基于ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)的酒店尋呼系統(tǒng)研究

張曉雨　張長利　劉榮軍

摘要：ZigBee技術(shù)是近年來新興的一種介于RFID和藍牙之間的無線通信技術(shù)，它具有低功耗、低成本、低速率、容量大的特點。文章對ZigBee技術(shù)在酒店尋呼系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；尋呼系統(tǒng)；路由；MG2455芯片

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）01-0133-02

近些年，隨著無線尋呼系統(tǒng)的應(yīng)用和普及，使得服務(wù)型企業(yè)不斷提升服務(wù)員的工作效率、提高服務(wù)響應(yīng)速度。無線尋呼系統(tǒng)正逐漸成為客人與服務(wù)人員之間信息傳遞的主要工具，使服務(wù)從“被動”轉(zhuǎn)向“主動”，當客人需要服務(wù)的時候，無需費勁周折尋找服務(wù)員，也避免了“貼身服務(wù)”造成擾客的尷尬。

隨著一種新興的無線通信技術(shù)ZigBee的興起，尤其是它的短距離、低成本、低速率、容量大的特點，使得它的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，因此使用ZigBee技術(shù)開發(fā)的酒店尋呼系統(tǒng)將會有很大的優(yōu)勢！

一、ZigBee技術(shù)介紹

ZigBee技術(shù)是近年來新興的一種介于RFID和藍牙之間的無線通信技術(shù)，它具有低功耗、低成本、低速率、容量大（一個網(wǎng)絡(luò)最多支持65535個節(jié)點）的特點。完整的ZigBee協(xié)議棧由應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、MAC層和物理層組成。其物理層和MAC層是基于IEEE802.15.4協(xié)議標準。網(wǎng)絡(luò)層以上協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定。ZigBee聯(lián)盟對IEEE802.15.4的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和應(yīng)用程序接口進行了標準化和開發(fā)。ZigBee支持3種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：星狀網(wǎng)、樹狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)。每種網(wǎng)絡(luò)都有各自特點。星狀網(wǎng)的控制和同步都比較簡單，適用于設(shè)備數(shù)量比較少的場合。它主要是由一個主器件和多個終端器件構(gòu)成，主器件（又叫協(xié)調(diào)器）作為網(wǎng)絡(luò)中心，負責協(xié)調(diào)全網(wǎng)的工作，終端器件分布在其覆蓋范圍內(nèi)接收并執(zhí)行主器件發(fā)送的命令。樹狀網(wǎng)是由主器件、路由器、終端器件連接而成，主器件作為整個網(wǎng)絡(luò)的中心，路由器負責接收、執(zhí)行和轉(zhuǎn)發(fā)主器件的命令，同時也將終端器件傳回來的信息轉(zhuǎn)發(fā)給主器件，終端器件接收執(zhí)行命令。網(wǎng)狀網(wǎng)是由星狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)混合而成，各子網(wǎng)內(nèi)部以星型連接，路由器又以對等方式連接，網(wǎng)狀網(wǎng)具有更大的實用性和可靠性（本尋呼系統(tǒng)采用網(wǎng)狀網(wǎng)）。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分為FFD（全功能設(shè)備）節(jié)點和RFD（半功能設(shè)備）節(jié)點兩大類。主器件（coordinator）和路由器（router）屬于FFD節(jié)點，終端器件(end device)屬于RFD節(jié)點。

二、系統(tǒng)的整體構(gòu)架

該系統(tǒng)采用的是網(wǎng)狀網(wǎng)，大體上分為餐桌、吧臺、服務(wù)員三部分，同時三部分和路由節(jié)點共同形成網(wǎng)絡(luò)。每個餐桌上按放一個呼叫器（即終端設(shè)備）。該呼叫器外部設(shè)有埋單、服務(wù)、取消三個按鈕（如需要埋單，按下埋單按鈕即可），內(nèi)部主要使用的是無線收發(fā)芯片MG2455，負責把客人的要求傳遞給吧臺上的監(jiān)控器。而吧臺上的監(jiān)控器是由MG2455芯片和液晶屏組成，MG2455負責把接收到的客人的要求傳遞給液晶屏顯示（如01號臺埋單等等），同時把服務(wù)員發(fā)來的查詢請求進行處理，把服務(wù)分配給服務(wù)員。每個服務(wù)員手上都配有一個由MG2455芯片、液晶屏及語音合成模塊組成的接收器，該接收器負責發(fā)送任務(wù)請求和接收來自服務(wù)臺的任務(wù)，該任務(wù)可以在液晶屏上顯示，并通過語音模塊讀出來。服務(wù)員手上的接收器采用的是查詢方式，即每隔1分鐘向吧臺上的監(jiān)控器發(fā)送一次任務(wù)請求命令。直到接收到監(jiān)控器分配給的任務(wù)為止，然后轉(zhuǎn)換成休眠狀態(tài)。直到任務(wù)執(zhí)行完，按接收器上的取消按紐，查詢再次開始。

