zigbee的应用例子

zigbee的应用例子（共7篇）

篇1：zigbee的应用例子

应用文例子

1.Dear Sir,We wish to draw your attention to the result of inspection made by CCIB Shanghai of the consignment of sulphur under Contract No.OXHJ73091 MC Shipped per s.s.“Sanming” and discharged at Shanghai:

purity: 99.81% which is 0.09% lower than 99.9%stipulated in the contract;

acidity: 0.066% which is 0.056% higher than the contracted 0.01%;

hydrocarbon: 0.101% which is higher by 0.031% than 0.075% as stipulated in the contract.On the strength of the Inspection Certificate No.221003 in one original and the Freight Account enclosed herewith we file a claim against you for the following amounts:

1.goods value on FOB basis:US $ 2046.00

2.freight:805.78

3.insurance premium:9.15

4.inspection fee:2720.60

totalUS $ 5,581.53

If you do not challenge the claim after your certification please credit by remittance the said total amount in compensation to our account at the Bank of China, Beijing.Yours faithfully

(signature)

先生：

OXHJ73091 MC合同项目下的硫磺由SANMING轮运卸上海，希望贵方能对中国上海进出口商品检验局检验的结果予以重视。检验发现该批货物的纯度：99.81%，比合同规定的99.9%低0.09%；

酸度：0.066%，比合同规定的0.01%高0.056%；

碳水化合物：0.101%，比合同规定的0.07%高0.031%。

随函寄去商检证书第221003号正本一份和运费账单，现向贵方提出如下索赔：

1.FOB货值2046.00美元

2.运费805.78美元

3.保险费9.15美元

4.商检费2720.60美元

总计5581.53 美元

若审核无误，请将索赔款项汇付北京中国银行我公司账户上。

您忠实的（签名）

2.May 10, 1983

Your Excellency,The various subjects we discussed yesterday were all matters of very great importance.To avoid possible misunderstanding in our talk, I have composed a memorandum of the subjects we covered.I beg to send it herewith to Your Excellency and to ask you to examine it and to see if there are any mistakes therein.I hope you will favour me with a reply at your earliest convenience.I avail myself of this opportunity to express to you my best wishes.(Signed, in full name)

Charged Affairs ad.Interim of the Embassy

of the U.S.A.外交大臣阁下：

昨日与阁下所谈各项事务都极为重要。为避免言语之间可能有误会之处，兹将所商各事拟成备忘录一份呈上。请阁下查阅其间有无错误，并希早日答复为盼。顺致

敬意

美利坚合众国大使馆临时代办

（签署全名）

1983年5月10日

3.Dear Frank,I repeatedly tried to telephone you yesterday, but your line was busy all the time and I was unable to make contact with you, and therefore, I am writing this letter, to which I wish you would give me a prompt reply.Love

Maria

亲爱的弗兰克：

昨日我一再试拨电话给你，而电话始终占线，无法和你取得联络。故写此信，望你能立刻给我答复。

爱你的玛丽亚

4.My dear Dorothy,Congratulations upon the birth of your daughter.May the good fairies shower upon her the gifts of goodness, wisdom, and beauty.Very sincerely yours

Charlotte Trent

亲爱的多萝西：

恭贺你喜得千金。祝她善良、聪明、美丽。

夏洛蒂·特伦特敬贺

1995年7月7日

5.Dear Mr.Wang,I acknowledge receipt of your invitation for the 15th November and regret to inform you that I shall be unable to attend due to a projected trip to Australia and the Far East.Yours sincerely

Alden Ade

王先生：

参加十一月十五日活动的邀请已经收到。由于我已预订前往澳大利亚和远东地区一行，恕届时不能前往，谨表歉意。此致 敬礼！

您诚挚的奥尔登·艾德

6.Mr.and Mrs.Charles Robert Oldname

request the honour of your presence

at the marriage of their daughter

Pauline Marie

to

Mr.John Frederick Hamilton

Saturday, the twenty-ninth of April

at four o’clock

church of the Heavenly Rest

New York

兹定于四月廿九日（星期六）下午四时在纽约天安教堂为小女玻琳·玛丽与约翰·弗雷德里克·汉密尔顿先生举行婚礼，恭请光临。

查尔斯·罗伯特·奥德内姆夫妇谨订

7.Dear Mr.Harper,I have learned with delight that you and your wife are the proud parents of a new baby boy.My hearty congratulations!You must be overjoyed at having become a father.Kindly let me know when I may come over to see the mother and baby.I wish you both all possible joy and happiness with your son.Your most sincerely,Nellie Martin

亲爱的哈普先生:

我高兴地获悉你们夫妇新生一子，你们定会为此感到自豪。我向你表示衷心的祝贺！你一定会为自己做了父亲而极感愉快。请告诉我，什么时候可以前去看望你的夫人和小宝贝。

祝愿你们俩和爱子快乐、幸福。

你最真诚的内莉叶·马丁

8.May 18, 1993

Excellency,I have the honour to inform Your Excellency that I have today presented my credentials(or: my Letter of Credence, the Letter)to His Excellency Mr.XXX, Chairman of the Standing Committee of the National People’s Congress of the People’s Republic of China as Ambassador Extraordinary and Plenipotentiary of XX Country to the People’s Republic of China.On assuming my duties, I wish to assure Your Excellency of my best efforts to maintain, strengthen and promote the friendship and cooperation which have all along existed between our two countries, and I am looking forward to closer cordial relations, both official and personal, between our two Missions.I avail myself of this opportunity to convey to Your Excellency the assurances of my highest consideration.(Signed, in full name)

Ambassador Extraordinary and

Plenipotentiary of XX to China

His Excellency Mr.XXX

Minister Extraordinary and

Plenipotentiary of XX to China

Beijing

北京

XX国驻中华人民共和国特命全权公使XXX先生阁下：

兹特荣幸地通知阁下，我于今天向中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会委员长XXX先生阁下递交了我任XX国驻中华

人民共和国特命全权大使的国书。

在我就任本职期间，我愿向阁下保证，我将尽力维护、巩固和促进我们两国之间的传统友谊和合作。我盼望我们两国使团之间的公务和私人友好关系日益亲密。顺致

崇高敬意

XX国驻华特命全权大使

（签署全名）

1993年5月18日

9.Dear Sirs,We thank you very much for the warm hospitality accorded to Mr.Garcia during his visit to your country and for your close cooperation in the business discussions.Mr.Garcia was invited to visit China in 1986 for the first time.He stayed in Beijing for about two weeks for technical presentations on oil exploration.During his stay in China he also visited Shengli Oil Field.He spared the last two days for discussion with SINOCHEM on the possibility of importing China’s crude oil.Aiming at the promotion of the bilateral trade, SINOCHEM and our company have, through friendly consultations, come to the following agreement:(omitted)

亲爱的先生们：

非常感谢你们在加西亚先生访问贵国期间给予的盛情款待，感谢你们在业务洽谈中的密切合作。

加西亚先生于1986年第一次应邀访华，在北京逗留了大约两星期，进行石油勘探技术的座谈。在华期间他还参观了胜利油田，并在最后两天和中国化工进出口总公司商讨了进口中国原油的可能性。

