用ZigBee/IEEE 802.15.4預防和控制森林火災(08-100)

　　協調員節點通過兼容ZigBee的無線網絡，從鄰近傳感器節點收集信息和處理數據，如果監測到煙霧，就使用大型無線網絡(例如3G或GPRS)發出警報。這種警報可以直接發送到消防站，警報不僅包括火災位置信息，而且包括監測時間。類似解決方案已經在意大利實施，取得了巨大成功。

　　要確定每個節點的放置位置，以達到最佳覆蓋，必須進行可行性研究。由于 ZigBee/IEEE 802.15.4協議定義了每個節點的MAC地址，因此可以關聯到固定GPS點，以確定受影響區域的位置。采用 ZigBee協議的一個最大優勢是可以實施網狀網絡，擴大網絡范圍，用路由器而非協調員。

　　電池壽命不再是一個問題，因為一塊電池可以使ZigBee器件運行長達20年時間。如果外置組件(例如電力放大器、煙霧傳感器或緊急照明燈)需要額外電源，那么可以實施帶太陽能電池的電池充電器。

　　使用低功耗IEEE 802.15.4片上系統解決方案(如 MC1322X，見圖 3)，可以很輕松地實施無線網絡。它包含一個 ARM7內核，發射和接收過程只消耗約 20mA的電流。

　　封裝 MC1322X ZigBee Platform in Package(PiP)包括一個雙 8信道、 12位模數轉換器，可以連接幾個傳感器，以收集不同數據。網絡系統只需再增加一個 24MHz晶體和天線，因為其它組件(如不平衡變壓器和交換器)已經包括在封裝中。高度集成的 MC1322X PiP的多功能性還為 “forest watch(森林監察) ”節點提供一些其它功能，通過收集氣象信息(例如濕度、溫度和降水)，協助消防員的工作。作為一種額外優勢，當有人在叢林中迷路時， forest watch節點甚至可以用作應急站。

　　根據論文 “美國火災產生的二氧化碳估計：碳管理的意義 ”，美國火災每年產生約 2.9億公噸的二氧化碳，相當于全國礦物燃料燃燒所排放的二氧化碳總量的4~6%。使用簡單的無線傳感器網絡，這些二氧化碳的大部分都可以避免，例如本文的描述。