基于無線通信技術(shù)的智能公交系統(tǒng)設(shè)計（二）

按流量計費， 沒有流量不計費；

在標準RS232接口產(chǎn)品中體積最小， 適合嵌入式集成；

支持點對點、點對多點、中心對多點的對等數(shù)據(jù)傳輸；

基于串口通訊的AT+i指令接口， 可節(jié)省開發(fā)時間和開發(fā)成本；

持ALWAYS ONLINE （永遠在線） 模式，斷線可自動重撥；

采用5~24 V / 1 A供電， 并具有節(jié)能模式。

3 ZigBee通信程序設(shè)計

3.1 ZigBee組網(wǎng)方案

由于站牌處通常會有多輛公交車同時到達，一個站牌對應(yīng)多輛公交車。鑒于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點較少、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單， 本系統(tǒng)采用星形模型組網(wǎng)。

即把分布在公交線路上的電子站牌配置為ZigBee協(xié)調(diào)器， 而將到達的公交車配置為ZigBee終端設(shè)備。圖5所示是公交車與站牌的組網(wǎng)方式。當站牌上ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器選擇一個信道和PAN ID并啟動時， 便建立了一個ZigBee個人局網(wǎng)（PAN）。

而一旦協(xié)調(diào)器啟動PAN, 便允許路由器和終端設(shè)備結(jié)點加入PAN.作為ZigBee終端設(shè)備的車載終端加入PAN時， 系統(tǒng)將收到一個16位的網(wǎng)絡(luò)地址， 同時發(fā)送和接收來自作為ZigBee協(xié)調(diào)器的電子站牌終端的數(shù)據(jù)。PAN協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)地址總是0.由于站牌上ZigBee模塊的網(wǎng)絡(luò)物理地址是唯一的， 故可通過物理地址向站牌發(fā)送信息。

圖5 公交車與站牌組網(wǎng)方式

3.2 ZigBee模塊的API操作

XBee Pro具有空模式、接收模式、發(fā)送模式、睡眠模式和命令模式等5種操作模式。對于每一種操作模式， 還有透明方式和應(yīng)用程序接口（API） 方式兩種操作方式。當工作在透明方式時，模塊可替代串口線的作用， 并以字節(jié)為單位操作各種信息； 而當工作在API 方式時， 所有進出模塊的數(shù)據(jù)均被包含在定義模塊的操作和事件的幀結(jié)構(gòu)中。本文采用API操作方式。

API操作要求模塊之間通過一種結(jié)構(gòu)化的接口進行通信（數(shù)據(jù)通過一種定義好序列的幀來交互通信）。API對通過串口數(shù)據(jù)幀進行命令發(fā)送、命令響應(yīng)， 以及模塊狀態(tài)信息的傳送與接收作了規(guī)定。

（1） ZigBee發(fā)送請求

公交車到達站牌后， 應(yīng)根據(jù)站牌的MAC地址將日期、時間、車號、公交線路、車內(nèi)人數(shù)、行駛方向等信息發(fā)送到電子站牌。公交車ZigBee模塊發(fā)送模式的API幀結(jié)構(gòu)定義如圖6所示。其中的Bytes6-13為站牌的MAC地址。