为促进双方的贸易，中国化工进出口总公司和我公司经友好协商达成如下协议：（略）

便条、通知、启事、海报例子

1.请假条

Class 3, Grade 2

Oct.14

To Department Office

Secretary Wang

Dear Sir,I beg to apply for one week’s leave of absence from the 4th to the 10th instant, both days inclusive, in order to return home to see my father, who is now dangerously ill.To support my application, I herewith submit a telegram to that effect received from my elder sister.I should be very much obliged if you will grant me my application.As regards the lessons to be missed during my absence, I will do my best to make them up as soon as I get back from leave.Yours respectfully

Peng Zhi

系办公室王秘书：

因父亲病重，欲回家探望，请假一周，从本月四日起至十日止。现附上姐姐发来的电报，以资证明，敬请批准为盼。请假期间所缺功课，返校后定努力赶上。此致

敬礼

二年三班学生彭志

10月14日

2.通知

Notice

Notice is hereby given that the water supply is not available from 7:00 am to 11:00 pm tomorrow, owing to the repairs of the water pipes.General Affair Service

Feb.2 1996

通知

由于自来水管检修，明天从早晨7点至晚上11点停水，特此通知。

总务处

1996年2月2日

3.启事

Lost

August.18, 1996

I was careless and lost a copy of Longman Modern English Dictionary when studying in the reading room yesterday.Will the finder please send it to the office of the Foreign Languages Department or ring me up to fetch it back.Profound thanks from

Loser,Euphemia

Address: Room 404, Student Dormitory 3

Tel No: 3275

遗失启事

本人不慎于昨日在阅览室遗失《朗文现代英语词典》一本，拾者请送交外文系办公室，或电话通知失者去取，不胜感激。失者：尤菲米娅

1996年8月18日

失者地址：学生宿舍三舍404室

电话号码：3275

规则、指南、说明例子

A Notice to Consumers(U.S.Postal Service)

Packing and Mailing Parcels Failure to pack and mark packages adequately is a major source of parcel damage and loss.You should use a container strong enough to prevent damage from handling, transportation, and compression.Cushion the content to make sure it does not move within the container, and use pressure sensitive filament or reinforcement of flaps and seams.Avoid using paper wrappers on fiberboard containers.Be sure the address is clear and shown on one side only.Repeat address information inside the package.邮寄须知（美国邮局）

打包不当以及标识不详是导致包裹损坏和遗失的主要原因。应使用坚固的容器，以防止邮件因处理、运输或受压而受损。在邮寄的物品上下周围加上衬垫，以防止其在容器中移动，使用耐压包装带或强力胶带密封加固包裹。纤维板容器外请勿用纸包扎。在包裹的一侧写清地址，在包裹内也应写上相同地址。

Passing Procedures

When you decide there is sufficient clear road ahead to permit safe passing, you should do the following:

· Look for signs and pavement markings.Many roads have signs and lane markings that tell you when you can or cannot pass safely under normal driving conditions.· Look ahead carefully before you start to pass.Check for any hazards in the passing area.· Look in your side and rear-view mirrors.Make sure there are no vehicles about to pass you when you start your move left to pass.· Before passing, give the proper turn signal to show you’re going to move into another lane.Signal early enough so others will know your intentions in advance.· After passing, signal that you intend to return to your lane.· Return to the proper lane as soon as possible after passing.· Make sure you can see the front of the vehicle you passed in your rear-view mirror before cutting back into the lane.超车程序

在确认前方道路顺畅，有足够距离便于你安全超车后，你必须按下列步骤操作

·看清路标和人行道标志。许多道路都设有路标和车道标志，提醒你何时可以、何时不可以在正常行驶情况下安全超车。·超车前看清前方道路，仔细检查超车路段有无障碍。

·细看侧镜和反光镜，确保左移准备超车时没有其它车辆超越自己的车。

·超车前，打开正确的方向灯，标明你准备进入另一车道。方向灯要及早打开，以便预先告知他人你要超车的意图。·超车后，打开方向灯，表明你将返回原车道。

·超车后，尽快返回原车道。

·必须在反光镜中看到被超车辆的车头后方能折回原车道。

演讲

The Gettysburg Address

Fourscore and seven years ago our fathers brought forth upon this continent a new nation, conceived in liberty, and dedicated to the proposition that all men are created equal.Now we are engaged in a great civil war, testing whether that nation, or any nation so conceived and so dedicated, can long endure.We are met on a great battlefield of that war.We have come to dedicate a portion of that field as a final resting-place for those who here gave their lives that that nation might live.It is altogether fitting and proper that we should do this.But in a large sense we cannot dedicate, we cannot consecrate, we cannot hallow this ground.The brave men, living and dead, who struggled here, have consecrated it far above our poor power to add or detract.The world will little note nor long remember that we say here;but it can never forget what they did here.It is for us, the living, rather, to be dedicated here to the unfinished work which they who fought here have thus far so nobly advanced.It is rather for us to be here dedicated to the great task remaining before us: that from these honored dead we take increased devotion to that cause for which they gave the last full measure of devotion;that we here highly revolve that these dead shall not have died in vain;that this nation, under God, shall have a new birth of freedom;and that government of the people, by the people, and for the people, shall not perish from the earth.葛底斯堡演说词

八十七年前，我们的先辈在这个大陆上建立了一个新国家，它孕育于自由之中，奉行人人生而平等的原则。

目前我们正在进行一场伟大的国内战争。战争考验着这个国家，或任何信奉自由、平等的国家，能否国基永固，长治久安。今天我们在这场战争的一个伟大战场上隆重聚会。我们来到这里，将战场的一角奉献给那些为捍卫国家生存而英勇捐躯的人们，作为他们最后安息之地。我们这样做完全是理所当然，义不容辞的。

但是，从更重大的意义上说，我们并不能使这片土地成为圣地，我们并不能使它流芳百世，我们并不能使它永垂不朽，因为在这里进行过斗争的、活着的和已经死去的勇士们，已经使这块土地变得这样圣洁，我们的微力已不足以对它有所扬抑了。我们今天在这里说的话，世人将不大注意，也不会长久记住，但勇士们在此的业绩，人们将永志不忘。而我们这些生存者所应该做的，就是在这里把自己奉献给勇士们为之忘我战斗，并一直大力推进的未竟失业，就是在这里把自己奉献给仍然留在我们面前的伟大任务：以这些光荣牺牲的烈士们的献身精神，投身于烈士们为之鞠躬尽瘁、死而后已的事业中去；在烈士墓前表示决心——一定让烈士们的鲜血不白流，一定要让这个国家在上帝的保护下获得自由的新生，一定要让民有、民治、民享的政治制度永世长存。

篇2：zigbee的应用例子

1.1 无线传感器网络的节点组成

无线传感器网络是由接近或待监测目标的传感器节点组成。不同应用节点组成略有不同, 但每个基本单元包括以下:传感器单元, 处理单元, 通信单元和电源。还可以有其他功能模块:移动系统、定位系统、执行机构、电力电源设备等等。

传感器节点通过自组织的方式组成网络。由于大量的无线传感器网络节点, 所以传感器节点必须的成本尽可能低, 与此同时, 无线传感器网络的工作环境和工作方式决定了传感器节点必须体积小, 功耗低, 作为一个单独的功能。

目前国内外已经出现了很多的网络节点设计, 只是在微处理器和通信方式上的选择不同, 比如无线通信方式采用自定义协议的ISM频段, 射频技术、Zigbee协议、蓝牙技术等等。

