zigbee(紫蜂)技术在保障车辆上的应用

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1、Zigbee(紫蜂)技术在保障车辆上的应用摘要：保障车辆在固定区域执行任务时，作为监测中心的监测人员，无法了解和控制车辆的运行路线和工作状态，这给监测中心的人员带来了诸多不便，zigbee新技术的出现和运用则给指挥员带来很大的方便。文章主要对zigbee技术的原理，技术的主要特点，重点是紫峰技术在保障车辆方面的应用进行了介绍，并设计了一个系统，在这个系统中，紫峰模块主要负责把已采集到的数据及时传送给监测中心的人员，确保各项保障任务的顺利完成。　　关键词：zigbee技术;保障车辆;监测控制　　　　1.引言　　2000年

2、12月IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineer,电子电机学会)成立了IEEE802.15.4工作组，它致力于定义一种供廉价的固定便携式移动设备，使用低复杂度，低成本，低功耗和低速率的无线连接技术，工作在2.4GHz和869/915MHz频段的无线技术。IEEE802.15.4是紫峰技术的核心协议，是最近发展起来的一种短距离无线通信技术，功耗低，被业界认为是最有可能应用在工控场合的无线方式。紫峰这个名字于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，意思是蜜蜂通过跳zigza

3、g形式的舞蹈来分享新发现的食物源的位置距离和方向等信息。　　2.Zigbee技术的原理　　完整的Zigbee协议由高层应用规范、应用会聚层、X络层、数据链路层和物理层组成。核心协议是IEEE802.15.4，该协议是满足国际标准组织(ISO)和开放系统互连(OSI)参考模式。它定义了单一的介质访问层(MAC)和多样的物理层（PHY），表中概括了IEEE802.15.4标准的主要技术特征。Zigbee联盟制定了MAC层以上协议，其协议套件由高层应用规范、应用会聚层、X络层、数据链路层和物理层组成。ZigBee在IEEE8

4、02.15.4标准基础之上建立X络层和应用支持层，包括巨大数量节点的处理（最大节点数可以达到65000个）、ZigBee设备对象、用户定义的应用轮廓以及应用支持层等。应用层则由用户根据需要进行开发。如图所示。[1]　　　　3.zigbee技术的特点和系统设计　　3.1zigbee技术的主要特点　　（1）低功耗2节五号电池可支持一个节点工作6个多月，甚至更长，这是zigbee技术的突出优势。　　（2）低成本通过大幅简化协议，而且还免收协议专利费。　　（3）短时延zigbee的响应速度较快，一般从睡眠状态转入工作状态只需1

5、5毫秒。　　（4）安全性能高。zigbee提供了3级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单、防止非法获取数据以及采用高级加密标准的对称密码，具有很高的安全属性。　　（5）高容量zigbee可采用星状X状X络结构，由一个主节点管理若干个子节点，同时主节点还可以由上一层节点管理，可组成节点大X，一个zigbeeX络最多可以容纳65536个设备。正是这些组X灵活，低成本，低功耗等全新的特点，使得这项技术非常适合无线数据传输无线传感器等方面的应用，而且可以在山区等复杂地区的应用。[2]　　3.2系统的总体设计和说明　　由于

6、ZigBee收发模块体积小，功耗低，集成或直接安放在保障车辆的某个地方或者安装在电脑里，ZigBee收发模块使用的是直序扩频技术，比起一般FSK、ASK和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力和更远的传输距离。而且，每个模块都有接收信号强弱指示功能，易于直接观察X络信号的强弱。随着ZigBee技术的推广应用，采用该技术建立的无线X络适应了信息化管理系统的功能要求，通过使用覆盖距离不同、功能不同的ZigBeeX络节点，使用低成本的无线收发模块，能够建立起一个适应信息化管理系统的外场无线局部X络。　　该系统主要由单片机和z

7、igbee模块构成，其间使用SPI接口通讯，由于没有SPI接口，所以按照通讯的时序伪造一个SPI接口。多个传感器分别负责采集外场保障车辆的不同参数，比如发动机的电压，发动机的工作情况，频率，位置等，把采集到的信息通过串口传给单片机，单片机通过SPI接口送给zigbee模块，然后利用高频无线发送出去，接受到数据以后，zigbee模块通过中断线通知单片机，单片机再利用SPI接口送出接受到的数据，通过串口送给监控中心的计算机，这样在计算机上就可以显示出来。按此方法，各个单位可以控制自己的所拥有的车辆……　　模型如图所示：　　

8、　　每个单位用指挥室的电脑通过Zigbee技术来控制自己的保障车，然后每个单位和总指挥室连成一个星型拓扑结构的局域X，使得车辆的有关信息可以方便的传到总指挥室的电脑上。这样总指挥室的人员不仅可以随时调度各个单位的保障车，而且可以随时知道保障车的运行路线和运行状况，使车辆的保障、使用效率得到了很大的提高，也使车辆管理实现了信息化。需