基于GPRS與ZigBee技術(shù)的公交車智能監(jiān)控系統(tǒng)
3 軟件設(shè)計
3.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)地址分配
設(shè)計中使用分布式地址分配方案來分配ZigBee網(wǎng)絡(luò)地址,采用對等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測器作為父設(shè)備,無線終端作為子設(shè)備。終點站的父設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器啟動網(wǎng)絡(luò)的建立,選擇一個信道,確定唯一的PAN地址并廣播建立網(wǎng)絡(luò)信息。該父設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)后,設(shè)置自身地址為0X0000,其他監(jiān)測器作為路由器、無線終端作為終端節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)地址的分配與3個參數(shù)有關(guān),分別為允許的最大子節(jié)點數(shù)Cm、允許的最大路由節(jié)點數(shù)Rm和允許的最大網(wǎng)絡(luò)深度Lm,根據(jù)這3個參數(shù)可自下而上地計算出每一級鄰近節(jié)點間的地址間隔Is(d):
其中,An為同等級深度節(jié)點中序列為n的節(jié)點,1≤n≤Cm-Rm,Ap為其上一級父節(jié)點地址。
3.2 軟件流程
系統(tǒng)的軟件設(shè)計包含三部分:無線終端、監(jiān)測器和監(jiān)控中心軟件設(shè)計,文中只介紹無線終端和監(jiān)測站軟件設(shè)計,監(jiān)控中心軟件設(shè)計請讀者參閱其他資料。
監(jiān)測器通電后,進行Q2403和ZigBee的初始化和ZigBee通信的準(zhǔn)備工作,等待ZigBee設(shè)備的連接請求。當(dāng)接收到某設(shè)備的連接請求后,確認是否為合法用戶,如果是則發(fā)出允許連接的命令,實現(xiàn)無線終端和監(jiān)測器的無線連接。建立連接后,監(jiān)測器獲得了公交車的唯一標(biāo)識號,將該公交車進行登記,并將車號和時間信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控中心。當(dāng)公交車離開站臺后,信號強度下降到一定程度,公交車與該監(jiān)測器斷開連接,認為該公交車已離開該站。監(jiān)測站還時刻接收監(jiān)控中心發(fā)送的公交車運行狀態(tài)信息,并通過運行狀態(tài)指示燈顯示給候車者。工作流程如圖7所示。
無線終端通電后進行ZigBee初始化工作,尋找監(jiān)測器,當(dāng)檢測到監(jiān)測器的信號強度大于一定值時,向該監(jiān)測器發(fā)出建立連接的請求,獲得該監(jiān)測器的標(biāo)識符,從而知道是哪一站,并采用語音和LED屏實現(xiàn)自動報站。當(dāng)駛離站臺監(jiān)測器時,檢測到該監(jiān)測器的信號強度弱小到一定程度,便向該監(jiān)測器發(fā)出斷開連接請求。其工作流程如圖8所示。
4 結(jié)語
將GPRS和ZigBee技術(shù)應(yīng)用到公交車智能監(jiān)控系統(tǒng),解決了多年來困擾公交車監(jiān)控系統(tǒng)的諸多問題,使其作用更為突出,提高了公交車的服務(wù)質(zhì)量和運行效率,具有很高的實用價值。
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