基于ZigBee的油井無(wú)線(xiàn)數據采集系統的設計

“節點(diǎn)信息”字段數據長(cháng)度為1字節，其是低4位為RFD節點(diǎn)號，高4位為FFD節點(diǎn)號。根據高4位將數據幀發(fā)送到對應的RFD，即對應的現場(chǎng)采集點(diǎn)。
1. 3 節點(diǎn)布置
在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，通過(guò)飛機布撒或者人工布置等方式，可以將大量的節點(diǎn)放在被測對象的內部或者附近。這些節點(diǎn)采用自組織的方式構成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，之間相互協(xié)作，實(shí)時(shí)地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域中的信息，并通過(guò)多跳中繼方式將數據傳給匯聚節點(diǎn)，最后由匯聚節點(diǎn)將整個(gè)區域內的信息傳送到遠程控制管理中心。反之，遠程管理中心也可以對網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)操控。

2 ZigBee技術(shù)
ZigBee是一種新興的短距離、低速率無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，它是一種介于無(wú)線(xiàn)標記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)方案，主要用于近距離無(wú)線(xiàn)連接。它有自己的無(wú)線(xiàn)電標準，在數千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調實(shí)現通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波將數據從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以它們的通信效率非常高。最后，這些數據可以進(jìn)入計算機，用于分析或者被另外一種無(wú)線(xiàn)技術(shù)收集。使
用世界最新射頻技術(shù)和集成技術(shù)來(lái)生產(chǎn)迄今為止真正的低成本、低功耗、袖珍體積(名片大小)、高可靠性的擴頻無(wú)線(xiàn)數傳電臺：使用世界最新的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，來(lái)實(shí)現所有數傳電臺之間不需中繼站的互聯(lián)網(wǎng)式通信。

3 傳感器節點(diǎn)設計
在無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)各單元中，核心單元為處理器單元及射頻單元。處理器單元決定節點(diǎn)的數據處理能力，路由算法的運行速度以及無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )形式的復雜程度，因此不同處理器的選用也在一定程度上影響了節點(diǎn)的整體能耗和節點(diǎn)的工作壽命。射頻單元的選擇直接影響無(wú)線(xiàn)通信使用的頻段、節點(diǎn)間數據通信的收發(fā)速率以及節點(diǎn)的通信距離等。
本系統選用目前較為廣泛的JENNIC公司的JN5139作為主控芯片，以此設計出網(wǎng)絡(luò )中的協(xié)調器與終端節點(diǎn)。
JN5139是低功耗低成本適合于IEEE 802．15．4和ZigBee應用的無(wú)線(xiàn)微控制器。在單芯片內集成了用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的收發(fā)器和微控制器；成本敏感的ROM／RAM架構，滿(mǎn)足了批量應用的需要；元件數量少和成本低，從而實(shí)現了低系統BOM；硬件MAC可以保證實(shí)現低功耗和低處理器開(kāi)銷(xiāo)；大量用戶(hù)外設；與JN5121引腳兼容，從而輕松實(shí)現了移植。它的內部結構圖如圖4所示。