ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡在遠程環(huán)境監(jiān)測中的應用設計
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初始化完畢后，中心控制節(jié)點即進入一個無限循環(huán)。在此循環(huán)中，中心控制節(jié)點首先判斷是否有串口中斷指令，然后響應指令，并將指令廣播發(fā)送到傳感器節(jié)點；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)點程序設計
考慮到節(jié)點對能耗的要求，節(jié)點不應該一直不停歇的對監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境參數(shù)進行采集，因此，本系統(tǒng)為傳感器節(jié)點設計了周期采集和睡眠兩種工作模式。在周期采集模式下，網(wǎng)絡中采集數(shù)據(jù)的節(jié)點將按照設定的時間間隔和循環(huán)采集次數(shù)對環(huán)境數(shù)據(jù)進行采集和上傳，當采集發(fā)送指定次數(shù)后，傳感器節(jié)點自動進入睡眠模式。傳感器節(jié)點的工作流程如圖6所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157047.htm
傳感器節(jié)點初始化工作完成后，即可運行ZStack協(xié)議棧，以自動完成加入網(wǎng)絡、建立鄰居表等底層操作。應用層在收到成功入網(wǎng)的事件消息后，將設置睡眠定時器并開啟全局中斷，此后節(jié)點將進入睡眠狀態(tài)以實現(xiàn)低功耗工作。在睡眠狀態(tài)下，傳感器節(jié)點的大部分內(nèi)部電路掉電關閉，只有上電復位、外部中斷、32．768 kHz睡眠時鐘處于活躍狀態(tài)，但此時傳感器節(jié)點能夠時刻偵聽空中的無線數(shù)據(jù)。在睡眠模式下，若傳感器節(jié)點偵聽到無線數(shù)據(jù)，則對接收到的數(shù)據(jù)進行解析。若為有效的周期采集命令，則喚醒傳感器節(jié)點進入周期采集工作模式，同時設置周期采集時間間隔Tc和采集次數(shù)N。開始循環(huán)采集上傳環(huán)境數(shù)據(jù)。當采集發(fā)送到指定次數(shù)時，傳感器節(jié)點又自動進入睡眠偵聽模式。
若傳感器節(jié)點未偵聽到無線數(shù)據(jù)，則判斷睡眠定時器是否溢出，若睡眠定時器未溢出，則繼續(xù)睡眠偵聽；反之，定時器溢出中斷觸發(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，則啟動報警電路，并將異常數(shù)據(jù)打包發(fā)送到監(jiān)測站網(wǎng)關；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)絡環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)、底層硬件和應用程序軟件的設計方法。該系統(tǒng)經(jīng)連接測試可組成多層分簇無線網(wǎng)
絡，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，并可達到預期效果，同時系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應速度等性能都可滿足實際需求。此外，本系統(tǒng)還具有良好的擴展性，可以根據(jù)具體要求方便地在數(shù)據(jù)采集模塊上進行相應傳感器的擴充以完成特定數(shù)據(jù)采集的需要。Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡因其組網(wǎng)靈活、節(jié)點耗電低、可自動恢復等強大功能，其應用領域?qū)絹碓綇V泛。
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