1.2 网络的体系结构及整体构建

有三种类型的典型的传感器网络:网格状结构、星形结构和簇状结构。簇状结构和电网结构属于点对点的结构。在内部IEEE 802.15.4网络提供服务的网络称为PAN网络协调器的设备, 传感器网络是主要的控制器。每个网络有主控制器一个, 网络协调器直接参与应用程序, 以及链路状态信息管理、完整的成员的身份管理以及分组转发等等这些功能。

星形网络的节点都是和协调器通信, 直接通信是无法再节点之间实现的、能源消耗大是在中心节点。只要双方的交流在一个对等网络范围的辐射, 可以任意两个设备之间的通信。点对点网络中的协调器负责管理链路状态信息, 点对点网络支持Ad Hoc网络, 能构造复杂的网络结构。

2 医疗领域Zig Bee技术

随着无线技术的发展, 各种无线技术标准被指定。Zig Bee是需要比较少的系统资源, 低功耗、大容量的网络, 又可靠的网络技术, 很适合医疗监控网络。Zig Bee是一种新兴的低复杂度、低功耗、近距离、无线网络技术, 主要用于近距离无线连接。Zig Bee的传输速率为250kbps, 能满足脉搏信号的生理信号的传输。

2.1 医疗领域Zig Bee技术的特点

(1) 功耗低。两节五号电池可支持6个月到2年左右的使用时间。

(2) 成本低。Zig Bee数据传输速率低、简单的协议, 因此大大降低了成本。

(3) 优良的网络拓扑能力。Zig Bee具有树簇状网络拓扑和星、网结构。

(4) 可靠。采用了碰撞避免机制, 同时为通信业务预留了专用时隙, 避免了发送数据时的竞争和冲突。

2.2 医疗领域Zig Bee协议架构

Zig Bee协议栈结构由层组成, 每一层都有一个特定的服务方法。数据实体提供数据传输服务和管理实体提供的服务类型。每一层的服务实体通过服务访问点服务访问点和一层连接, 每一个SAP提供了许多服务方法来完成相应的操作。

Zig Bee协议栈各层为其上层提供的一组服务功能:数据实体提供数据传输服务。每个实体之间的服务接口, 通过SAP交流上提供相关服务功能。Zig Bee网络层提供设备加入/退出机制, 路由发现和维护机制。Zig Bee应用程序层包括应用支持子层 (APS) 和制造商还有Zig Bee设备对象 ( (ZDO) 来定义应用程序对象。APS子层负责维护绑定列表, 绑定设备之间传输信息。

3 远程医疗监护系统的技术架构

3.1 远程医疗监护系统总体功能框图

本系统由监护基站设备和传感器节点构成, 传感器节点上使用中央控制器对监测的生命指标传感器进行控制, 通过无线通信方式将数据发送至监护基站设备, 并由该基站装置将数据传输至所连接的PC, 将数据传输至远程医疗监护中心, 医疗人员对数据进行统计观察, 实现远程医疗。传感器节点根据不同的需要而设置, 系统具有极大的灵活性。将该系统接入Internet网络, 可以形成更大的社区医疗监护网络和全国的医疗监护网络。

3.2 中央信息处理控制中心

中央信息处理的配置模块、监控模块、数据库三部分组成。公共网络和节点及时监控模块通过调制解调器接收水槽节点发送各种各样的信息, 和接收信息分析处理, 根据不同类型的信息来完成相应的操作, 实现对传感器节点的间接、全方位的监控和数据采集。

3.3 医院监护网络体系结构

有线网络 (LAN) 和无线网络两个部分组成了医院监控系统, 病人戴有Zigbee的终端和附近的接入点建立逻辑连接, 数据将被收集, 包括生理信息发送到AP。再从医院局域网 (LAN) , 数据传到监控服务器, 最后我们的服务器端软件就可以进行数据的一个处理过程。

4 总结

本文首先对医疗监护进行了论述, 介绍了Zig Bee技术、网络拓扑结构以及Zig Bee协议栈, 重点是基于Zig Bee的医疗监护原型设计开发了一个医疗监护系统软件。本文虽然研究设计基于Zig Bee技术的医疗监护系统, 能够实现对人体生理信号传输, 达到了初步设计的要求。但是本人水平有限, 一些问题还需进一步研究。在今后的学习中要继续研究的工作是:对此医疗监护系统做进一步完善, 实现更多功能, 是更直观的显示更多的采集信息, 对系统数据库大量信息如何进行处理, 分年龄段和分时间段等进行查询, 使系统的监护过程更人性化。

摘要：本课题主要研究Zig Bee无线传感网络技术在医疗领域中的应用, 并介绍了其低功耗、低成本和快速的网络等。在医学应用中的应用的意义、原理和最新研究成果。提出在医疗领域里Zig Bee在实际应用中优势及挑战, 显示了它的发展前景及价值。对无线传感器网络在远程医疗监控的应用探究, 并开发了一个基于Zig Bee的远程医疗监控系统。

关键词：ZigBee,无线传感网络,医疗,应用

参考文献

[1]陈海荣.家庭心电图监护网络系统[J].上海生物医学工程, 2005, 26 (2) :127-128.

[2]庄弈琪.蓝牙一梦想与现实[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[3]费兆馥.现代中医脉诊学「M].北京:人民卫生出版社, 2003.

篇3：zigbee的应用例子

关键词：无线网络；ZigBee；矿山生产安全；监测

中图分类号：TP202 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-02

Mine Wireless Network Application Research Based on ZigBee

Zhang Yue,Zhu Wei

（Resources and Safety Engineering Institute,Central South University,Changsha410012,China）

Abstract:This paper analyzes the importance of developing Zigbee technology as a representative of a mine wireless networkin the process of safe production in mines.Introduces the characteristics of the technology and application ZigBee wireless network advantage in mine,introduces ZigBee technology in the present situation and application examples of mine.And according to the current application analyzes the deep mining and the safe production in large application prospect.

Keywords:Wireless network;Zigbee;Mine production safety;Monitoring

一、引言

礦山监测、监控系统已成为矿山安全生产、灾害预警和事故救援的重要装备。目前，绝大多数矿山安全监控系统都采用有线方式传输信号，即采用光缆、电力线缆或信号线缆等。这些传统的有线布设方式存在着布线繁琐，安装维护成本大、覆盖范围有限、线路依赖性强等缺陷和不足。在这样的背景下，近年来，矿井无线监测系统得到了长足的研究和发展。

传统矿井无线监测和应急通信技术主要包括超低频透地通信、中频感应通信、漏泄电缆通信和超高频通信、小区蜂窝无线通信以及矿用小灵通等通信系统。此外，采用WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN等短距离无线网络与通信技术的系统也是研究的发展趋势。

其中，ZigBee技术以其成本低、功耗少、可靠性高、组网灵活、易于维护等优点成为近年来矿井监测系统研究和应用较多的一种无线网络技术。

二、ZigBee技术简介

ZigBee技术的命名，来源于蜜蜂用曲折的舞蹈方式表示采蜜位置、距离和方向的含义。2003年，IEEE无线个人局域网（PAN）工作组发布的IEEE 802．15．4技术标准是ZigBee技术的基础。IEEE802．15．4为ZigBee定义了两个物理层标准，分别是2．4GHz物理层和868/915MHz物理层。这两个频段上无线信号传播损耗较小，可以降低对接收机灵敏度的要求，获得较远的有效通信距离，从而可以用较少的设备覆盖设定的区域。简而言之，ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率（小于250kbit/s）、低成本、工作在2．4GHz和868/928MHz的无线网络技术。

