1。4 本文小结
第一章为绪论。首先,从国内人工抄表存在的问题展开的讨论,进而谈到选题的意义。接着描述抄表方式的种类,并且分别介绍国内外对智能煤气表的研究以及技术的运用,然后结合实际考虑,最后选用ZigBee技术设计智能煤气表系统。
第二章为围绕智能煤气表的ZigBee技术展开描述。详细介绍了它的特点、结构、协议栈、分类四个方面。
第三章为智能煤气表系统的软件设计。对协议栈充分了解后,建立ZigBee通信网络,包括:程序设计、界面设计。
第四章为智能煤气表系统的测试。通过对系统进行测试,验证其可行性。
最后为结论。
第二章 ZigBee技术的简介
2。1 ZigBee技术概述
ZigBee技术的得名与蜜蜂有关。在生物学中,蜜蜂在花丛中寻找食物时,会用肢体语言将新食物的信息和位置传递给同伴,这种肢体语言被命名为ZigBee行舞蹈。新一代无线通信技术与此传播形式相似,因而被称为ZigBee技术。
ZigBee技术是一种可以进行短距离传输的无线通信技术,它的特点是耗价低,效率高,因而被广泛运用于远程控制领域、家庭和企业。虽然ZigBee技术并非是世界上最先进的无线技术,但是其物理层、MAC层在采用的IEEE802。15。4基础上,进行了改进和扩展,并且ZigBee联盟制定了各层规范[6]。
ZigBee技术网络容量较大,能够容纳216个和264个网络设备,设备之间可以对接,也可以形成一个像星型的网络结构,采用的是16bit的短地址或是64bit的长地址。
总而言之,多个节点设备可以组成ZigBee网络中一个大面积的无线数据传输网络,大到可以覆盖全球,小到适用于一个小家庭。并且当节点直接在通信系统中采集、监控,或是与某类传感器连接时,每个网络节点既可以自动中转其他网络节点传来的数据,又可以成为被检测的对象[7]。因为ZigBee技术普可行性高、可操作性强,所以被广泛应用于生活中。
ZigBee根据市场的发展与需求,朝着成本低、功耗低,可以短距离传输的方向发展,它能够实时的采集数据和无线发送。在石油探测和地下煤矿采集中,工作人员通过ZigBee无线通信设备,定位井下作业人员;在医疗中,ZigBee网络和其他设备合作,可以将心跳、血压、脉搏等信息定时地发送给工作人员,既减轻了医务人员的工作负担,又提高了医务人员的工作效率,尤其是便于医务人员救治重症病人;在工业领域,ZigBee网络与传感器简化数据的采集与处理[8],可以辅助系统的重要组成部门运作;在办公领域,ZigBee技术可以用来远程控制照明系统,照明系统会有自动感应功能,做出相应的开关操作;在家庭应用中,ZigBee技术可以用来进行室内家电温控,也可以用于安全系统、遥控装置等,同时它也不会像红外线装置那样受到过多局限。另外,因为ZigBee的电池寿命长,功耗低,所以ZigBee技术还广泛应用于无线传感器。文献综述
2。2 ZigBee技术特点
ZigBee技术有3个相距较大的工作频段,不同的工作频段对应着不同的调制方式,传输速率和信道数目。这3个频段分别为868MHz、915MHz和2。4GHz,其最高传输速率分别为20kbit/s、40kbit/s、250kbit/s。选用ZigBee技术设计智能煤气表系统,主要因其具有以下优点[9]:
(1)低成本。ZigBee协议不收取专利费用,不需要高传输速率,成本从一开始的6美元左右降低了4倍左右,为它的广泛应用奠定了基础。ZigBee的成本大约为几十人民,并呈现下降趋势。