基于Zigbee的無線投票表決器基站設計思路

　　4.3 應用層

　　主要實現：1.以太網和Zigbee 網絡的建立。2.接受遠程監控中心的訪問和各項指令。3.維護并管理整個Zigbee 網絡。4.接收來自Zigbee 網絡中的各投票表決器的投票數據幀。程序流程圖如圖4 所示。

　　首先建立以太網絡，完成與上位機的連接后，上位機向基站發出建立無線投票表決器網絡的基礎信息幀。基站根據基礎信息幀中指定的頻段，PAN 號，發射功率等參數建立Zigbee 網絡。各無線表決器申請加入該網絡，成功加入后將會將獲得由基站（Zigbee 網絡中的協調器）分配的一個16 位動態網絡短地址。并同時提示用戶表決器通信正常。否則提示通信失敗。

在設定時限內，基站統計成功加入該網絡的投票表決器數目，并向上位機發送統計結果。屏蔽此后所有申請加入該網絡的投票表決器設備直到基站收到上位機更新網絡的命令。上位機收到參與該階段的投票表決器總數若大于設定的最低人數時，則向基站發送投票信息幀。若參與該階段的投票表決器總數若小于設定的最低人數時上位機則向基站發送延長等待投票表決器加入網絡的時限指令。若再次超過時限仍未達到指定人數則提示該階段投票無效。投票信息幀中包括本階段投票的投票格式，投票類型等內容。基站收到投票信息幀后并向整個Zigbee 網絡進行廣播，此時投票開始進行。Zigbee 網絡中的各投票表決器根據收到的投票信息幀，將提示用戶進行相應的投票操作。用戶完成投票操作后，投票表決器將投票數據幀發送給基站，基站將投票數據幀存入到Zigbee_BUF 數據緩沖區中，并向投票表決器發送回復幀，向用戶指示成功發送。然后收回該投票表決器的網絡短地址，使其脫離該網絡，防止用戶進行二次投票。

圖4 應用程序。

　　上位機定時向基站進行訪問，基站收到訪問請求后向上位機傳輸數據緩沖區內容。上位機收到后返回信息確認幀。基站接受到上位機的信息確認幀之后清除數據緩沖區內容。基站在規定投票時限內，收回所有網絡短地址，使本次加入該網絡的投票表決器全部脫離，停止用戶進行投票。

　　完成該階段投票過程后，進入新階段投票時，上位機向基站發送更新網絡命令。此時，基站重新允許投票表決器加入該網絡。開始新一輪的投票過程。

　　4.4 實現結果

　　基站完成了聯調工作。成功的實現了本文介紹的全部功能。圖5 為頻譜儀監測基站與無線投票表決器進行通信時的數據傳輸情況。

圖5 遠程監控中心上位機監控軟件。

　　5 結論

　　本文設計的基站實現了以太網和Zigbee 網絡的連接，為Zigbee 網絡實現遠程監控提供了一些思路。該基站已投入市場，并取得良好的經濟效益。如何在功耗和傳輸速度上提高基站的性能以及設計出能與現行的多種協議互聯的基站是我們今后研究的重點。