基于Zigbee技術的家用無線網絡
無線節點采用Freescale公司的微控制器GT60和無線收發芯片MCl3192.無線網絡節點的組成結構框圖如圖6所示.GT60與MCl3192之間通過CPI口進行通信.
設計時應考慮到高頻電路對傳感器信號的干擾,傳感器調理電路與高頻發射接收部分可分開設計.天線設計是無線模塊設計的關鍵,直接影響到傳感器節點的通信質量和通信距離.可以參照常用的2.4GHz天線的設計方法本設計采用了偶極子微帶PCB板天線,所有銅箔走線均采用微帶傳輸線的原理.以減少發射引起的傳輸損耗,獲得了比較大的輸出功率和較高的接收靈敏度.GT60和MCl3192的供電電壓都是3V,系統可以采用紐扣電池供電其他節點的設計與脈搏傳感無線節點的設計相似.
網絡控制器和脈搏傳感節點的應用程序流程如圖7、圖8所示.
4實驗與結論
應用構建的家庭無線網絡平臺對被監護者的脈搏信號進行實時測試采樣頻率是150Hz,采用8位的A/D轉換器,該家用無線網絡可以正確地對脈搏信號進行采集.測試過程中,無線網絡能夠連續正常工作.為了測試網絡的丟包率,每隔10ms發送一個數據包,連續發送1000個數據包,丟失的數據包數除以總發送的數據包數得到丟包率;連續測量10次,求平均值.測得的丟包率與傳感節點與中心節點的距離的關系如圖9所示.
通過圖9可以看出,在點對點的距離小于10m時.丟包率小于1%,可以通過應用層設置重傳機制進一步降低丟包率,點對點通信距離為20~30m.傳感節點的電池可以連續工作3~5d.實驗驗證了構建的家用無線網絡進行脈搏信號監護的可行性.系統進一步擴展,可實現其他生理信號的無線監護.
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