三、ZigBee技术的特点

（一）数据传输速率低：只有104字节/秒到2504字节/秒，专注于低速率传输应用。

（二）时延短：通常时延都在15ms至30ms之间，适用于对时延要求苛刻的无线控制应用。

（三）低功耗：在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，功耗远远小于其他无线设备，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。

（四）低成本：ZigBee协议简单，免收专利费，此外，ZigBee模块是集成度很高的单芯片，目前成本为6美元，预计生产成本可降至2-3美元，设备投入低，所以大大降低了成本。

（五）网络容量大：每个ZigBee网络最多可支持255个设备，即每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接。

（六）有效范围小：有效覆盖范围10-75m之间，扩展后也可达几百米，甚至几公里。

（七）可靠度高：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据报都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

四、ZigBee技术在矿井中的应用实例及分析

目前，ZigBee技术已经在矿山中的到了一些应用和发展，如基于ZigBee技术开发了用于矿井人员管理及救援的矿井智能头盔，用于矿井机车定位和调度的智能矿井机车运输监控系统，用于矿井漏电保护、防爆、温度监测等的矿井综合监测系统。根据Zigbee技术的应用可以分为以下两方面：

（一）对移动目标的定位和管理。对移动目标的定位是根据两点信号强度定位法进行定位：当移动目标在不同的位置发射信号时，处于与该移动目标两端的网络节点接收到的信号强度因节点距移动目标的距离不同而强度不同，相应的两个网络节点将接收到的信号强度传往控制中心，通过简单计算，再加上现场实测效正，很容易确定该移动目标的位置。通过对移动目标的定位和监控，不仅可以对井下作业人员进行管理，对机车进行实时调度，提高作业效率。而且，当出现事故时，可以很快确定井下人员位置，实施救援。

（二）对矿山生产环境的监测

图1.ZigBee井下监测系统的整体架构

具体方案为在井下监测区域内布置若干传感器节点，实时采集矿井内的坑壁压力、采场温湿度、有害气体浓度等环境信息，然后通过节点内部的嵌入式系统对数据进行处理，节点间通过无线通信形成自组织网络以中继多跳的方式传递监测信息，最后传输到中段的汇聚节点。汇聚节点连接传感器网络和外部网络，实现通信协议之间的转换，并把收集的数据转发到外部网络上，传到远程的监控终端。

相比传统的有线网络通信方式，基于ZigBee的无线传感器网络不仅大大降低了成本，灵活性和覆盖范围大大提高，而且维护也变得简单。

五、ZigBee技术在深部开采中的应用前景

我国有很多重要的金属矿产资源都是通过地下开采的方式获得，随着浅部资源的逐渐减少和消失，地下开采的比例将越来越大，包括现有的部分露天矿山也将转入地下开采。经过几十年的开采，目前很多地下矿山均己进入深部开采。如铜陵狮子山铜矿的开采深度已达1100米，山东玲珑金矿和吉林夹皮沟金矿已到1000米，辽宁红透山铜矿已达1300米等。

随着开采深度的不断增加，“三高一扰动”（即高地应力、高地温、高渗透压和强烈的开采扰动）的复杂地质力学条件成为制约深部开采的重大问题。科学、准确、合理的监测系统是减少和预报深井开采灾害的重要手段。基于ZigBee技术的自身优势和现有井下无线技术解决方案，ZigBee技术将在深井开采方面发挥重大作用。

特别是将ZigBee技术嵌入到现有的微震监测系统中，对现有的微震监测系统进行技术改进。一方面可以通过成本的降低来增大传感器的布置规模，获得更大的样本容量，提高岩爆预测的准确度和可靠度；另一方面，采用ZigBee无线技术后，节点的布置更加灵活，使岩爆的预测更加的科学。

六、结语

随着技术的成熟和开采环境的日益复杂，以ZigBee技术为代表的无线技术，将成为矿井监控、定位中的主要通信手段，矿井的无线技术应用值得探索，并将进一步推动矿山数字化和信息化的进程。

参考文献：

[1]戚晴晴,吕英华.基于ZigBee的矿井监测网络研究[C].2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集.

[2]李峥,苗曙光.ZigBee无线传感器网络在矿井巷道监测系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2010,8

篇4：zigbee的应用例子

近年来, 煤矿安全事故一直是大众关注的焦点, 在全国广泛关注的王家岭事件之后, 智利的矿难给我们上了一堂井下安全教育课。在安全制度和救援机制与技术上, 我们远远落后于智利。井下安全是一个涉及很多方面的问题, 需要煤企管理者的观念意识的转变, 社会监督、立法等道德法律手段去影响, 其中缺少了哪一环, 都可能会使安全系统形同虚设。

当然, 一个优秀的安全监控系统, 也会从基层对于提高井下安全起到一个推动作用:可靠稳定, 性价比高, 维护成本底, 使用方便, 会让安全机制更容易走进煤矿企业。

术业有专攻, 为解决这个社会问题, 需要社会各界不同的团体来一起努力, 社会学家处理社会关系, 职权部门立法监督执行, 各司其职, 作为科技企业, 我们则致力于提供技术上的最佳方案。

2 井下安全需要意识也需要技术

井下定位与通信有两种方案:无源卡与有源卡。前者不需要电池供电, 但是读卡距离短, 不具备下行数据传输能力;后者需要电池, 不仅需要考虑低功耗设计, 更要考虑本安防爆, 不过更实用的是后一种方案。因为实际应用确实需要长距离的通信, 而电池和防爆的问题, 都是可以解决的。

Zig Bee技术是目前广泛讨论和实施的井下定位和通信技术, 相比于其他无线通信技术, 2.4 GHz的无线Zig Bee技术有很多特点, 下面将具体介绍。

2.1 Zig Bee技术介绍

Zig Bee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式, 蜜蜂通过跳Zig Zag形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息, Zig Bee技术模仿蜜蜂通过跳舞来传递信息的方式, 通过相邻网络节点之间信息的接力传递, 将一个信息从一个节点传输到远处的另外一个节点。

Zig Bee技术的特点是低成本、低功耗、高数据率, 网络结构优良。

相比于WIFI, Zig Bee在技术上更简单, 不需要复杂的上层协议, So C单芯片解决方案成本低, 这也导致了它更省电。

相比于绕射能力更强的低频段无线通信技术, 2.4 GHz的Zig Bee有着更准确的信号强度指示, 更大的数据通信率。对于通信速率, 433 MHz最大100 kb/s的通信速率在一般应用中也够用了, 但是通信速率10倍于433 MHz最大传输速率的Zig Bee技术 (ZICM2410模块可达1 MHz) 将可以承载更多的应用, 如体征数据传输, 环境参数采集以及下行信息控制等。

在井下使用Zig Bee技术有以下的好处。

(1) 低功耗省电

单个节点的模块功耗低于100 m W, 而且单芯片可实现大部分功能, 如图1所示, ZICM2410模块, 以每隔10 s发送一次定位数据, 使用550 m Ah (放电量约为500 m Ah) 的电池可以工作13个月。

