ZIGBEE自組網(wǎng)技術在野外勘測當中的應用

陸杰 余麗麗蘇聰 陳經(jīng)緯 馮振穎

【摘要】? ? 本人研究一種ZIGBEE短距離低功耗傳輸技術在野外勘測場景當中的使用，本論文描述ZIGBEE本身自組網(wǎng)的特性，在勘測人員每人攜帶ZIGBEE模組的勘測終端都能出現(xiàn)在自組網(wǎng)絡中，組成的網(wǎng)絡除了能給中心模組發(fā)送采集信息和互相交流外，而且還可以利用自組MESH網(wǎng)絡特性，發(fā)現(xiàn)每個成員的相對位置，并知否其是否脫離網(wǎng)絡走失，保證野外勘測人員的相對安全。

【關鍵詞】? ? 模組? ? 自組網(wǎng)? ? MESH網(wǎng)路

Zigbee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽谩Ｇ襔igbee本身具有自組網(wǎng)功能。

現(xiàn)有特殊行業(yè)人員（比如地址野外勘探）戶外使用的便攜式移動終端（MID，Mobile Internet Device）僅僅只能錄入野外勘測數(shù)據(jù)信息，不能與隊伍中的其它隊員進行時時信息交互，且隊伍里其它隊員分布在不同地點，有的隊員一旦出現(xiàn)意外，其他人員不能及時發(fā)現(xiàn)，所有隊員即刻采集的專業(yè)信息不能時時傳輸?shù)胶笈_管理中心。

因此，現(xiàn)設計一種系統(tǒng)，實現(xiàn)野外勘測人員之間信息可以時時交互，采集信息能及時傳送，還可以實時獲取其他人員的位置信息。在野外勘測過程中，領隊和隊員之間的便攜式移動終端可以設置為主從節(jié)點，即把領隊的移動終端設為主節(jié)點，隊員的移動終端設為從節(jié)點，且領隊隨身攜帶ZIGBEE網(wǎng)關（網(wǎng)關帶有GPRS模塊）。這樣所有勘探人員雖然分布在不同地方各自工作，但是他們所攜帶的移動終端自動組成一個MESH網(wǎng)絡，探測信息實時錄入并發(fā)送給領隊，并進行信息交互，領隊通過Zigbee網(wǎng)關及時的把所有野外勘測信息以GPRS方式發(fā)送給遠方的后臺管理中心。由于隊伍中隊員分布在各處，移動終端本身內(nèi)置的Zigbee模組，網(wǎng)絡自身具有自組網(wǎng)功能，為每個移動終端設置ID或隊員名稱，每個隊員都可以在mesh網(wǎng)絡中看到每個隊員的在線狀況及相對位置情況，即可以實現(xiàn)對野外勘探人員的定位功能，一旦哪個終端（MID）脫離無線網(wǎng)絡，無線網(wǎng)絡會自動觸發(fā)掉線報警，這樣相鄰的隊員可以通過相對位置進行就近救援，這樣的自組網(wǎng)功能可防止也野外勘探隊伍中人員野外勘測的迷路和走失以及發(fā)生不測后的及時救援。

整個系統(tǒng)和方法保障野外勘探數(shù)據(jù)、位置信息的實時采集、實時發(fā)送、實時傳輸、實時監(jiān)測、實時歸檔，達到野外分散勘探、無線發(fā)送、集中傳輸、統(tǒng)一管理的目的，是一款集無線網(wǎng)絡通信技術、傳感技術、人工智能技術于一身的系統(tǒng)，是野外勘探中不可或缺的綜合智能型信息化管理平臺。

參? 考? 文? 獻

[1]習晨悅，袁衛(wèi).基于ZigBee的移動數(shù)據(jù)采集平臺設計[J].電子設計工程，2019（13）：124-128.

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