Zigbee無(wú)線模塊在流速計(jì)上的應(yīng)用方案

時(shí)代的智慧城市，要求全面提升監(jiān)控力度和智能化管理水平。我國(guó)廣闊的水域，將會(huì)建設(shè)更多無(wú)人值班監(jiān)測(cè)點(diǎn)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸就顯得尤為重要。

整個(gè)水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的框架如圖1所示，共分為四大部分：數(shù)據(jù)采集部分、網(wǎng)絡(luò)接入部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、業(yè)務(wù)管理部分。采集到的信息通過(guò)以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)終端的信息顯示。

圖1 水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架圖

在以往的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)里，需要進(jìn)行多點(diǎn)水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)發(fā)送到河道監(jiān)控系統(tǒng)終端服務(wù)器處理。由于我國(guó)水域廣闊，監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散，且很多區(qū)域偏僻交通不便，常規(guī)的有線方式已經(jīng)不再適用了，無(wú)線通信就成為了首選方案。

ZLG致遠(yuǎn)電子推薦的無(wú)線實(shí)現(xiàn)方案：將監(jiān)測(cè)區(qū)的各種傳感器終端節(jié)點(diǎn)采集到的水文數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee自組網(wǎng)匯集到采集監(jiān)測(cè)網(wǎng)關(guān)，采集監(jiān)測(cè)網(wǎng)關(guān)再通過(guò)GPRS將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)顯示和監(jiān)控，信息可供電腦，手機(jī)等終端設(shè)備查詢。

zigbee無(wú)線模塊在流速計(jì)上的應(yīng)用方案

水文監(jiān)測(cè)環(huán)境，監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量多且分散，需要智能網(wǎng)絡(luò)化高效管理。由于環(huán)境的特殊性，要求產(chǎn)品功耗低，半年到一年更換一次電池。同時(shí)，還要求監(jiān)測(cè)點(diǎn)通訊實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高。節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，所以對(duì)成本也有一定要求。zigbee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)，可嵌入各種設(shè)備中，同時(shí)支持地理定位功能，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，有利于后期長(zhǎng)時(shí)間維護(hù)和更新?lián)Q代。

致遠(yuǎn)電子zigbee無(wú)線模塊的FastZigBee多形態(tài)快速組網(wǎng)協(xié)議有以下特點(diǎn)：

• 設(shè)備啟動(dòng)速度、響應(yīng)速度、數(shù)據(jù)傳輸效率出眾

• 網(wǎng)絡(luò)容量終端節(jié)點(diǎn)數(shù)真正達(dá)到65535個(gè)

• 終端節(jié)點(diǎn)功耗低至100nA，低于目前100%的zigbee模塊

• 支持多級(jí)中繼功能

• 網(wǎng)絡(luò)具備自調(diào)整、自修復(fù)等特性

• 支持多路遠(yuǎn)程IO和遠(yuǎn)程AD

• 支持短地址功能，可隨用戶應(yīng)用自由修改

• 具有更大的鏈路預(yù)算

zigbee組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，在有信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)，zigbee網(wǎng)絡(luò)可構(gòu)建多種型態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，自動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)尋找最優(yōu)路徑，在多個(gè)流速計(jì)之間建立通信網(wǎng)路，將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送出去。

圖2 zigbee組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

圖3為采用zigbee無(wú)線模塊AW5161P2EF搭建流速計(jì)方案。

圖3 加載了Zigbee無(wú)線模塊的流速計(jì)實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

基于以上的方案，采用致遠(yuǎn)電子成熟的AW516x系列可快速搭建Zigbee網(wǎng)絡(luò)，單個(gè)監(jiān)測(cè)距離可傳輸200米，實(shí)測(cè)表現(xiàn)優(yōu)異。前期設(shè)計(jì)時(shí)可以使用致遠(yuǎn)電子開(kāi)發(fā)套件：AW516x Demo Board （含兩個(gè)底板、兩片AW5161P2EF模塊、兩根天線）。

圖3 AW516x 開(kāi)發(fā)套件

將Zigbee技術(shù)和GPRS技術(shù)結(jié)合起來(lái)用于無(wú)線水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)是比較成熟的方案，在具體產(chǎn)品的選擇方面，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景整體評(píng)估。