基于Zigbee的無線投票表決器基站設(shè)計思路

　　4.3 應(yīng)用層

　　主要實現(xiàn)：1.以太網(wǎng)和Zigbee 網(wǎng)絡(luò)的建立。2.接受遠程監(jiān)控中心的訪問和各項指令。3.維護并管理整個Zigbee 網(wǎng)絡(luò)。4.接收來自Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中的各投票表決器的投票數(shù)據(jù)幀。程序流程圖如圖4 所示。

　　首先建立以太網(wǎng)絡(luò)，完成與上位機的連接后，上位機向基站發(fā)出建立無線投票表決器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)信息幀。基站根據(jù)基礎(chǔ)信息幀中指定的頻段，PAN 號，發(fā)射功率等參數(shù)建立Zigbee 網(wǎng)絡(luò)。各無線表決器申請加入該網(wǎng)絡(luò)，成功加入后將會將獲得由基站（Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器）分配的一個16 位動態(tài)網(wǎng)絡(luò)短地址。并同時提示用戶表決器通信正常。否則提示通信失敗。

在設(shè)定時限內(nèi)，基站統(tǒng)計成功加入該網(wǎng)絡(luò)的投票表決器數(shù)目，并向上位機發(fā)送統(tǒng)計結(jié)果。屏蔽此后所有申請加入該網(wǎng)絡(luò)的投票表決器設(shè)備直到基站收到上位機更新網(wǎng)絡(luò)的命令。上位機收到參與該階段的投票表決器總數(shù)若大于設(shè)定的最低人數(shù)時，則向基站發(fā)送投票信息幀。若參與該階段的投票表決器總數(shù)若小于設(shè)定的最低人數(shù)時上位機則向基站發(fā)送延長等待投票表決器加入網(wǎng)絡(luò)的時限指令。若再次超過時限仍未達到指定人數(shù)則提示該階段投票無效。投票信息幀中包括本階段投票的投票格式，投票類型等內(nèi)容。基站收到投票信息幀后并向整個Zigbee 網(wǎng)絡(luò)進行廣播，此時投票開始進行。Zigbee 網(wǎng)絡(luò)中的各投票表決器根據(jù)收到的投票信息幀，將提示用戶進行相應(yīng)的投票操作。用戶完成投票操作后，投票表決器將投票數(shù)據(jù)幀發(fā)送給基站，基站將投票數(shù)據(jù)幀存入到Zigbee_BUF 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并向投票表決器發(fā)送回復(fù)幀，向用戶指示成功發(fā)送。然后收回該投票表決器的網(wǎng)絡(luò)短地址，使其脫離該網(wǎng)絡(luò)，防止用戶進行二次投票。

圖4 應(yīng)用程序。

　　上位機定時向基站進行訪問，基站收到訪問請求后向上位機傳輸數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容。上位機收到后返回信息確認幀。基站接受到上位機的信息確認幀之后清除數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)容。基站在規(guī)定投票時限內(nèi)，收回所有網(wǎng)絡(luò)短地址，使本次加入該網(wǎng)絡(luò)的投票表決器全部脫離，停止用戶進行投票。

　　完成該階段投票過程后，進入新階段投票時，上位機向基站發(fā)送更新網(wǎng)絡(luò)命令。此時，基站重新允許投票表決器加入該網(wǎng)絡(luò)。開始新一輪的投票過程。

　　4.4 實現(xiàn)結(jié)果

　　基站完成了聯(lián)調(diào)工作。成功的實現(xiàn)了本文介紹的全部功能。圖5 為頻譜儀監(jiān)測基站與無線投票表決器進行通信時的數(shù)據(jù)傳輸情況。

圖5 遠程監(jiān)控中心上位機監(jiān)控軟件。

　　5 結(jié)論

　　本文設(shè)計的基站實現(xiàn)了以太網(wǎng)和Zigbee 網(wǎng)絡(luò)的連接，為Zigbee 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程監(jiān)控提供了一些思路。該基站已投入市場，并取得良好的經(jīng)濟效益。如何在功耗和傳輸速度上提高基站的性能以及設(shè)計出能與現(xiàn)行的多種協(xié)議互聯(lián)的基站是我們今后研究的重點。