基于ZigBee技術(shù)的公共時鐘系統(tǒng)構(gòu)建
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實(shí)際通信是通過MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模悦總€節(jié)點(diǎn)在接收到信息包時，都要維護(hù)鄰居表，鄰居表主要起地址解析的作用，即將鄰居節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成MAC地址。同步采用定期同步方式。每一個設(shè)備儲存一個全局變量32位的有符號數(shù)用于記錄自身時間戳。
3．2．2 路由節(jié)點(diǎn)程序
路由節(jié)點(diǎn)程序主要包括加入網(wǎng)絡(luò)、子節(jié)點(diǎn)時間同步和父節(jié)點(diǎn)時間同步等功能，其流程如圖4所示。
協(xié)調(diào)器啟動后，路由節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，將自己的信道設(shè)置成與現(xiàn)有的協(xié)調(diào)器使用的信道相同，并提供正確的認(rèn)證信息，即可請求加入網(wǎng)絡(luò)，并獲取協(xié)調(diào)器的地址、自己的短MAC地址、ZigBee網(wǎng)絡(luò)地址以及協(xié)調(diào)器規(guī)定的拓?fù)鋮?shù)。
3．2．3 時鐘節(jié)點(diǎn)程序
時間節(jié)點(diǎn)程序主要包括加入網(wǎng)絡(luò)、時間同步模塊和驅(qū)動顯示等功能，其流程如圖5所示。其中，時間節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)過程如同路由節(jié)點(diǎn)。本文引用地址：http://www.104case.com/article/156424.htm
4 應(yīng)用
本文設(shè)計的公共時鐘系統(tǒng)在某電站辦公綜合樓內(nèi)得到應(yīng)用。系統(tǒng)由1臺監(jiān)控PC計算機(jī)、1臺美國MINI GPS接收機(jī)、1臺主時鐘、31個時鐘指示器和6個路由器組成。公共時鐘系統(tǒng)應(yīng)用示意圖如圖6所示。
主時鐘接收GPS導(dǎo)航衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時鐘，主時鐘通過RS232串口與監(jiān)控計算機(jī)相連。GPS接收機(jī)、主時鐘和監(jiān)控計算機(jī)布置于6樓。每層樓布置1臺路由器和若干時鐘指示器，路由器1至路由器6分別是6樓至1樓的路由器。樓板對傳輸ZigBee信號的屏蔽作用，經(jīng)過實(shí)測，每隔兩層樓信號需要轉(zhuǎn)接。
經(jīng)過一年的運(yùn)行，結(jié)果表明：主時鐘能對所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定可靠的同步，同步精度較高，監(jiān)控顯示同步精度在20 ms內(nèi)，人工沒有觀察到跳秒現(xiàn)象。
結(jié)語
公共時鐘系統(tǒng)主要為公眾場所提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時間，使這些場所的設(shè)備和人員的活動有序協(xié)調(diào)，對公共場所活動的正常運(yùn)行起著非常重要的作用。
本文以ZigBee技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建的一種公共時鐘系統(tǒng)，具有非布線、自組織、低功耗等特點(diǎn)，為公共時鐘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了新的技術(shù)途徑。其中的ZigBee技術(shù)更具有顯著的低成本、傳輸距離遠(yuǎn)以及組網(wǎng)性能好等優(yōu)勢。所構(gòu)建的公共時鐘系統(tǒng)經(jīng)過一年的運(yùn)行，其結(jié)果表明，系統(tǒng)時鐘同步精度高、運(yùn)行可靠穩(wěn)定。這說明本文所構(gòu)建的公共時鐘系統(tǒng)是可行的，能夠克服目前普遍采用的基于互聯(lián)網(wǎng)、RS485網(wǎng)等時鐘同步系統(tǒng)的缺陷。
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