（精品）zigbee在系统中的应用

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http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛ZigBee在智能交通系统中的应用ZigBee通信模块ApplicationNoteV1.00Date:2009/05/15产品应用笔记类别内容关键词ZigBee智能交通系统摘要介绍ZigBee通信技术在现代智能交通系统中的应用广州致远电子有限公司 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用修订历史版本日期原因V1.002009/05/15创建文档产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.i 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用销售与服务网络（一）广州周立功单片机发展有限公司地址：广州市天河北路689号光大银行大厦12楼F4邮编：510630电话：(020)3873091638730917387309723873097638730977传真：(020)38730925网址：www.zlgmcu.com广州专卖店南京周立功地址：广州市天河区新赛格电子城203-204室地址：南京市珠江路280号珠江大厦2006室电话：(020)8757863487569917电话：(025)836132218361327183603500传真：(020)87578842传真：(025)83613271北京周立功重庆周立功地址：北京市海淀区知春路113号银网中心A座地址：重庆市石桥铺科园一路二号大西洋国际大厦1207-1208室（中发电子市场斜对面）（赛格电子市场）1611室电话：(010)625361786253617982628073电话：(023)6879643868796439传真：(010)82614433传真：(023)68796439杭州周立功成都周立功地址：杭州市天目山路217号江南电子大厦502室地址：成都市一环路南二段1号数码同人港401室电话：(0571)281396112813961228139613（磨子桥立交西北角）281396152813961628139618电话：(028)8543983685437446传真：(0571)28139621传真：(028)85437896深圳周立功武汉周立功地址：深圳市深南中路2070号电子科技大厦C座4地址：武汉市洪山区广埠屯珞瑜路158号12128室楼D室（华中电脑数码市场）电话：(0755)83781788（5线）电话：(027)871684978716829787168397传真：(0755)83793285传真：(027)87163755上海周立功西安办事处地址：上海市北京东路668号科技京城东座7E室地址：西安市长安北路54号太平洋大厦1201室电话：(021)530834525308345353083496电话：(029)878812968306300087881295传真：(021)53083491传真：(029)87880865产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.ii 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用销售与服务网络（二）广州致远电子有限公司地址：广州市天河区车陂路黄洲工业区3栋2楼邮编：510660传真：(020)38601859网址：www.embedtools.com（嵌入式系统事业部）www.embedcontrol.com（工控网络事业部）www.ecardsys.com（楼宇自动化事业部）技术支持：CAN-bus：iCAN及数据采集：电话：(020)226443812264438222644253电话：(020)2887234422644373邮箱：can.support@embedcontrol.com邮箱：ican@embedcontrol.comMiniARM：以太网：电话：(020)2887268428267813电话：(020)2264438022644385邮箱：miniarm.support@embedtools.com邮箱：ethernet.support@embedcontrol.com无线通讯：串行通讯：电话：(020)22644386电话：(020)2826780022644385邮箱：wireless@embedcontrol.com邮箱：serial@embedcontrol.com编程器：分析仪器：电话：(020)22644371电话：(020)226443752887262428872345邮箱：programmer@embedtools.com邮箱：tools@embedtools.comARM嵌入式系统：楼宇自动化：电话：(020)28872347288723772264438322644384电话：(020)226443762264438928267806邮箱：arm.support@zlgmcu.com邮箱：mjs.support@ecardsys.commifare.support@zlgmcu.com销售：电话：(020)22644249226443992264437222644261288725242887234228872349288725692887257338601786维修：电话：(020)22644245产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.iii 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用目录1.应用背景...................................................................................................................12.原理概述...................................................................................................................23.技术实现...................................................................................................................34.参考资料...................................................................................................................45.免责声明...................................................................................................................5产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.i 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用1.应用背景随着城市规模的不断增大，城市的交通网络也日益复杂。目前大多交通指挥设备没有与控制中心联网，城市交通指挥与指挥设备间的协同工作一直是个难题。为了减少交通网络的压力、提高公路的输送效率，对现有设备进行网络化、智能化的升级势在必行，而寻求一种低成本的解决方案又是在设备的升级中首要考虑的问题。本文介绍了一种无线交通控制系统，该系统是先进的短距离无线通信（ZigBee）技术和现代智能网络技术的有机结合，具有组网灵活、成本低廉等特点，特别适合于没有通信网络的路口、道路和桥梁交通信号的控制。产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.1 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用2.原理概述ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术，主要适合于承载数据流量较小的业务，可嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术是最低功耗和成本的技术，也是目前嵌入式应用的一大热点。ZigBee技术的具有以下特点：①低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mw，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电。据估算，zigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，其功耗远远小于其它无线设备。②成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.15~2.15美元，并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于zigBee也是一个关键的因素。③时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延为30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。④网络容量大：一个星型结构的ZigBee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，而且网络组成灵活。⑤可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。⑥安全：ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，采用了AES一128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。ZigBee的这些特点使其非常适合应用于交通控制系统。Zigbee是一个由可多到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。各种交通指挥设备通过ZigBee模块进行无线联网，从而使整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.2 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用3.技术实现系统组成框图如图3.1，在该系统中，不同路段的交通灯、电子测试器、电子眼等交通指挥和监控设备由ZigBee节点和ZigBee基站组了一个本地控制网络，ZigBee基站通过以太网、光纤等有线链路与交通控制中心连接，从而实现了交通指挥设备的网络一体化管理功能。通过制定不同的交通信号控制方案可实现交通控制机的多时段、多相位、感应控制等功能。在应急情况下交通控制中心可通过人工干预的方式实施交通管制。此外，交通控制中心还可以通过无线网络获取电子测速器、电子眼等设备的信息以对违章车辆实施跟踪和监控。ZigBee技术在交通管理系统的应用在很大程度上降低了施工难度，节约了成本，特别是对于一些在建设时没有铺设通信网络的路口、桥梁和公里，重新破路铺设线缆造价将会很高，并且会在一定程度上造成交通堵塞。由此可见，在交通管理系统中ZigBee技术具有明显的优势。图3.1智能交通管理系统产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.3 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用4.参考资料[1]张维勇，冯琳，魏振春．ZigBee实现家庭组网技术的研究．合肥工业大学学报，2005[2]江修波．ZigBee技术及其应用．低压电器，2005[3]李元忠．射频识别技术及其在交通领域的应用[J]，电讯技术，2002.42[5][4]LANDdANStandardsCommittee．Part15．4：Wirelessmediumaccesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specificationsforlow2ratewirelesspersonalareanetworks[EB／OL]．http://www.zigbee.org/，2004—08-30．产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.4 广州致远电子有限公司http://www.elecfans.com电子发烧友ZigBeehttp://bbs.elecfans.com在智能交通电子技术论坛系统中的应用5.免责声明广州致远电子有限公司保留任何时候在不事先声明的情况下对本测试文档更新修改的权利。产品应用笔记©2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.5