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ZigBee技术搭建无线点餐系统

2019-12-05

一、应用需求
  系统由服务员手持的带 ZIGBEE 无线数据通讯功能的无线点菜手持机、或安装在餐桌上的具有ZIGBEE 无线数据通讯功能的点菜机,和安装在 PC 系统服务器端的ZIGBEE 无线数据中心节点组成。利用本套系统,服务员或顾客可以随时随地使用无线点菜机进行点菜、加菜、结算等工作,并即时把数据传到后台数据服务器。在数据服务器端,安装有 ZIGBEE 无线数据中心节点,可以在有效范围内与无线点菜机进行随时随地的通讯,由服务器负责后台的数据维护 管理。  
  系统由无线点菜手持机或桌上的无线点菜机、无线通讯节点及安装了无线 ZIGBEE  中心节点的 PC 控制机组成。PC 控制机端无线通讯节点与无线点菜机配合使用,完成点菜系统的无线数据通讯功能。一台 ZIGBEE 无线通讯中心节点能够以轮询的方式与多台无线点菜机通讯。在室内环境,受建筑物的阻挡等因素影响,当一台 PC 端无线数据节点的通讯距离不能覆盖整个应用场所时,在适当位置增设多个无线通讯路由节点,可以组成相当可靠的蜂窝状网络,保证数据的可靠传输。  

二、基于ZigBee 的餐厅无线点餐系统通信网络  
  餐厅ZigBee 无线节点网络,通过在餐厅、吧台、厨房、收银台、处理中心部署的 ZigBee节点设备构成了完整的无线通讯网络,实现了信息处理的自动化。  内置无线ZIGBEE 通信模块的手持点餐终端,服务员通过手持的点餐终端处理顾客的点单,用户订单通过终端和大厅内的ZigBee 网络自动的上传到厨房和收银台。  
  无线通信系统的 ZIGBEE 中心节点、无线ZIGBEE 路由和无线点餐终端,够构成一个蜂窝状的通信网络,任何一个节点以多调方式实现通信。其中任何一个 ZIGBEE 路由器,负责与中心网络的连接和数据中继转发。   
  所有的 ZIGBEE 路由器组成一个蜂窝网状网络,再与 ZIGBEE 中心节点连接,中心节点设置在总服务台,构建成一个完整的 ZIGBEE 无线网络,是个通信非常可靠的网络结构。

三、Zigbee 无线技术简介
  zigbee是一种新的无线连接技术,该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、近距离的设备联网应用。    
  ZigBee 标准基于 802.15.4 协议栈而建立,具备了强大的设备联网功能,它支持三种主要的自组织无线网络类型,即星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree),并且系统节点具有多跳路由功能,特别是能够组成蜂窝网状网络结构,具有很强的网络健壮性和系统可靠性。   

支持点对点、点对多点通信中心节点为ZIGBEE 协调器,终端节点为ZIGBEE 终端设备所有数据经过中心节点适合圆形分散、距离较近的设备联网 

系统采用多跳式路由通信  

网络容量很大  
可以跨越很大的物理空间,适合距离较远比较分散的结构  
MESH网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能,网络的所有实体只有要通信范围之内,都可以互相通信,如果没有直接通路,还可以通过“多级跳”的方式来通信;该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络;除此之外,网络还具备自组织、自愈功能。   

四、Zigbee 无线技术优点  
  设备省电    
  zigbee 技术采用了多种节电的工作模式,可以确保两节五号电池支持长达 6 个月到2 年左右的使用时间;    
  通信可靠    
  zigbee采用了 CSMA-CA 的碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;MAC 层采用了完全确认的数据传输机制,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息;    
  网络的自组织、自愈能力强   
  zigbee的自组织功能:无需人工干预,网络节点能够感知其他节点的存在,并确定  
  连接关系,组成结构化的网络;    
  zigbee自愈功能:增加或者删除一个节点,节点位置发生变动,节点发生故障等等,网络都能够自我修复,并对网络拓扑结构进行相应地调整,无需人工干预,保证整个系统仍然能正常工作。具备自组织、自愈能力的无线通信网络才是最理想的通信方式。   
  成本低廉    
  设备的复杂程度低,且 Zigbee协议是免专利费的,这些可以有效地降低设备成本;Zigbee的工作频段灵活,为免执照频段的 2.4GHz,就是没有使用费的无线通信。   
  网络容量大    
  一个 ZigBee 网络可以容纳最多 254 个从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在 200 多个 ZigBee网络;    
  数据安全    
  ZigBee 提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用 AES-128,同时各个应用可以灵活确定其安全属性。