǎng)絡(luò) 體系 , 并且 網(wǎng)絡(luò) 體系構(gòu)成非常多變 。譬如在 很多地鐵建造 中的 位置確定 體系即使用的是 ZigBee，傳統(tǒng)的 RFID 考勤體系由ZigBee 代替完成了方向判別精確、定位路線精確、沒(méi)有漏讀和能夠查詢，提升了隧道安全施工的管理標(biāo)準(zhǔn) 。 基于 ZigBee 芯片的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 在 Zigbee 基礎(chǔ)上形成的這種無(wú)線形式傳感器網(wǎng)絡(luò)，它按照 AdHoc 形式來(lái)傳遞信息的，這樣可以互助地接收和分析整合所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息，觀測(cè)器和傳感器之間的通信是無(wú)線的方法，建立了觀測(cè)器和傳感器之間的通信路徑，網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)的作用 是共同收集，分析，處理信息。 圖 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通常由幾個(gè)部分 相互 連接在一起形成的，他們是對(duì)等 的 通信 形式 ，每個(gè)節(jié)點(diǎn)是能夠與無(wú)線通信范圍內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)通信。 CC2430 選擇使用 的 拼裝 度量 是 7 7mm 48pin， 使的要求標(biāo)準(zhǔn)是 m的 CMOS，且 內(nèi)部含有 閃存 結(jié)構(gòu) 。一只 AES 協(xié)處理儀器被整合成于 CC2430 內(nèi)部，用于維護(hù) MAC 安全 和可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，可得到最少的對(duì)微控制器的占有。設(shè)置過(guò)濾儀模擬合成路線可以發(fā)揮作用，在 ISM 頻段的區(qū)域不同的系統(tǒng)具有相對(duì)高的相容性 [4]。集成在晶片內(nèi)的電容壓控振蕩器運(yùn)行在本地的振蕩頻率范圍內(nèi)，而且還配有 二分頻的電路 結(jié)構(gòu) ， 目的是使 振蕩信號(hào)維持 上， 下變頻整體混頻器運(yùn)行。如圖 。 數(shù)據(jù)通信：把傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)多跳傳遞經(jīng) ZigBee 傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心節(jié)。 圖 ZigBee 通 信模塊 原理圖 CC2430 的各個(gè) 8051 單片機(jī)來(lái)完成，中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的整合分析，最終控制 IC 卡讀寫(xiě)器。 在節(jié)點(diǎn)組成的 Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)組成節(jié)點(diǎn)都具有固定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。中心節(jié)點(diǎn)能夠要求傳感器節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送該信息。 中心節(jié)點(diǎn)處理器 接收到傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)， 將數(shù)據(jù)處理后發(fā)送指令到讀寫(xiě)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)IC 卡的刷卡計(jì)費(fèi)。中心節(jié)點(diǎn)在設(shè)備初始化以后即自動(dòng)的建立網(wǎng)絡(luò)、并進(jìn)行檢測(cè)，同意流量傳感器節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)。 ZigBee 系統(tǒng) 體系 硬件系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn) 制作和完成 。 ZigBee 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 在這些年來(lái)有快速的 發(fā)展， 近幾年 其 運(yùn)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大