引 藍(lán)牙 ZigBee技 ZigBee無線網(wǎng) GSM模塊與通 總 參考文 以良好的完成室內(nèi)的組網(wǎng)及的互聯(lián)；系選擇在IAR開發(fā)環(huán)境下對軟件進(jìn)行設(shè)計，在Z-Stack協(xié)議?；A(chǔ)上對各個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，各個節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)用戶的實際需要加入或退出網(wǎng)絡(luò)，利用AT指令對SIM900模塊進(jìn)行指令的控制，完成對信息的發(fā)送。接下來絡(luò)在耗電及安全性方面有著不可忽視的問題。隨著GSM設(shè)備的出現(xiàn)，安防系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)備利用率設(shè)備安放在家中的各個位置對家庭狀況進(jìn)行但一般情況下，息的方式，作為用戶最直接接觸的部分，本文對應(yīng)用程序進(jìn)行了設(shè)計信息通過該，ID號，以此來保證系統(tǒng)的安全性與可靠性。家中的各個位置進(jìn)行數(shù)據(jù)、傳輸與判斷，因此我們需要找到一種合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)2.2.1中我們可以看出，該網(wǎng)絡(luò)由若干個子節(jié)點(diǎn)和一個中心節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。中心節(jié)點(diǎn)據(jù)通信，節(jié)點(diǎn)間所有的都必須經(jīng)過中心節(jié)點(diǎn)，因此該中心節(jié)點(diǎn)必須要覆蓋網(wǎng)絡(luò)中2.2.2所示為樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。樹形網(wǎng)絡(luò)一般是由一個根節(jié)點(diǎn)、若干個枝節(jié)點(diǎn)2.2.22.2.3為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。從圖中我們可以看出，任意節(jié)點(diǎn)之間均可以直藍(lán)牙藍(lán)牙(ueo)94算機(jī)技，令3C備之間短距離圍內(nèi)有效對音頻等據(jù)進(jìn)行傳輸。其信媒介頻率為24Hz的點(diǎn)電磁當(dāng)它的為1W，傳輸距離可以達(dá)到0，若應(yīng)于筆記等會經(jīng)性變換境的設(shè)備，一般為1mW藍(lán)牙技的調(diào)頻度較快力較它通過無的方式進(jìn)行數(shù)傳8用藍(lán)牙術(shù)的設(shè)成本依較高，要用于品上，此在應(yīng)藍(lán)牙技ZigBee境下的無線局域網(wǎng)。IEEE802.15.4無線通信標(biāo)準(zhǔn)只定義了兩個底層環(huán)境：物理層WiFiWiFiWelssFeli)又稱02124z的M(pnysemnrcnec)02b()務(wù)，在戶實際用時，終端機(jī)備個無線網(wǎng)，便可輕松的網(wǎng)絡(luò)資源不要額行布線工作近幾i-i技術(shù)正逐走進(jìn)人的生活但一般成本、功耗等方面的問題，在室分，將采用ZigBee技術(shù)作為該網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)，在GSM通信模塊，使該網(wǎng)絡(luò)可以與外界相互通信。ZigBee協(xié)議搭建起室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)部分。通過GSM網(wǎng)絡(luò)與中心處理單元進(jìn)行，2.4.1ZigBee本文所設(shè)計的家庭安防系統(tǒng)中，在室分采用ZigBee技術(shù)搭建無線網(wǎng)絡(luò)。通過對在本次設(shè)計中，將終端控制單元與監(jiān)測單元合并，在傳感器節(jié)點(diǎn)的I/O口上連接本系統(tǒng)最為的部分為中心處理單元，它是整個系統(tǒng)的大腦，主要由CC2530GSM通信模塊構(gòu)成。它是整個網(wǎng)絡(luò)的中心處理節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的匯總與傳遞，是網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)連接的紐帶。在用戶住宅內(nèi)，中心處理單元會通過ZigBee無過來的信息處理、判斷后，將最終的信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳遞至客戶端，遠(yuǎn)是家中哪個位發(fā)生了況還可以輕的控制中用電的開關(guān)現(xiàn)在市面主流大部分用dod系，考到市場占率的問，本文設(shè)計的家庭安防統(tǒng)的客戶端用一部卓系統(tǒng)。通過程的編譯設(shè)計出于用戶操作的MPHYMAC層的各個設(shè)備都必須進(jìn)行IEEE802.15.4與它監(jiān)測到的網(wǎng)絡(luò)的ID，協(xié)調(diào)器可以通過多個廣播頻率通道掃描其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，每個設(shè)備擁有兩個地址:64IEEE物理地址（MAC地址）PAN16位網(wǎng)絡(luò)地址，也稱短地址。短地址是協(xié)調(diào)器通過NLME-NETWORK-FORMATION.request原語來啟動一個新網(wǎng)絡(luò)的建立。ZigBee協(xié)調(diào)器并且當(dāng)前沒有加入任何網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備才能建立新網(wǎng)絡(luò)，如3.2的消息序列描述了建立一個新網(wǎng)絡(luò)的過程。3.2允許設(shè)備加入網(wǎng)的過程通過NLME-PERMIT-JOINING.requestZigBeeZigBee64位擴(kuò)展地址。3.4給出了父節(jié)點(diǎn)成功的直接添加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本流程。ZigBee協(xié)調(diào)器或路由器直接在網(wǎng)絡(luò)中添加設(shè)備從發(fā)送NLME-DIRECT-JOIN.requestDeviceAddressZigBee協(xié)調(diào)器和路由器可以啟動該程序。如果其它任何設(shè)備啟動了該程序，網(wǎng)絡(luò)層管理實體就會終止該程序并通知上層屬于請求，通3.4NLME-LEAVE.request原語，在設(shè)備成功地與網(wǎng)絡(luò)斷開連接后，通過NLME-LEAVE.confirm原語返回。