基于ZigBee的公共交通信息平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2．2 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)
網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)包括底板和CC2430 ZigBee模塊。底板上具有圖形漢字LED液晶顯示器、ZigBee無(wú)線模塊接口、可調(diào)電阻、LED、小鍵盤、電源接口和RS-232接口。
2．3 無(wú)線參考節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)
該模塊中含有CC2430／CC2431，是一款符合IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊。CC2430／CC2431模塊具有ZigBee／802．15．4的物理層和硬件層，且可通過(guò)物理層和媒體訪問(wèn)控制子層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線通信。
2．4 ZigBee無(wú)線定位系統(tǒng)
ZigBee無(wú)線定位系統(tǒng)包括兩部分組成：無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)監(jiān)控軟件。本系統(tǒng)中無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用TI／Chipcon公司生產(chǎn)的帶有硬件定位引擎功能的CC2431芯片和帶有路由功能的CC2430芯片。無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)主要是由終端節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)組成；
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1 智能公交系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計(jì)
智能公交系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)如圖2所示，將帶有定位引擎功能的CC2431芯片部署到公交車輛上，這時(shí)，CC2431在整個(gè)無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)的角色。將CC2430芯片部署到公交線路沿線兩旁與公交站牌和路燈等固定交通設(shè)施上，CC2430在無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)參考節(jié)點(diǎn)的角色。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)部署在離調(diào)度中心里并通過(guò)RS232串口數(shù)據(jù)線與調(diào)度中心的服務(wù)器相連接。首先由參考節(jié)點(diǎn)自動(dòng)組成一個(gè)具有自組織特性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并開(kāi)始向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送自己的位置坐標(biāo)信息及RSSI值。不斷移動(dòng)的終端節(jié)點(diǎn)接收到離自己最近的參考節(jié)點(diǎn)的信息后，通過(guò)自身的定位引擎計(jì)算出自己的坐標(biāo)并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)后上傳至上位機(jī)作進(jìn)一步處理。如果需要對(duì)公交車輛進(jìn)行調(diào)度管理，可以由調(diào)度中心發(fā)出指令指揮車輛的調(diào)度工作。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153795.htm
3．1．1 智能公交系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)工作流程
智能公交系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)包括終端節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。其中，終端節(jié)點(diǎn)是一種定位節(jié)點(diǎn)，它通過(guò)接收定位區(qū)域內(nèi)的所有參考節(jié)點(diǎn)的RSSI值后，經(jīng)過(guò)定位算法計(jì)算出自身坐標(biāo)位置。參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置是固定值，但不參與定位計(jì)算。一個(gè)定位區(qū)域通常由8個(gè)參考節(jié)點(diǎn)組成。將CC2431作為定位節(jié)點(diǎn)，CC2430和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展板組合形成網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，最終通過(guò)擴(kuò)展板上的串口與計(jì)算機(jī)相連。終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所在定位區(qū)域內(nèi)的參考節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的RSSI值，利用RSSI定位算法計(jì)算出自身所在的坐標(biāo)位置。圖3為終端節(jié)點(diǎn)工作流程圖。
終端節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送連接請(qǐng)求后，與離自己最近的參考節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，通過(guò)參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值和RSSI值并根據(jù)輸入?yún)?shù)(A、N)計(jì)算出自身的坐標(biāo)位置。將此坐標(biāo)信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)并最終通過(guò)RS232串口數(shù)據(jù)線傳送至調(diào)度中心的服務(wù)器上。
3．1．2 智能公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)
智能公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)組網(wǎng)以及路由等數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽谥悄芄幌到y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，主要存在3種數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)從公交車發(fā)往中心節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)從站臺(tái)節(jié)點(diǎn)發(fā)往中心節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)從中心節(jié)點(diǎn)發(fā)往站臺(tái)節(jié)點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)層最主要的功能就是完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)完成在對(duì)等應(yīng)用實(shí)體之間傳送應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元(APDU)；網(wǎng)絡(luò)層管理服務(wù)實(shí)體服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)完成在上層和網(wǎng)絡(luò)層管理服務(wù)實(shí)體之間傳送命令幀。
評(píng)論