(2) 易于实现本安防爆

因为需要的工作电压低, 工作电流小, 只需要在电池安装处做防火花处理即可。

(3) 有效读卡范围远

图1所示的计算表, 已经是模块工作在最大通信范围时的功耗, 在此功耗下, 外置5 dbi的天线, 可实现视距500 m的通信, 使用板载天线, 写字楼内通信距离可达到150 m, 基站如果采用有线供电, 可以使用大功率高接收灵敏度 (ZICM2410P2模块) , 实现接近300 m的通信距离。具体模块参数如表1所示。

为实现Zig Bee设计者的初衷, 必须要配合相应的路由协议程序, 实现“接力跑形式”的传递, 参考了Zig Bee 2006协议栈和一些Mesh网络协议, 我们推出了精简型快速的ZLGnet无线路由协议。

相比于标准Zig Bee协议栈, ZLGnet具有路由查找速度快, 路由策略稳健等特点, 使用自带的配置软件即可实现路由表的获取, 并可以知道哪个节点的信号强度最弱, 这在布设基站时, 非常有用。查找路由表界面如图2所示。

2.2 系统网络拓扑图

无线定位通信组件是一个Zig Bee网络, 这个网络的基础架构是分布于巷道内的Zig Bee路由中继节点, 由这些节点挂接在有线主干网上, 此有线主干网一般为CAN总线, 分布的路由节点也是井下的标尺, 配合地面监控中心的GIS软件, 中心监测站的技术人员可以确定每个人的位置。系统拓扑图如图3所示。

在巷道中, Zig Bee信号的传输不能像地面无障碍传输一样, 巷道内通信距离要远远低于地面视距传输距离, 中国矿业大学曾对各种频率的无线电信号在井下的传输距离做过详细的测试, 并发表了相关的论文《矿井无线传输的特点》, 论文指出, 巷道拐弯、倾斜以及分支对于2 GHz高频信号影响是非常大的。因此, 全部走无线, 不但成本非常高, 也不利于实现冗余。可靠的组网方式是采用“CAN (485) 有线主干网+无线基站+有源定位卡”的方案。

在布设无线系统时, 要在施工前期, 做好现场勘查, 需要按照无线系统施工的标准作业流程, 准备现场平面及三维图, 实测信号衰减参数, 撰写完整的《现场勘查报告》。

3 小结

站在无数煤矿工人的人身安全面前, 我们坦诚地说, 我们没有完整成套的井下定位及通信系统, 我们有的, 仅仅是对于矿工安全的一份关注, 一个善意的提议, 我们能为矿井安全做些什么吗?作为一个致力于工业通信的科技企业, 我们或多或少承担着用技术来保障人民生命财产安全的社会责任。

在此呼吁:煤炭行业的工程师, 请审慎选择你们使用的每一个器件和产品, 做好各项测试, 心中时刻谨记自己在为自己兄弟姐妹们的生命安全在工作, 希望无数的嵌入式系统研发企业, 能多一点人文关注, 携手提升国内煤矿的安全水平。

地址:广州市天河区车陂路黄洲工业区3栋2楼

技术支持: (020) 22644385

销售电话: (020) 28872450 28872342 22644249

篇5：zigbee的应用例子

关键词：ZigBee；定位；监狱人员定位系统

1.引言

目前的监狱人员定位管理，基本还停留在人工管理阶段，以监狱狱警巡查记录加摄像机监视报警方式进行管理，对于移动中的人员，信息更新慢，准确度不高。监狱人员位置信息采集主要靠狱警巡查然后手工记录完成，无法将实时位置和在押人员真正关联起来。

由于监狱人员定位管理水平不高，导致一系列恶性越狱事件未能及时被发现并制止，如呼和浩特的越狱事件，给社会造成极大危害。为防止越狱事件的再次发生，防止犯罪分子再次危害社会，建设监狱人员定位管理系统迫在眉睫。

ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，Zig.Bee技术具备功耗小、时延短、网络容量大和安全等优点，在短距离、低功耗、无线通信中具备特有的技术优势，ZigBee技术应用于小范围的基于无线通信的控制和自动化等领域.我们针对监狱设计了基于ZigBee技术的监狱人员定位系统。

2.ZigBee技术

2.1ZigBee技术简介：ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率(250kB／s)、低功耗、低成本、自组网、低复杂度、安全可靠、高扩展性的双向无线通信技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。ZigBee的基础是IEEE802.15.4，这是IEEE无线个人区域网(PersonalAreaNetwork，PAN)工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4ZigBee技术标准，主要适用于自动控制和远程控制领域，支持地理定位功能。作为一种无线通信技术，ZigBee技术具有以下特点：

低功耗：由于ZigBee的传输速率低，发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间，这是其它无线设备望尘莫及的。

成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5-2.5美元，并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。

时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(女nSE业控制场合等)应用。

网络容量大：一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100个Zig—Bee网络，而且网络组成灵活。

可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都，必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

安全：ZigBee提供了基于循环冗余校验(cRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，采用了AES.128的加密算法，各个应用可以灵活确定其安全属性。

2.2ZigBee技术在实现监狱人员定位功能中的优势

目前实现人员定位的技术很多，如GPS定位、手机基站定位、RFID定位、WIFI定位等。GPS定位与手机基站定位因需要类似手机终端，不便于管理，虽然定位功能不错，但并不适合监狱这一个管理严格的场所。RFID、WIFI、ZigBee技术都能很好的完成监狱人员定位功能，

ZigBee与WIFI采用同样的算法实现定位，但是WIFI设备的耗电量太大，设备需要频繁更换电池或充电，对人员定位功能有影响以及不方便管理：RFID与ZigBee相比，定位算法虽然不一样，但是在达到相同定位效果及密度的前提下，RFID设备的安装密度会远大于Zigbee设备，而且RFID采用的是有线传输需要布线，安装工程量都比较大。综上所述，ZigBee技术成本低、耗电小、传输可靠、实现复杂度以及应用适合度等优势，在目前常见的集中定位技术中更加适合于用以监狱人员定位系统的功能。

3.监狱人员定位系统的系统组成级工作原理

3.1系统组成：定位系统有软件系统和硬件系统组成，其中软件系统用于完成信息采集、识别、分析及其传输，硬件系统由地面监控计算机、传输适配器、射频基站、射频读卡器、射频身份卡和天线等组成，用于完成信息采集和识别，从而实现人员识别、定位的功能。软件系统和硬件系统共同支撑着整个系统的运行，并演绎出各种不同的功能应用。各硬件设备功能如下：

射频身份卡。具有唯一的全球眼ID，其内部储存着一个人员的信息，用来识别目标对象。射频身份卡分为干警用和犯人用2种，干警武警等人员使用的射频卡带有主动发送数据的按键，具有主动发信号让读卡器接收数据功能，用于值班人员定时上报所在位置，以防止人卡分离情况；犯人用射频卡安装与防插卸电子腕带上，由读卡器主动采取射频卡数据，不主动上传。

射频读卡器。根据监狱的定位要求，在每个定位点安装一个射频读卡器，射频读卡器能主动发送信号激活在定位范围内的射频卡上传射频卡数据，也可接收主动上传的干警射频身份卡数据。然后将数据通过ZigBee无线网络传至附近的射频基站。