設(shè)備離開網(wǎng)絡(luò)有兩種絡(luò)設(shè)備自己發(fā)起離開網(wǎng)絡(luò)的流3.5所示：3.5設(shè)備強(qiáng)制其孩子節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)的流3.6所示從圖中可以看到如果ZigBee路ZigBeeNLME-LEAVE.request64數(shù)據(jù)的發(fā)送與接INVALID_REQUEST的NLDE-Donfirm原語，通報其錯誤狀態(tài)。所有幀的構(gòu)將按照網(wǎng)絡(luò)層通用幀格式進(jìn)行構(gòu)造，并采用MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)函數(shù)進(jìn)參數(shù)SecurityEnable為FALSE，或者網(wǎng)絡(luò)層的安全級別參數(shù)nwkSecurityLevel值為MACMCPS-DATA.request原語請求發(fā)送網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議MACMACPHY層函數(shù)最終發(fā)送出去。其傳送的結(jié)果將由MCPS-Donfirm返回。為了接收數(shù)據(jù)，設(shè)備必須打態(tài)。在信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)層向MAC層發(fā)送NLME-SYNC.request原語，這樣使得NLME-SYNC.requestNLME-POLL.request原語對其父設(shè)備進(jìn)一旦處于接收狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)層將開始通過MAC數(shù)據(jù)服務(wù)來接收數(shù)據(jù)幀。每接收到一幀，幀頭中的radius域應(yīng)當(dāng)減1。數(shù)據(jù)幀的目的地址和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址相符合的幀CC2530。如果CC2530處于發(fā)送模式時，可利用其片內(nèi)的FIFO堆棧數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)MCU送入，卻高速的發(fā)射。CC2530的接收模式耗電相對比較問題，可將系統(tǒng)工作模式設(shè)定為定時工作模式，在定時的這段時間內(nèi)，啟用CC2530的匯聚節(jié)點(diǎn)程序流中心節(jié)點(diǎn)由兩部分組成，一部分為CC2530，我們以上一節(jié)介紹的內(nèi)容為基礎(chǔ)對其進(jìn)行程序設(shè)計；另一部分為SIM900模塊，在下一節(jié)介紹。CC2530通過AT指令對SIM900模塊進(jìn)行控制，程序?qū)崿F(xiàn)的流程圖如圖5.1所示。中心節(jié)點(diǎn)上電以后，首先完成匯聚節(jié)點(diǎn)程序?qū)峉inkApp_Init(taskID)osalInitTask函數(shù)的末尾，按照(2)事件處理函數(shù)：將SinkApp事件的處理函數(shù)添加到taskArr[]數(shù)組中，并將其命名為SinkApp_ProcessEvent()。在這里需要注意，所添加的位置應(yīng)與在(3)SinkApp_ProcessEvent函數(shù)進(jìn)行編寫，任務(wù)處理函數(shù)相節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)是否為有用的信息，并向SIM900模塊發(fā)送具體是哪個位置出現(xiàn)了險②通過HalUARTRead()和HalRARTWrite()函數(shù)對串口的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫它們將所讀 AF_DataRequest()函數(shù)類似，不同之處是將讀寫數(shù)據(jù)保存在結(jié)構(gòu)體中。5.1通信數(shù)據(jù)幀格式的建5.3.1所示。圖5.3.1匯聚節(jié)點(diǎn)收集指令流5.3.2在這里Type表示中心節(jié)點(diǎn)及傳感器節(jié)點(diǎn)之間的上行下行，NodeID為節(jié)點(diǎn)的信息，Value值的不同表示不同的含義，具體如表5.3.3所示。5.3.3ValueGSM圖5.3.4匯聚節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)端通信流匯聚節(jié)點(diǎn)與GSM通信模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸過5.3.4所示，其通信格式的定義5.3.5所示。其中Type也用于表示上行下行，NodeID為節(jié)點(diǎn)，Value的值為所需要傳遞通過驗證傳感器節(jié)點(diǎn)的來確認(rèn)是哪一個位置出現(xiàn)了險情傳感器節(jié)點(diǎn)還是控制命令器節(jié)點(diǎn)發(fā)送打開或閉合繼電器令。如圖5.4.1所示為傳感器節(jié)點(diǎn)的程序流程圖。GSM模塊與通GSMCC2530信息后，控制GSM模塊將信息以(SMS)的方式發(fā)送到用戶的上。在這個過，SIM900先進(jìn)行初始化的工作，它會通過串口輸出一條波特率為115200制字符串，如“00000000FFFFFFFFRDY”后，協(xié)調(diào)器就可以通過串口向SIM900輸入AT指令了。本系統(tǒng)采用的方式將信息發(fā)送到用戶的中，因此只需要了解與有關(guān)的AT指令即可，具體指令如表5.5.1所最終通過SIM900將信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶。協(xié)調(diào)器控制SIM900發(fā)送信息的流程圖如圖5.5.2所示。SIM900作為唯一與外部網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)備，不僅可以發(fā)送信息，還可以對發(fā)送過來的控制指令，由CC2530進(jìn)行，這一部分流程圖如圖5.5.3所示。表 圖5.5.2發(fā)送流 圖5.5.3接收流了ZigBee組網(wǎng)外部利用GSM網(wǎng)絡(luò)的解決方案選用了內(nèi)嵌8051內(nèi)核的CC2530以及GSM通信模塊SIM900，并在此基礎(chǔ)上完成了本系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。搭建了該系統(tǒng)的硬件平臺。完成家庭安防系統(tǒng)中傳感器節(jié)點(diǎn)、