基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜系統

摘要：介紹了基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜系統的設計方案，選用集成8051內核的CC2430芯片作為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。利用星型網(wǎng)絡(luò )，簡(jiǎn)單外圍電路，軟件、硬件的設計，實(shí)現了無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜功能。在低功耗方面采用外部中斷喚醒睡眠模式的工作方式，延長(cháng)了終端的電池使用壽命。解決了點(diǎn)菜終端功耗大的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：ZigBee；CC2430；無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜系統；低功耗

0 前言
隨著(zhù)社會(huì )信息化的發(fā)展，我國餐飲業(yè)，尤其是快餐行業(yè)迅猛發(fā)展。傳統餐飲業(yè)管理成本高、管理水平低、人力資源浪費、服務(wù)員工作量大、工作效率低、點(diǎn)菜周期長(cháng)、跑單漏單嚴重、紙張等耗材大，嚴重影響到餐飲業(yè)服務(wù)品質(zhì)和形象。無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜系統為造就高檔就餐環(huán)境，提高顧客的滿(mǎn)意程度，吸引更多顧客創(chuàng )造了條件，提高了餐飲業(yè)的自動(dòng)化、信息化水平。

1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介
ZigBee的名稱(chēng)源于蜜蜂的舞蹈，蜜蜂通過(guò)跳ZigZag形狀的舞蹈交換各種信息。故將新一代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)命名為ZigBee。ZigBee過(guò)去又稱(chēng)為HomeRF Lite、RF-EasyLink或FireFly無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，目前統稱(chēng)為ZigBee技術(shù)。
ZigBee技術(shù)利用全球共用公共頻率2．4GHz，該頻段為全球統一無(wú)需申請ISM頻段，被劃為16個(gè)信道，數據傳輸速率250kbps，碼元速率為 62．5kbaud，采用16進(jìn)制正交調制，碼片長(cháng)度為8的偽隨機碼直接擴頻，具有顯著(zhù)的低成本、低耗電、網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)多、傳輸距離遠等優(yōu)勢，目前被視為替代有線(xiàn)監視和控制網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域最有前景的技術(shù)之一。
ZigBee的特點(diǎn)主要表現在以下幾個(gè)方面：
(1)低功耗：待機模式，2節AAA干電池可支持1個(gè)節點(diǎn)工作0．5～1年。
(2)低成本：協(xié)議大幅簡(jiǎn)化，免執照頻段、協(xié)議專(zhuān)利費。
(3)低速率：250、40和20kbps原始數據吞吐率。
(4)近距離：傳輸范圍為10～75m，增加RF發(fā)射功率，可達1～3km。
(5)網(wǎng)絡(luò )容量大：可組成65000個(gè)節點(diǎn)的大網(wǎng)。
(6)短時(shí)延：響應速度快，睡眠轉入工作狀態(tài)需15ms，節點(diǎn)連接入網(wǎng)需30ms。
(7)安全性能高。

2 系統總體方案設計
2．1 系統方案選擇
較早期的無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜系統主要是IC卡點(diǎn)菜終端和紅外點(diǎn)菜終端。
IC卡點(diǎn)菜終端：服務(wù)員領(lǐng)卡、插卡、客戶(hù)點(diǎn)菜，結束后需到固定地點(diǎn)讀卡。特點(diǎn)是信息準確、價(jià)格低、速度慢、費時(shí)費力。
紅外點(diǎn)菜終端：顧客可直接在其上點(diǎn)菜，速度快、價(jià)格中、發(fā)射距離短、需直線(xiàn)接收。
目前較為流行的點(diǎn)菜系統設計方案主要有以下三種：
(1)商用PDA+無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡。借助帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡的商品化PDA開(kāi)發(fā)。較典型的幾種采用Windows mobile操作系統的Dell-Axim x50、采用Pocket PC操作系統的宏基-N1O等。特點(diǎn)是開(kāi)發(fā)方便、開(kāi)發(fā)調試工具較好、功能強大、802．11協(xié)議、傳輸數據可靠安全，但價(jià)格昂貴。
(2)單片機+無(wú)線(xiàn)模塊。采用單片機、單色LCD模塊、按鍵輸入、微功耗的無(wú)線(xiàn)IC，如RF401。無(wú)操作系統、定制式軟件、價(jià)格便宜、功耗低、簡(jiǎn)單易用。但人機對話(huà)差、功能弱、軟件升級難、軟件移植復用能力差。
(3)處理器+操作系統+無(wú)線(xiàn)模塊
微軟WINCE操作系統、32位處理器、16色LCD觸摸屏和無(wú)線(xiàn)模塊。開(kāi)發(fā)、使用較方便，但操作系統非免費且不開(kāi)源，增加了單個(gè)商品成本。
對比以上方案，結合中、小型規模餐飲企業(yè)的實(shí)際需求，本文采用第二種方案進(jìn)行點(diǎn)菜系統的研究。
2. 2 系統總體架構
本系統由用于無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜的通信終端設備(簡(jiǎn)稱(chēng)“終端”)、協(xié)調器設備、作為服務(wù)器的PC機、打印機等部分組成。
服務(wù)員攜帶終端，可根據顧客需求為顧客提供實(shí)時(shí)服務(wù)：點(diǎn)菜、套餐點(diǎn)菜、加菜、退菜、套餐退菜、催菜、口味選擇等。點(diǎn)菜完成，點(diǎn)菜信息經(jīng)由星型ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據傳輸，傳送至服務(wù)器。
服務(wù)器完成與終端實(shí)時(shí)通信、咨詢(xún)、賬單打印、數據維護管理、賬單結算、酒店人事管理等。該系統架構圖如圖1所示。