基于ZIGBEE的无线传感器网络在大型停车场中的应用.pdfVIP

第 9卷第 3期 淮阴师范学院学报 (自然科学) V01．9 No．3 2010年 6月 JOURNALOFHUAIYINTEACHERSCOLLEGE (NaturalScience) Jun．2O10 基于 ZigBee的无线传感器网络 在大型停车场中的应用 金春嫣 ，郑 瑾 (1．中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙410000；2．淮阴师范学院 计算机科学与技术学院，江苏淮安 223300) 摘 要：基于ZigBee技术，提出了在大型停车场中组建无线传感器网络的一种构建方法．通过 无线传感网络和车牌识别系统相结合，能够方便、迅速 的管理车位和引导停车，实时采集车辆 信息，将防盗、消防、报警相结合 ．能对车辆来源复杂的大型停车场实现有效管理． 关键词：ZigBee；停车场 ；车牌识别；无线传感器网络 中图分类号：TP212．9 文献标识码 ：A 文章编号：1671．6876(2010)030218．04 O 引言 随着经济的发展和车价的下调，中国各大中城市私家车总量急剧攀升 ．2009年 6月，南京市注册登 记的机动车突破百万辆．与之俱来的是城市交通和停车的压力．现在，商场、超市、车站、机场、地铁出口、 医院、大型小区，都配套拥有约300个甚至上千个停车位的大型停车场．人工收费和管理已经无法满足 快速、高效、安全管理的需求．组建基于ZigBee的无线传感器网络，将帮助物业管理部门对大型停车场 进行有效的管理 ． 1 ZigBee技术特点 无线传感器网络 (WirelessSensorNetwork，WSN)，由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点 组成，是通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统[1]，其 目的是协作地感知、采集和处理 网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者． 一 般而言，随着通信距离的增大，设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加 ．如何解决无线信道的 多变性和易丢失性，以及节点的能源限制是关键．接收灵敏度一定时，无线发射功率 P和接收半径 之 间的关系l2是 P正 比于 ～R ．长距离数据传输时，能耗情况会十分严重，对能量有限的系统来说，会 造成节点过早死亡 ．ZigBee(曾被称作 HomeRFLite或FireFly无线技术)，基于 IEEE802．15．4规范，有高 通信效率、低复杂度、低功耗、低速率、低成本、高安全性 以及全数字化等诸 多优点，与 WiFi (IEEE802．11)，Bluetooth(IEEE802．15)等同使用 2．4GI-Iz频段 (此为免执照频段)的技术相 比(如表 1所 示)，用户能拥有较长的电池寿命和较多的器件阵列．如使用网状网络拓扑结构(Mesh)口]，理论上可组建 有2个节点的大型网络． 表 1 2．4GHz频段时ZigBee与其它通信技术的比较 收稿 日期：2010-03．22 作者简介：金春嫣(1981．)，女，湖南邵东人，淮阴师范学院讲师，中南大学硕士研究生，研究方向为计算机网络 第 3期 金春嫣等：基于ZigBee的无线传感器网络在大型停车场中的应用 219 大型停车场这种需要较大范围的通信覆盖，网络 中的设备非常多，但仅仅用于监测或控制，传输的 数据量很小的场景，选用设备成本低，无须频繁地更换电池或者反复地充电的基于 ZigBee技术的传感 器 网络是最为适当的． 2 停车场的管理系统设计 该系统可分为4个模块 ．入 口管理、泊位管理、出口与收费管理、管理中心． 中央监控计算机对来 自停车场 的所有数据集 中处理，并返 回相对应的操作指令 ．在协调和管理整个 监控系统的同时，也可通过系统集成，融人小区、大楼的智能 自动化管理系统．在需要时，可向上级管理 部门提供数据报表或具体的车辆定位查询． 停车场本身可标记为A、B、C等多个区，每个区可设置一个 ZigBee路 由．每个车位可设置一个基于 cc2430模块的精简功能无线传感器终端 ．每个路 由管理该区的数十个终端 ．整个 Mesh网络 由一个协调 器来协调l4J，并与中央监控系统交换信息．停车场 的各个节点的拓扑