四川無線智能照明模塊-成都定制化照明方案-貴州定制化照明方案

易斯特科技以“打造行業(yè)優(yōu)異，滿足客戶需求”為使命。公司擁有高素質的員工隊伍，電子設備及其它周邊配件產(chǎn)品的生產(chǎn)水平，產(chǎn)品主銷全國。我司不斷地對產(chǎn)品開拓創(chuàng)新，以技術為核心、視質量為生命、奉用戶為上帝，竭誠為您提供性價比好的產(chǎn)品。

四川無線智能照明模塊-成都定制化照明方案-貴州定制化照明方案。 在全國地區(qū)有著良好信譽度的易斯特科技。自2017-08-24創(chuàng)辦以來，一直致力于維修安裝服務的相關產(chǎn)品的研究、開發(fā)、生產(chǎn)與銷售。易斯特科技旗下的無線智能照明模塊是公司的明星產(chǎn)品，公司對這款產(chǎn)品在市場的銷量一直都保持著自信。至今為止，該款產(chǎn)品給我司帶來的收益一直都是逐年上升的，優(yōu)異的產(chǎn)品質量給了我們充分的信心。

2 系統(tǒng)軟件設計

2.1 無線傳感器網(wǎng)絡設計

無線傳感器網(wǎng)絡是由一些低功耗、低成本、體積小的傳感器節(jié)點，以無線通訊方式組成的網(wǎng)絡，融合傳感器技術、信息處理技術、嵌入式技術和網(wǎng)絡通信技術，實現(xiàn)信息的采集、處理、傳輸及應用，具有施工成本低、系統(tǒng)擴展性好、運行維護易等優(yōu)點。本系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡結構設計如下：

1）網(wǎng)絡拓撲

系統(tǒng)無線網(wǎng)絡采用星型結構，有基站和從站兩類節(jié)點。基站與各從站間進行雙向通信，從站互不通信。網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都配有ID地址，有接收、發(fā)送兩種狀態(tài)，默認處于接收狀態(tài)。

2）MAC層協(xié)議

為避免多個從站同時向基站發(fā)送信息導致信道沖突，且照明系統(tǒng)對控制時延性要求不高，所以網(wǎng)絡MAC層采用非堅持CSMA/CA協(xié)議。通信前，節(jié)點先利用nRF905的載波檢測引腳CD信道是否空閑，若空氣中有同頻信號則CD自動置高。若信道忙碌則節(jié)點隨機延遲一段時間后再重新。

信道空閑時，節(jié)點并不立即發(fā)送，而是采取的退避機制，將信道沖突的概率降至小。因為當某從站與基站通信完畢的瞬間，可能有多個要發(fā)送數(shù)據(jù)的從站同時到信道空閑，此時信道沖突的可能性大，所以節(jié)點隨機退避一段時間后再進行發(fā)送。

這里采用二進制指數(shù)退避算法BEB，設爭用期（即節(jié)點發(fā)出數(shù)據(jù)至接收到信道沖突的時間）為2t，各站重傳次數(shù)為N,從整數(shù)集合0,1,…,(2N-1)中隨機取數(shù)，記為R。節(jié)點重傳產(chǎn)生的時延D為2t的R倍，即D=R×2t。

站點在發(fā)送前若檢測到信道空閑，就立即啟動退避計數(shù)器，只要信道空閑，退避計數(shù)器就遞減，若退避過程中檢測到信道被占用則暫停退避計數(shù)器并保持計數(shù)器值不變，當信道重新空閑時在原有計數(shù)值基礎上再次啟動退避計數(shù)器，當計數(shù)值減到零時節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。

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3）沖突避免策略

CSMA/CA協(xié)議只能解決發(fā)送端的數(shù)據(jù)沖突問題，但接收端仍存在數(shù)據(jù)沖突的可能，即“隱藏節(jié)點”問題。因此系統(tǒng)引入RTS/CTS/DATA/ACK握手機制。具體過程如下：

⑴從站向基站發(fā)送前先通過競爭方式獲得信道使用權，再向基站發(fā)送請求連接幀RTS(Request To Send)。

⑵基站收到從站的RTS幀后，向從站發(fā)送連接確認幀CTS(Clear To Send)，建立兩者之間的通信連接。

⑶從站收到基站的CTS幀后，向基站發(fā)送數(shù)據(jù)幀DATA，若沒有收到CTS幀，則重新發(fā)送RTS幀。

⑷基站收到從站的DATA幀后，向從站發(fā)送數(shù)據(jù)確認幀ACK。

⑸從站收到基站的ACK幀后，整個通信過程結束，若沒有收到,則重新發(fā)送DATA。

圖4 從站流程圖

圖5 基站流程圖

5）數(shù)據(jù)訪問

本系統(tǒng)的OPC服務器支持同步和異步兩種數(shù)據(jù)訪問方式，包括提供六種讀數(shù)據(jù)方式，其中IOPCSyncIO2::ReadMaxAge、IOPCSyncIO::Read和IOPCItemIO::Read用于同步讀；IOPCAsyncIO2::Read、IOPCAsyncIO3::ReadMaxAge用于異步讀；而當數(shù)據(jù)改變或異步刷新被調用時，采用IOPCCallback::OnDataChange。

本文由于無線網(wǎng)絡中的基站會自動將設備狀態(tài)上傳至OPC服務器中的服務器地址空間，因此所有操作都直接讀取OPC服務器中的內(nèi)存數(shù)據(jù)。OPC服務器具有五種寫數(shù)據(jù)方式，其中同步寫操作包括：IOPCSyncIO::Write、IOPCSyncIO2::WriteVQT及IOPCItemIO::WriteVQT；異步寫操作包括：IOPCAsyncIO3::WriteVQT、IOPCAsyncIO2::Write。當用戶下達指令時，OPC服務器通過調用RS232串口寫函數(shù)，將命令下傳給無線網(wǎng)絡中的基站。

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