韩 霄,杨 松,于 迪

(浙江省交通科学研究所,杭州 310006)

0 引 言

基于Zigbee技术的太阳能公路地面无线诱导系统基本原理为利用太阳能光伏发电技术,通过LED主动发光进行道路诱导,依靠Zigbee模块组成无线网络,实现具备无需供电、同步闪烁并可以根据光敏变化智能判断开关等功能的系统。本系统的核心技术是Zigbee技术,该技术是一种低成本、低功耗、低传输速率、抗干扰性好的无线组网技术,具有组网方便、响应速度快、节能、低成本等突出优点,非常适用于小范围、大数量布点的组网形态应用。

1 Zigbee技术应用

Zigbee协议基于IEEE802.15.4标准,一般可分为、物理层、MAC层、网络层和应用层。由于Zigbee协议具有自组网、自由路由、多跳特性、支持星型、链型、网状网等特点,因此协议本身十分复杂,实现起来非常困难。所以,通常的做法都是基于IEEE802.15.4标准,借用MAC层来实现具有私有协议的网络层和应用层程序[1]。对于本项目而言,由于高速公路应用环境的特殊性,完全可以采用私有协议来实现[2]。

2 拓扑结构选择及私有协议设计

为实现同步驱动LED发光闪烁,在Zigbee私有协议中,Zigbee网络拓扑需要重点研究,另外设备每接收到一帧数据后都需要配置时间延迟信息,因为每个设备接收到一帧数据的时间有先有后,因此需要进行补偿。设备的节能要求决定应具有睡眠模式,这给Zigbee无线通信协议带来了很大的难度,也需要重点研究解决。根据设想,图1和图2给出了集中网络拓扑结构的形式,一种是星型结构,一种是链状结构。……