[01655479]基于ZigBee的无线测控网络及其应用

“基于ZigBee的无线测控网络及其应用”全面深入地分析与研究了ZigBee协议标准的主要特点，并设计实现了一个基于ZigBee无线网络的智能停车系统，实现了无线测控通信平台。该平台以无线多跳网络作为主要测控数据承载，建立完整的、有效的测控服务模型，制定有效的实时通信服务机制，协调现场控制系统中信息传输和处理服务，提供具有确定性、实时性、稳定性和可靠性等测控服务保障。　　本项目的主要创新点如下：　　（1）多应用域的测控业务模型　　将测控系统中的每一种应用子系统的业务范围定义为应用域，根据所涉及应用的复杂性可以将现场测控网络中的无线节点及设备划分为不同的应用域。系统可以为各应用域提供了业务支撑，方便了应用子系统内的数据交换，且易于构建复杂的多应用测控系统，并实现测控系统的统一管理。　　（2）分布式的测控功能模型　　系统提供了包括远程管理、网络控制、本地设备的三层测控功能模型，在考虑控制节点的处理能力、无线链路带宽、随机时延和丢包对控制功能的影响的条件下，合理地将测控决策功能分布到不同类型的节点上，有效地实现测控功能的实时性和可靠性。　　（3）基于策略代理的测控网络管理模型　　系统中采用了管理者、中间代理、终端代理的层次式网络管理结构，管理者负责管理全局的策略，中间代理的关键控制点，终端代理实施本地的配置、监控、过滤、性能、故障等管理任务。中间代理和终端代理中包含有策略转换、策略调度和策略信息库几个部分，实现策略的接收、决策和调度功能。这种轻量级的管理结构，有效地实现了对配置、性能、故障、通信进行统一的管理和维护。　　（4）基于共享内存的QoS队列数据交换　　在测控网关主要完成上行方向的测量数据和下行的控制数据，并分为三种业务流量类：（1）可靠交付（RT）；（2） 快速交付（FT）；（3） 尽力交付（BET）。在网关的共享内存中分别为不同的流量建立队列，并利用信号量来协调各进程对共享内存中数据的读写，从而实现基于不同QoS的上下行数据交换。　　本项目成果在大中型停车场、智能抄表等单位和行业中得到应用，为用户提供多种多样的测控技术服务，每年通过无线测控系统的商业化推广、无线测控专项服务、无线测控外包服务等方面获得300万元的经济效益。