（一）系統(tǒng)硬件的實現(xiàn)

該系統(tǒng)采用的無線收發(fā)模塊主要是韓國Radio Pulse公司生產(chǎn)的MG2455芯片，它兼容了Chipcon公司生產(chǎn)的CC2430模塊的功能，如具有增強工業(yè)標準的8051 MCU、128KB閃存、8KB SRAM，內(nèi)置了ZigBee協(xié)議棧，超低功耗，有極高的接受靈敏度和抗干擾性能，電流消耗小，硬件支持避免沖突的載波偵聽多路存取，支持數(shù)字化的接受信號強度指示器、鏈路質(zhì)量指示等特點。同時傳輸距離又遠大于CC2430，更重要的是MG2455的價格又低于同類收發(fā)模塊，具有很大的市場競爭力。

吧臺上用來顯示服務(wù)要求的液晶屏則采用北京迪文科技有限公司生產(chǎn)的M600人機界面（HMI）驅(qū)動模組。服務(wù)員手上的液晶顯示屏和語音模塊分別采用的是深圳市拓普微科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)TOPWAYLM9033液晶顯示屏和北京益世通利智能通訊科技有限公司生產(chǎn)的OSYNO6188語音合成芯片。系統(tǒng)硬件原理圖如圖1所示：

（二）系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)

1．FFD節(jié)點的程序設(shè)計

ZigBee節(jié)點在正常工作之前，要進行系統(tǒng)初始化。初始化工作包括定義系統(tǒng)的時鐘信號、工作頻率、電源管理方式、ZigBee網(wǎng)絡(luò)層和MAC層的參數(shù)及I/O接口和外設(shè)的初始化。

本系統(tǒng)中的FFD節(jié)點主要用做兩方面功能：一是充當協(xié)調(diào)器（吧臺），二是充當路由器。協(xié)調(diào)器的主要任務(wù)是組建網(wǎng)絡(luò)、管理節(jié)點的加入和離開，接收并顯示來自RFD（餐桌）的請求服務(wù)要求，同時把服務(wù)要求分配給RFD（服務(wù)員）。而路由器的主要任務(wù)是負責將RFD和來自協(xié)調(diào)器的信息彼此傳遞。協(xié)調(diào)器的工作流程如圖2：

2．RFD節(jié)點的程序設(shè)計

本系統(tǒng)中的RFD節(jié)點主要用做兩方面功能，一是充當餐桌RFD，二是充當服務(wù)員RFD。前者主要是通過按壓不同的按鍵發(fā)射不同的請求服務(wù)幀給協(xié)調(diào)器，從而使協(xié)調(diào)器及時獲得客人要求。而后者主要是通過定時輪詢的方式向協(xié)調(diào)器發(fā)送問訊幀，進而獲得協(xié)調(diào)器分配的任務(wù)幀。

3．網(wǎng)絡(luò)的測試

網(wǎng)絡(luò)的測試是在小型飯店中進行的，在飯店的收銀臺上放置了一個協(xié)調(diào)器，四十張桌上分別安置了地址為0001-0024的帶鍵盤的RFD，五個服務(wù)員身上分別安裝了用來查詢服務(wù)要求的RFD，另外設(shè)置了五個路由節(jié)點。經(jīng)過了若干次實地調(diào)試，該網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定。能夠比較穩(wěn)定及時地把客人的要求傳遞給收銀臺，并經(jīng)收銀臺將任務(wù)及時有效地分配給服務(wù)員。但是該系統(tǒng)未在大型的酒樓試用過，不知道是否會隨著網(wǎng)絡(luò)的增大而出現(xiàn)傳輸過程中的丟幀的問題，因此本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還需要進一步的調(diào)試。

三、結(jié)語

本文介紹了ZigBee技術(shù)在酒店管理中的應(yīng)用，其功耗和成本都非常低，實驗驗證了系統(tǒng)的實時性比較強，小范圍內(nèi)的穩(wěn)定性也很好，能夠及時將客人的要求傳遞到服務(wù)員那里，起到了充分提高服務(wù)員效率的作用。

參考文獻

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