基于Zigbee技術(shù)的家用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )

無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)采用Freescale公司的微控制器GT60和無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片MCl3192．無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的組成結構框圖如圖6所示．GT60與MCl3192之間通過(guò)CPI口進(jìn)行通信．

設計時(shí)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(fā)射接收部分可分開(kāi)設計．天線(xiàn)設計是無(wú)線(xiàn)模塊設計的關(guān)鍵，直接影響到傳感器節點(diǎn)的通信質(zhì)量和通信距離．可以參照常用的2．4GHz天線(xiàn)的設計方法本設計采用了偶極子微帶PCB板天線(xiàn)，所有銅箔走線(xiàn)均采用微帶傳輸線(xiàn)的原理．以減少發(fā)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(diǎn)的設計與脈搏傳感無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)的設計相似．

網(wǎng)絡(luò )控制器和脈搏傳感節點(diǎn)的應用程序流程如圖7、圖8所示.

4實(shí)驗與結論

應用構建的家庭無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )平臺對被監護者的脈搏信號進(jìn)行實(shí)時(shí)測試采樣頻率是150Hz，采用8位的A/D轉換器，該家用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )可以正確地對脈搏信號進(jìn)行采集．測試過(guò)程中，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )能夠連續正常工作．為了測試網(wǎng)絡(luò )的丟包率，每隔10ms發(fā)送一個(gè)數據包，連續發(fā)送1000個(gè)數據包，丟失的數據包數除以總發(fā)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(diǎn)與中心節點(diǎn)的距離的關(guān)系如圖9所示．

通過(guò)圖9可以看出，在點(diǎn)對點(diǎn)的距離小于10m時(shí)．丟包率小于1％，可以通過(guò)應用層設置重傳機制進(jìn)一步降低丟包率，點(diǎn)對點(diǎn)通信距離為20～30m．傳感節點(diǎn)的電池可以連續工作3～5d．實(shí)驗驗證了構建的家用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行脈搏信號監護的可行性．系統進(jìn)一步擴展，可實(shí)現其他生理信號的無(wú)線(xiàn)監護．