基于ZigBee/IEEE 802.15.4的低成本輔助駕駛系統(tǒng)

　　引言

　　本文提出一個完整的基于ZigBee?的駕駛輔助系統(tǒng)解決方案，該方案充分利用了具有低成本、低功耗和安全無線網(wǎng)絡(luò)功能等特性的ZigBee協(xié)議。

　　該方案會在司機駕車接近公路上的一個預(yù)設(shè)道路點時提醒和通知司機。基于ZigBee的裝置安裝在每一個道路點，相關(guān)的信息通過廣播發(fā)送到內(nèi)置的ZigBee設(shè)備的接近車輛中。這種系統(tǒng)大大減少了對人類視覺及道路照明條件的依賴性。

　　ZigBee網(wǎng)絡(luò)

　　ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是建立在定義了針對低數(shù)據(jù)速率、低功耗網(wǎng)絡(luò)的物理層(PHY)和介質(zhì)訪問控制層(MAC)的IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)之上的。ZigBee在802.15.4之上增加了網(wǎng)絡(luò)(NWK)層和應(yīng)用層(APL)的規(guī)范，從而組成了完整的ZigBee協(xié)議棧。

　　更多關(guān)于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容可參考Beyond Bits第4期的文章, 基于ZigBee/IEEE 802.15.4的定位監(jiān)測。

　　該解決方案的網(wǎng)絡(luò)擁有以下類型的ZigBee節(jié)點：

　　● 網(wǎng)關(guān)節(jié)點: 此節(jié)點位于交通管制站或警察局中，用于同步和收集附近路點節(jié)點的信息。每個網(wǎng)關(guān)節(jié)點將通過以太網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)。因此，互聯(lián)網(wǎng)將作為中樞網(wǎng)絡(luò)連接各網(wǎng)關(guān)節(jié)點。交通數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用，或者說，任何屬于城市管理職權(quán)范圍內(nèi)和要求涵蓋面廣的應(yīng)用，都需要有一個路點節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。這便于中央數(shù)據(jù)的收集和分析，以及遠(yuǎn)程節(jié)點的更新和維護(hù)。

　　● 路點節(jié)點: 有兩種類型的路點節(jié)點：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和獨立節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點執(zhí)行繁重的數(shù)據(jù)記錄操作，并永久地與一個網(wǎng)關(guān)節(jié)點相連接。這種節(jié)點可以布置在交通干道、高速公路出入口和主要交叉路口。除了獲取和傳交通信息以外，這些節(jié)點還可以向車載節(jié)點廣播有用的駕車信息，比如附近的加油站或醫(yī)院等信息。

　　這些路點節(jié)點應(yīng)能處理道路任一方向的交通。因此，每個車載節(jié)點需要通知路點節(jié)點其行駛方向，路點節(jié)點將反饋相關(guān)的信息。由于這些節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點組成了網(wǎng)絡(luò)，因此它們可以得到其鄰近地區(qū)最新的地標(biāo)和公用事業(yè)信息。

　　● 獨立節(jié)點用于臨時部署，它不一定連接到該地區(qū)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點上。它們可用作緊急通知，警告前方的交通意外、在建工程及其他道路險情。一旦險情得到解決，這些節(jié)點將被移除。獨立節(jié)點還可以作為廣告，這并不需要連接到城市管理的路點網(wǎng)絡(luò)。

　　● 車載節(jié)點：這些節(jié)點放置在每輛車內(nèi)用來與路點節(jié)點通訊。這些節(jié)點有一個人機界面，如鍵盤， LED或液晶顯示屏等，以方便用戶使用該系統(tǒng)。