射频基站。根据监狱的定位要求，将监狱分为几个定位区域，分别安装一个射频基站，用于接收射频读卡器上传的射频卡数据，并将数据传至人员定位系统，再由软件系统对数据进行识别、分析人员位置信息。

3.2工作原理：以满足监狱定位要求为目的，先将监狱划分几个区域，然后在每个区域内建设一个射频基站；然后在监狱周界围墙、建筑物内、各出入门禁处、监狱狱内活动场所等公共区域、监狱劳动场所、监狱押运车、巡更点等位置安装射频读卡器；最后给监狱的所有工作人员和犯人配发唯一的射频身份卡或电子腕带射频卡，工作人员的射频卡为主动式可以主动上传数据，犯人的为被动式需进入射频读卡器范围内并被激活后上传数据信息。射频读卡器的读取的数据通过ZigBee无线网络传输到人员定位系统，识别、分析出相关人员的具体位置。

4.监狱人员定位系统功能应用

采用ZigBee技术实现监狱人员跟踪定位，系统的软件设计能实现如下功能应用：

4.1地图与设备管理

4.1.1地图管理：监狱人员定位系统中的电子地图功能能够直观显示监狱所有射频卡、读卡器和基站的信息，可以通过鼠标直接点击查看相关的信息。地图管理功能能够支持电子地图功能运行并对地图进行一些配置，如地图加载信息的设置，可以有选择的设置地图上加载的信息：地图编辑可以对地图进行放大和缩小，

让定位位置更精确；地图属性管理可以对地图只读、控制、显示进行修改，方便对地图的管理。

4.1.2设备管理：监管人员可对监狱人员定位中的硬件设备进行管理配置，如基站、读卡器、射频卡的发射频率、扫描频率；无线传输网络配置；增加基站或者读卡器设备；射频卡对应的人员信息。

4.2人员监控定位

4.2.1出入管理：在监狱大门、二道门、监舍大门、监区门、医院、接见室、监舍、工厂、农场、煤场等进出区域可以安装定位读写器。当被监控人员通过时系统立刻记录下来通过犯人信息及时间。系统可指定时段指定对象进行出入管理，发现违规现象，系统立即告警并显示违规人员信息及最后定位系统定位位置。如在监狱大门通道里装上读写器，当车辆出入时，如果有犯人藏匿于车中，不再需要值班干警上车检查，只要车辆进入通道，读卡器就会扫描到犯人射频卡数据，则会发出报警告知值班人员和监管人员严格核查。

4.2.2全天行程监控：读卡器记录所有射频卡的信息及时间，然后通过人员定位系统分析得出人员的全天的行程信息，可以实现对人员进行全天行程监控的功能并支持人员行动轨迹的查看。

4.2.3区域人数监控：可以协助监管人员统计相关区域的人数管理，事先设定相关人员的区域，读卡器将记录读取的射频卡数据并有人员定位系统统计。区域人数监控能够有效监控区域的人数密集和人员迅速聚集情况，并且可以定时清点区域内人数，查看是否有犯人溜号等情况。

4.2.4行动区域监控：对所有人员的位置进行监控，根据人员的相关权限，对人员的行动区域进行监控，判断人员是否有越界行为，如果有越界行为则触发系统的越界告警。

4.2.5周界围墙管理：在监狱周界围墙每隔一段距离安装一台ZigBee读卡器，扫描范围设定为距围墙2米内，也就是监狱内部物理隔离网附近。当在此扫描范围内扫描到犯人的射频卡数据，则会发出周界围墙预警信息，提醒监管人员核查，如发现有越狱行为，可立即启动越狱事件应急处置预案进行处理。

4.2.6外出劳动管理：犯人在农田，矿场等开阔区域进行劳动改造，可快速搭建无线监控定位系统，对外出人员进行全程监控，防止外出劳动人员逃脱事件发生。监狱监控中心也可以通过监控终端随时了解外出人员情况，出现异常情况可即时采取措施。

4.2.7押运途中管理：对监狱在押人员外出就医、提审、转监等需要外出时除了对车辆进行定位管理，还可以辆内部在押人员及押车狱警进行全程监控，监控中心可随时了解在押运途中车辆及车内人员情况。

每个车辆内配置车载GPS定位器，用于定位车辆位置，并且车内安装ZigBee读卡器，押运狱警及在押人员佩戴身份卡，系统预制外出授权人员信息(时间段信息、人员信息)，读卡器接收的信息将通过无线网络传输到人员定位管理系统。当车内人员在途中离开车辆时，系统发出告警信息，监狱监控中心即可及时获取信息。当车辆驶出监狱门岗系统自动设置为监控状态，安全抵达后系统自动转成空闲状态。

4.2.8巡更管理功能：对犯人巡更进行监督管理功能，对巡更路线进行跟踪并监督巡更路线是否符合规定路线。设定犯人的巡更路线及巡更时间，一旦读卡器在规定时间未读取到巡更人员射频卡数据或者巡更点读卡器在非巡更时间读取到巡更人员射频卡数据等，系统均会发出报警并提醒监管人员处理。

4.2.9狱警考勤管理：对狱警的值班情况进行监管，读卡器定时扫描狱警身份卡数据、狱警身份卡定时上报自己的位置信息，人员定位系统对扫描的数据及接收的数据进行分析，判断预警值班情况是否正常，是否出现人卡分离、人员脱岗、私自调班等现象。

4.3违规告警功能：越界告警，对读卡器接收的射频卡信息进行登记，发现有未登记的射频卡数据，系统认定为携带此射频卡的人员有越界行为，系统会发出越界报警提示监管人员核查。如干警办公区域出现犯人射频卡数据、周界围墙附近出现犯人数据都会发出越界报警。

人员密集告警，系统对一些公共区域或监舍的人数进行限定，当读卡器读取的射频卡数据超过规定的人数后，系统会发出预警信息提示监管人员该区域人员密集；

人员快速聚集告警，系统对每个区域的读卡器每个时间读取的射频卡数据进行统计，当某段时间内几次统计结果显示人数不断决速增加，增加频率超过某一设定数据后，系统则发出人员短时间内快速聚集的预警信息提示监管人员对该区域进行核查；

值班人员考勤告警，值班人员使用的是身份卡，为防止人卡分离现象，干警身份卡要求定时上报手动按发送键上传数据信息。当值班室的读卡器扫描到值班人员身份卡信息并接收到身份卡主动上传的信息，而且身份卡信息与当前位置的值班表人员信息相符，则认为当前值班人员值班正常时，否则将会发出报警信息提示监管人员对值班情况进行核查。

巡更告警，巡更人(射频卡)没有按规定时间出现在巡更点(读卡器)接收数据里，则认为巡更不正常，有可能是未巡更或者没按巡更路线巡更，系统会发出巡更报警提示监管人员进行处理。

清点异常告警，规定时间规定区域内读卡器读取的数据信息经过分析统计后，出现少人、多人或者人员信息不符等系统会发出报警信息提示监管人员核查。

押解途中告警，押解车在途中当车内人员在途中离开车辆时，读卡器未扫描到人员信息后，系统发出告警信息提示监管人员紧急处置。

射频卡报警，防止卡被丢弃、保利拆卸、不工作等，系统会发出射频卡报警信息提示监管人员核查是否为人员破坏或者射频卡故障等。

篇6：zigbee的应用例子

在现代科技的影响下, 企业的规模持续扩大, 但企业的污水处理问题已经成为企业扩大生产规模的瓶颈。目前, 对于企业的污水处理监控, 面临着排放点分散、地域分布广、监测点多等问题, 而我们一般采用的是有线监控, 但有线监控却存在着成本高、结构复杂、施工时间长等缺点。所以, 对于建立一个高效的、稳定的污水排放自动监控系统已迫在眉睫。

