ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗、低成本的無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。本文設(shè)計(jì)了一種基于Zigbee無線技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室無線定位系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)由上位機(jī)、主控節(jié)點(diǎn)、各個(gè)子節(jié)點(diǎn)組成。上位機(jī)與各個(gè)主控節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信，主控節(jié)點(diǎn)又與多子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成星形網(wǎng)絡(luò)，它們之間采用Zigbee技術(shù)進(jìn)行通信。本文介紹了整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成，重點(diǎn)介紹上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。

　　ZigBee無線通信技術(shù)屬于IEEE802．1 5．4協(xié)議，是一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的技術(shù)，適合于進(jìn)行低數(shù)據(jù)率傳輸?shù)牡统杀驹O(shè)備，支持星型網(wǎng)絡(luò)、樹狀網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可以滿足大部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需求。ZigBee技術(shù)的低成本、低功耗特點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、礦井井下監(jiān)測(cè)、工業(yè)過程控制、定位及消防安全等領(lǐng)域。本文正是基于ZigBee的無線通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室無線控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室成員出勤情況的有效監(jiān)控以及主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間的語音通信。

　　通過在實(shí)驗(yàn)室所做的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，基于ZigBee的區(qū)域無線控制系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)成員的無線定位，基于網(wǎng)口的通信可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控。本文以Zigbee技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)定位，其內(nèi)容包括：空間三角定位算法，能量法確定距離，Zigbee收發(fā)時(shí)序控制，上位機(jī)控制MFC程序和基于以太網(wǎng)口的通訊（可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的實(shí)時(shí)監(jiān)控）。

　　ZigBee無線通信技術(shù)屬于IEEES02．15．4協(xié)議，是一種低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的技術(shù)，適合于進(jìn)行低數(shù)據(jù)率傳輸?shù)牡统杀驹O(shè)備，支持星型網(wǎng)絡(luò)、樹狀網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可以滿足大部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需求。ZigBee技術(shù)的低成本、低功耗特點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、礦井井下監(jiān)測(cè)、工業(yè)過程控制、定位及消防安全等領(lǐng)域。本文正是基于ZigBee的無線通訊技術(shù)，為了能在低成本、低功耗的短距離上實(shí)現(xiàn)無線定位，設(shè)計(jì)了～個(gè)基于ZigBee技術(shù)的區(qū)域無線定位方案，在類似實(shí)驗(yàn)室這種場(chǎng)所中得到了較好的的應(yīng)用，并且在不影響定位的情況下，兼顧了成本、功耗的問題，使其能夠在一定的小區(qū)域范圍內(nèi)得到普及。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室無線控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室成員出勤情況的有效監(jiān)控以及溫度等傳感數(shù)據(jù)的獲取。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖l所示，主要由三部分組成：用于人機(jī)交互的上位機(jī)控制軟件、主控節(jié)點(diǎn)（主要用于數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)）、各個(gè)子節(jié)點(diǎn)（實(shí)驗(yàn)室成員隨身攜帶和溫度傳感器節(jié)點(diǎn)）。每個(gè)子網(wǎng)的內(nèi)部組成的節(jié)點(diǎn)種類分為兩種：主控節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)。子網(wǎng)內(nèi)一個(gè)主控節(jié)點(diǎn)和多個(gè)子節(jié)點(diǎn)之間通過星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接起來，每個(gè)主控節(jié)點(diǎn)通過2．4Ghz的無線信號(hào)與其子網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，多個(gè)子網(wǎng)間通過以路由器連接成以太局域網(wǎng)，這樣局域網(wǎng)內(nèi)的一臺(tái)主機(jī)就可以控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

　　本系統(tǒng)的基本控制流程：首先開啟主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)以及上位機(jī)控制軟件，控制指令由主控端發(fā)出經(jīng)路由器過以太網(wǎng)，由主控節(jié)點(diǎn)接受指令，后經(jīng)無線收發(fā)模塊MCl3192發(fā)出，子節(jié)點(diǎn)接收到無線信號(hào)，并傳輸響應(yīng)發(fā)送給主控節(jié)點(diǎn)自己的位置信息，主節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)上傳給上位機(jī)，上位機(jī)予以顯示，其中包括實(shí)驗(yàn)室成員的位置信息和溫度信息。語音通信模塊的流程為：以Freescale公司的MCl3213芯片為核心，輔以相應(yīng)的外圍的放大與濾波電路實(shí)現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)的語音通訊。