基于Zigbee技術(shù)的家用無線網(wǎng)絡(luò)

無線節(jié)點(diǎn)采用Freescale公司的微控制器GT60和無線收發(fā)芯片MCl3192．無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示．GT60與MCl3192之間通過CPI口進(jìn)行通信．

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到高頻電路對(duì)傳感器信號(hào)的干擾，傳感器調(diào)理電路與高頻發(fā)射接收部分可分開設(shè)計(jì)．天線設(shè)計(jì)是無線模塊設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，直接影響到傳感器節(jié)點(diǎn)的通信質(zhì)量和通信距離．可以參照常用的2．4GHz天線的設(shè)計(jì)方法本設(shè)計(jì)采用了偶極子微帶PCB板天線，所有銅箔走線均采用微帶傳輸線的原理．以減少發(fā)射引起的傳輸損耗，獲得了比較大的輸出功率和較高的接收靈敏度.GT60和MCl3192的供電電壓都是3V，系統(tǒng)可以采用紐扣電池供電其他節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與脈搏傳感無線節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)相似．

網(wǎng)絡(luò)控制器和脈搏傳感節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序流程如圖7、圖8所示.

4實(shí)驗(yàn)與結(jié)論

應(yīng)用構(gòu)建的家庭無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)被監(jiān)護(hù)者的脈搏信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)測試采樣頻率是150Hz，采用8位的A/D轉(zhuǎn)換器，該家用無線網(wǎng)絡(luò)可以正確地對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行采集．測試過程中，無線網(wǎng)絡(luò)能夠連續(xù)正常工作．為了測試網(wǎng)絡(luò)的丟包率，每隔10ms發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，連續(xù)發(fā)送1000個(gè)數(shù)據(jù)包，丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)除以總發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)得到丟包率；連續(xù)測量10次，求平均值．測得的丟包率與傳感節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)的距離的關(guān)系如圖9所示．

通過圖9可以看出，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的距離小于10m時(shí)．丟包率小于1％，可以通過應(yīng)用層設(shè)置重傳機(jī)制進(jìn)一步降低丟包率，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信距離為20～30m．傳感節(jié)點(diǎn)的電池可以連續(xù)工作3～5d．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了構(gòu)建的家用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行脈搏信號(hào)監(jiān)護(hù)的可行性．系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)其他生理信號(hào)的無線監(jiān)護(hù)．