随着科技的发展, 目前短距离无线监控设备已相继出现, 如Wi-Fi、Zig Bee等产品已投入使用, 本文主要分析Zig Bee无线网络污水自动监测系统, 这套系统是按802.15.4无线标准研发出来的一种简易的、低成本、低耗能的双向无线通信系统。该系统能够满足实时监测要求, 同时系统也具备稳定性及可靠性。

1 污水监控系统概述

Zig Bee污水监控系统主要由污水参数采集终端、污水参数数据接收设备组成, 具体的硬件设施包括数据采集终端设计、路由器、Zig Bee网络协调器的设计、Zig Bee网络的组建以及控制中心等几个部分。

1.1 系统方案设计

整个污水监控系统的主体部分是由现场控制终端、监控中心管理控制系统、中心控制器3部分组成。系统的中心是由监控中心通过无线网络系统与中央控制数据中心连成一个数据共享数据库。污水现场监控终端系统可以自己单独运行, 如图1所示。把终端设备安装在污水排放口或者污水河的监测点, 就可实时采集污水样品, 现场进行污水成分的各种参数的分析。终端设备通过Zig Bee无线传输网络将数据传送到数据处理中心, 环境监测工作人员不需要到每一个排污点进行现场采集数据, 只需把监控终端传回的分析数据进行归类总结, 就能远程对企业的各个排污口的污水排放情况进行有效的监控。从而实现了污水远程监控, 提高了环境监测部门的工作效率, 还为本地区的水质监测提供数据参考。

1.2 系统硬件设计

污水成分参数的采集终端和数据传输终端主要是用于企业排污口的污水成分参数数据的检测、分析及无线网络传输。其Zig Bee系统中各系统硬件必须具有强大的数据分析能力, 才能够实现污水成分采集及数据传输。

(1) 在企业排污口安装污水采集终端中的DO、p H、ORP传感器 (属于整套系统的关键设备) , 如图2所示。这些传感器将企业排放的污水成分进行分类分析, 并将采集的数据信息经过数据处理器把数据打包并传输给SDRAM, 在SDRAM里对采集终端中的DO、p H、ORP传感器所传送的数据进行处理。

(2) 数据控制终端。参数数据控制终端主要由通信模块、嵌入式处理系统、控制模块以及信息采集模块组成。由于整个企业污水监控系统很庞大, 所以在实际的操作过程中, 监控必须要集中。但是目前主要应用的是工业总线网络或者是以太网的方法。而这两种方法有一个共同的特点, 就是采用有线的数据通信方式。

Zig Bee系统是采用无线网络数据传输技术, 这套系统具有通信距离长、抗干扰能力强、网络组建灵活等特性, 在Zig Bee系统的控制设备终端中使用Zig Bee全功能无线数据传输模块, 采用的是无线自组网方式, 解决了企业污水分布广而导致的难以全面监控的难题。

1.3 系统软件设计

1.3.1 程序驱动软件设计

Zig Bee系统软件包含监控终端内嵌软件、监控中心软件和控制器内嵌软件, 这几个系统软件共同协调进行现场数据采集、污水成分数据处理、排污实时监控等工作程序。Zig Bee系统在中央控制器自动控制状态下运行时, 系统的监控中心可以随时观测整个系统运行情况及系统运行参数。系统的控制终端设备主要是对每个采集终端的控制及发号指令。在特殊情况下, 还可以通过终端控制器按钮进行控制。Zig Bee系统中的流动信息可划分为:采用数据、参数设置、指令控制、系统设备状态等。Zig Bee系统通过无线网络传输, 共享每个监控终端的信息参数值, 再根据事先设置好的数据传输周期, 把污水采集数据传到计算机控制中心进行数据分析。

1.3.2 数据信息接收设备GUI的设计

GUI即是数据分析图形显示界面。Qt/Embedded是一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架, 注重于为用户提供精美图形用户界面需要的所有元素, 且基于面向对象, 用户较易对其进行扩展, 还支持真正组件编程。企业污水参数监控的接收设备的GUI (图形视图界面) , 在设计时, 主要考虑到视图界面的简洁及实用性原则, 其中功能键可以随意切换显示ORP、LDO、p H值;接收键可以接收来自各个采集终端的企业排放的污水的成分分析数据;存储键主要是用于把每个监测点的污水参数进行保存;查询键是可以任意切换查询每一个监控采集点的污水参数值。

2 污水监控系统的应用意义

Zig Bee系统是由一个数字化管理平台和智能导航巡查仪以及一套快速检测仪器组成的, 只要将任意一个企业的污水监测点的编号输入智能导航巡查仪, 它就可以自动指向企业的排污口的污水监控端上, 通过快速检测仪器对污水的水质进行监测, 同时会在第一时间把检测数据传回到管理中心的电脑上。实践证明, Zig Bee系统对污水排放监控准确、及时、高效。

2.1 Zig Bee系统实现全天候不间断监控

这套系统可以随时监控每个监控点的污水排放量、污水的成分以及污水处理设施的情况, 可以随时发现企业的违法排放行为, 除此之外, 这套污水监控系统可以实现全天候不间断无人值守监控, 可以自动监控每个排污口情况, 并将所有监控数据实现内部共享。环保部门的执法人员可以在办公室电脑上任意读取相关数据, 如有问题就能及时进行现场解决。

2.2 Zig Bee系统提升了企业污水排放基础监控能力

在以前, 企业的污水监控一直是环保部门的一个难题, 由于涉及面广, 很难做到全面监控;采集污水样本和检测不规范等问题, 这些问题都有可能影响到企业污水的鉴定结果。现在有了Zig Bee系统, 其数字化的监控手段, 精准化的监控技术, 着实提升了环保部门的基础监控能力。

3 结语

ZigBee系统基于其设备成本低、数据传输安全可靠、使用简单等特点, 系统的智能化和自动化的无线网络监控越来越受到环保部门的青睐。通过这套系统, 提升了环保部门对企业污水的监控水平, 其优良的操作性能和监测性为地方环保事业作出了巨大的贡献。

摘要：介绍了一种ZigBee无线网络污水排放监控系统, 实现对污水点全天候监控, 以解决污水监测点分布广、设备不完善、不能实时掌控污水排放数据系列问题。该系统具有成本低、操作性能优越、结构简单及低耗能的特点, 可以实现数据传输实时性的要求, 具有一定的推广价值。

关键词：ZigBee系统,系统设计,应用意义

参考文献

[1]金纯, 罗祖秋, 罗风.ZigBee技术基础及案例分析[M].北京:国防工业出版社, 2008

篇7：zigbee的应用例子

MC13192是飞思卡尔公司提供的符合IEEE 802.15.4标准的带数据调制解调器的射频收发芯片。该芯片性能稳定，功耗很低，采用经济高效的CMOS设计，几乎不需要外部组件。更重要的是，该芯片和飞思卡尔其他的ZigBee产品组合在一起可以搭建成飞思卡尔ZigBee－Ready平台，利用该平台进行ZigBee相关方面的开发工作可以有效地缩短工程师的开发时间，降低开发成本。

