ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用設(shè)計(jì)
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初始化完畢后，中心控制節(jié)點(diǎn)即進(jìn)入一個(gè)無限循環(huán)。在此循環(huán)中，中心控制節(jié)點(diǎn)首先判斷是否有串口中斷指令，然后響應(yīng)指令，并將指令廣播發(fā)送到傳感器節(jié)點(diǎn)；若無串口中斷數(shù)據(jù)，則偵聽空中無線數(shù)據(jù)，若偵聽到無線數(shù)據(jù)經(jīng)加和校驗(yàn)判斷為有效數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到監(jiān)控中心。
3．3 傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)
考慮到節(jié)點(diǎn)對能耗的要求，節(jié)點(diǎn)不應(yīng)該一直不停歇的對監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集，因此，本系統(tǒng)為傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了周期采集和睡眠兩種工作模式。在周期采集模式下，網(wǎng)絡(luò)中采集數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)將按照設(shè)定的時(shí)間間隔和循環(huán)采集次數(shù)對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和上傳，當(dāng)采集發(fā)送指定次數(shù)后，傳感器節(jié)點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)入睡眠模式。傳感器節(jié)點(diǎn)的工作流程如圖6所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/157047.htm
傳感器節(jié)點(diǎn)初始化工作完成后，即可運(yùn)行ZStack協(xié)議棧，以自動(dòng)完成加入網(wǎng)絡(luò)、建立鄰居表等底層操作。應(yīng)用層在收到成功入網(wǎng)的事件消息后，將設(shè)置睡眠定時(shí)器并開啟全局中斷，此后節(jié)點(diǎn)將進(jìn)入睡眠狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)低功耗工作。在睡眠狀態(tài)下，傳感器節(jié)點(diǎn)的大部分內(nèi)部電路掉電關(guān)閉，只有上電復(fù)位、外部中斷、32．768 kHz睡眠時(shí)鐘處于活躍狀態(tài)，但此時(shí)傳感器節(jié)點(diǎn)能夠時(shí)刻偵聽空中的無線數(shù)據(jù)。在睡眠模式下，若傳感器節(jié)點(diǎn)偵聽到無線數(shù)據(jù)，則對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。若為有效的周期采集命令，則喚醒傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)入周期采集工作模式，同時(shí)設(shè)置周期采集時(shí)間間隔Tc和采集次數(shù)N。開始循環(huán)采集上傳環(huán)境數(shù)據(jù)。當(dāng)采集發(fā)送到指定次數(shù)時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)又自動(dòng)進(jìn)入睡眠偵聽模式。
若傳感器節(jié)點(diǎn)未偵聽到無線數(shù)據(jù)，則判斷睡眠定時(shí)器是否溢出，若睡眠定時(shí)器未溢出，則繼續(xù)睡眠偵聽；反之，定時(shí)器溢出中斷觸發(fā)一次環(huán)境數(shù)據(jù)采集過程，并判斷環(huán)境參數(shù)是否超出閾值，若超出閾值，則啟動(dòng)報(bào)警電路，并將異常數(shù)據(jù)打包發(fā)送到監(jiān)測站網(wǎng)關(guān)；如果采集到的環(huán)境參數(shù)在正常范圍內(nèi)，則丟棄該數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)繼續(xù)睡眠偵聽。
4 結(jié)束語
本文提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)、底層硬件和應(yīng)用程序軟件的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)經(jīng)連接測試可組成多層分簇?zé)o線網(wǎng)
絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，并可達(dá)到預(yù)期效果，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應(yīng)速度等性能都可滿足實(shí)際需求。此外，本系統(tǒng)還具有良好的擴(kuò)展性，可以根據(jù)具體要求方便地在數(shù)據(jù)采集模塊上進(jìn)行相應(yīng)傳感器的擴(kuò)充以完成特定數(shù)據(jù)采集的需要。Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其組網(wǎng)靈活、節(jié)點(diǎn)耗電低、可自動(dòng)恢復(fù)等強(qiáng)大功能，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)絹碓綇V泛。
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