主要特点

MC13192符合IEEE 802.15.4标准，它选择的工作频率是2.405～2.480GHz，数据传输速率为250kbps，采用O-QPSK调试方式。这种功能丰富的双向2.4GHz收发器带有一个数据调制解调器，可以在ZigBee技术应用中使用，它还具有一个优化的数字核心，有助于降低MCU处理功率，缩短执行周期。内部集成4个定时比较器，使其可以和性能较低、价格低廉的MCU配合使用以降低成本，广泛的中断维修服务使得MCU编程更为容易；芯片和MCU之间使用串行外围接口，使得在MCU选择上具有更大的余地。芯片集成的连接质量和电源检测功能可以为组网和维护提供必要的数据。除此之外，芯片还具有以下的特性 ：全频谱编码和译码；经济高效的CMOS设计，几乎不需要外部组件；可编程的时钟，供基带MCU使用；标准的4线SPI（以4MHz或更高频率运行） ；扩展的范围性能（使用外部低噪音放大器功率放大器） ；可编程的输出功率，通常为0dB ；超低功率模式 ；7条GPIO线路；芯片采用2.7V供电，接收状态耗电37mA，发射状态耗电30mA，功耗很低；QFN-32封装，尺寸为5mm×5mm，是同类芯片中尺寸最小的。

内部结构

芯片内部结构如图1所示。芯片主要由模拟接收发射部分、数字调制解调部分、片内频率合成器、电源管理部分以及与MCU接口部分组成。

从天线接收进来的射频信号经过两次下变频之后变成两路正交信号（I和Q）,片内集成的CCA（空闲信道评估）模块根据接收到的基带信号的能量进行空闲信道评估检测。CCA和前端的LNA（低噪声放大器）都要受到AGC（自动增益控制）的控制。数字接收端通过差分码片检测（DCD）后经过相关器对直接序列扩频（DSSS）进行解扩，经过符号同步检测和包处理以后最终得到接收到的数据。通过SPI接口传送到MCU。

要发送的128字节信号由MCU通过SPI接口传送到MC13192的发送缓冲器中，头帧和帧检测序列由MC13192产生，根据IEEE802.15.4标准，所要发送的数据流的每４个比特被32码片的扩频序列扩频，扩频以后的信号送到相位开关调制器上以O-QPSK的方式通过直接上变频调制到载波后通过天线发射出去。

芯片还集成频率合成器、电源管理模块、定时器、中断判决器以及用于接收、发射的存储器电路。

应用电路

图2是MC13192应用于ZigBee网络终端设备典型应用电路。要发送的信号从MCU通过SPI口传送到MC13192中，经过扩频O-QPSK调制到载波后通过发通路从天线发射出去。从天线来的射频信号经过收通路传送到MC13192中，经过解调、解扩得到原始的数据，再通过SPI接口传送到MCU，MCU同时提供对收发通路切换的控制。

电路中的MC13192射频信号采用差分输入输出的方法，天线采用的是与输入输出相匹配的平衡印制线天线，当然，从实际设计需要出发也可以使用芯片天线来替代印制线天线。从天线接收的射频信号通过由L3和C12组成的窄带匹配网络和单刀双掷开关μPG2120TK-E2后传送到变压器Z1上，由Z1将其分解为两路差分信号传送到MC13192芯片的两个射频信号输入管脚RIN_M和RIN_P上；要发射的两路射频信号从芯片的两个射频信号输出端PAO_P和PAO_M输出，经过变压器Z2后合成一路信号，通过单刀双掷开关μPG2120TK-E2和由L3和C12组成的窄带匹配网络后传送到天线上发射出去。

需要注意的是芯片的PAO+和PAO-管脚需要和芯片的VDDA相连，在电路中是通过变压器Z2将它们相连的。

考虑到晶体振荡器对通信质量的影响，在印制板排版时应将晶体振荡器的位置尽可能地靠近MC13192芯片的XTAL1和XTAL2管脚。电容C5、C6的值应该与晶体振荡器负载电容相一致，MC13192芯片指定的晶振频率为16MHz，稳定度需要在±40ppm之间。

芯片的VDDA、VDDLO1、VDDLO2、VDDD、VDDVCO管脚是芯片内部电源管理部分的输出，用来向芯片的其他部分供电。在实际应用中对这几个输出的旁路电容的要求比较严格，在设计印制板的时候同样应该将它们的旁路电容的位置尽量靠近相应的输出管脚。

芯片通过标准的四线SPI接口与MCU相连，SPI接口可以在8MHz或者更小的频率下工作就可以满足芯片的使用要求。芯片可以通过CLK0管脚向MCU输出时钟信号，该时钟是通过SPI接口编程控制的，它的默认值为32.786kHz（16MHz/488）。将芯片的管脚与MCU的一个GPIO相连使得MCU可以很容易地控制芯片的工作模式。当然也可以通过开关等外加电路来对工作模式的控制进行扩展以满足实际需要。

在实例中，MCU通过一个GPIO口和芯片的RXTXEN管脚相连，用来初始化芯片的收发操作。芯片也可以将该管脚设置为高电平，通过SPI编程来初始化芯片的收发操作。MCU通过一个GPIO口和芯片的管脚相连，用以在必要的时候对芯片进行复位操作。

MCU的选取

MC13192芯片只是ZigBee技术平台解决方案的一个组件，在具体的实现中必须根据实际需要选择合适的处理设备，所选择的处理设备必须集成支持IEEE802.15.4 MAC和ZigBee软件，才能构成完整的解决方案。考虑到与MC13192良好的兼容性和较好的技术支持，可以优先考虑使用飞思卡尔提供的适合ZigBee技术的处理设备。飞思卡尔推出的HCS08系列是最新的8位MCU，其工作电压为1.8V。HCS08系列的性能与许多16位MCU相当，但功耗很低。将其和MC13192配合使用可以大幅度地延长电池寿命，提高工作性能。该系列共有四款芯片，它们分别是MC9S08GB32/GB60/GT16/GT60。

对于处理设备集成的软件，设计者可以根据自己的需要参考MC13192使用手册编写，也可以采用飞思卡尔已经编写好的MAC层软件。飞思卡尔开发的IEEE802.15.4MAC软件作为ZigBee平台解决方案的一部分，符合协议标准，其体积很小，这样将其集成到MCU上只占很小的存储空间。该软件具有以下特点：可支持对等的、星状和网状网络拓扑；可支持可选的上层Z-Stack ZigBee;省电模式（休眠、应用可配置）；安全性好；载波侦听多点接入/冲突，避免（CSMA-CA）通道访问；可选的带信标的超帧结构；有保证的时间槽（GTS）机制。

MC13192用于ZigBee－Ready平台

飞思卡尔为终端产品制造商推出一站式ZigBee-Ready平台。这种可升级的解决方案致力于为制造商提供完善的产品和支持服务，与通过多个供应商获得产品和支持相比，这种一站式服务能够帮助客户减少开发时间和研发成本。该ZigBee-Ready平台包括工作在2.4GHz频段的射频数据调制解调器MC13192、IEEE 802.15.4兼容性MAC软件，以及一颗低电压、低功耗的MCU- HCS08系列芯片。