摘要 为了完结航空兵部队日常飞翔确保中对保护东西进行长途实时准确办理的意图，规划了一套根据ZigBee无线传感网络和条码技能的东西实时办理体系。该体系由终端数据搜集体系、ZigBee无线传感网络和上位机监控端3部分组成。体系完结了条码枪对东西条形码的搜集和无线传感网络对数据的传输，PC端树立数据库和上位机使用程序完结了数据处理和人机交互。此外体系还完结了对保护现场东西的实时办理，提高了作业效率，杜绝了人为过失的产生，对飞翔安全确保具有重要意义。
在航空兵部队飞翔确保中，对东西的办理非常重要，谨防将保护东西遗漏在飞机内部，对飞翔安全确保非常要害。每架飞机所对应的东西都是绝无仅有的，东西箱跟从飞机的方位移动，现在是人工对东西箱中的东西数量和品种进行清点承认，在确保数量和品种准确无误的状况下才能对飞机进行相关作业。现有作业形式因为东西品种繁复，人工效率低下且存在人为误判的状况，这将对飞翔安全形成严峻危险;一起每天需求去东西房借还东西，作业量较大。为处理上述问题，本文规划了一种根据ZigBee无线传感网络的长途东西办理体系。体系完结了经过条码枪对东西收支东西箱条形码的数据搜集，并经过树立ZigBee无线通讯网络将条形码数据传输到PC端数据库，在PC端进行数据处理，经过可视化界面临处理成果进行显现，并将每个东西箱的数据处理成果发回现场终端设备显现，完结长途对每架飞机东西的准确、实时办理，并将成果反应给现场作业人员，完结了各类人员对数据的同享。本体系有用地处理了现有作业形式下监管不到位、存在人为过失危险、作业程序繁琐的坏处;既确保了安全又提高了作业效率，对探究飞翔安全确保形式具有重要意义。
1 体系总体规划
体系功用首要分为3部分：(1)完结单个东西箱(ZigBee终端节点)的东西出库入库时东西条形码的搜集。(2)ZigBee无线传感网络的树立，将各终端节点搜集的数据实时上传到和谐器点，并进行和谐器点和终端节点的数据交换。(3)在PC端，经过RS232串口接纳和谐器节点的数据，经过树立的数据库进行数据处理，完结对处理成果的可视化显现并将处理成果反应给各个终端节点。
整个东西办理体系的无线监测网络由终端节点、会聚节点、监控中心组成。体系选用Z—Stack协议构建无线传感器网络;各个终端节点别离履行东西条码的搜集、信息的处理和数据的传输;会聚节点包含路由器和和谐器，路由器担任数据的搜集与转发，和谐器作为网关节点，首要担任网络组成、保护、操控终端节点的参加，经过RS232串口与监控主机完结数据的交互;在监控中心经过树立数据库并对数据进行处理然后实时办理整个网络区域内各终端节点的东西作业。在ZigBee协议的3种拓扑结构中，本文选用树形网络，树形网络比最简略的星形网络拓扑网络规划大，一起比网状拓扑所需资源小，体系结构框图如图1所示。
2 硬件规划
体系硬件电路的规划首要包含终端节点和和谐器节点的硬件规划。终端节点首要担任东西条码数据的收支库办理、状况显现、数据的无线发送和接纳等使命，并能以自组织的方法参加网络，是整个硬件的中心;而会聚节点包含路由器节点和和谐器节点，路由器节点首要担任数据的路由;和谐器节点首要担任和PC端上位机程序的数据通讯，接纳路由器的数据经过串口输出到PC机，经过串口接纳PC端处理后的数据，经过无线传感网络传输到各个终端节点，一起担任无线网络的树立和保护。
体系的终端节点由CC2530中心模块、数据搜集模块、状况显现模块和按键模块组成。终端节点的硬件框图如图2所示。
2.1 CC2530中心模块电路
CC2530芯片是ZigBee新一代SoC芯片片上体系处理计划，其可以以较低的总资料本钱树立强壮的网络节点。CC2530集成了RF收发器、增强工业标准的8051MCU，可编程Flash存储器，8 kB RAM等。图3所示为CC2530中心电路图，首要包含电源电路部分、晶振电路和射频电路3部分。
2.2 数据搜集模块电路
在终端节点中，条形码扫描枪担任对东西条形码收支东西箱的数据进行搜集，经过RS232串口通讯将数据传输给CC2530，CC2530模块再将条码数据进行处理后经过无线传感网络传输给上位机。图4为体系的USB转串口电路图。
2.3 状况显现模块电路
液晶屏选用LCD1602，具有标准的16脚接口，可显现汉字、英文和图形。常用的指令集有：清屏指令、输入方法设置指令、显现开关操控指令、光标位移指令、功用设置指令、写数据指令等。液晶屏用于显现东西状况信息，东西悉数偿还时显现为OK，东西缺失是实践缺失的数量和东西代码。液晶屏电路如图5所示。
LED用于体系的作业状况显现，D1为体系报警指示灯，终端节点接纳到上位机反应的信息为东西数量缺乏时D1为闪耀状况，并在液晶显现屏幕上显现详细的确的东西代码。D2为东西出库状况指示灯，D3为东西入库状况指示灯，LED电路如图6所示。
2.4 按键模块电路
按键模块用于体系的作业形式的操控，本体系规划了3个独自的按键。S1为体系启动按钮，S2为入库状况切换按钮，S3为出库状况切换按钮，按键电路如图7所示。
3 体系软件
软件部分的规划是在硬件网络节点的基础上，经过Z—Stack协议栈完结组网，然后经过ZigBee无线传感网络来完结数据的传送。终端节点搜集东西条码数据，经过构建的无线传感网络将各终端节点的数据传输给PC端;PC端经过将接纳的数据经过数据处理后得出成果，再将成果经过无线传感网络反应给相对应的终端节点，并在PC端进行可视化显现;PC端上位机软件完结了人机交互功用，便于长途对现场状况进行办理。
3.1 构建无线传感网络
无线传感器网络中节点的作业有组网与数据转发两个阶段。程序规划选用TI公司最新的契合ZigBee2007标准的Z-Stack协议栈。Z—Stack是德州仪器推出的ZigBee协议栈软件，为使用开发者供给了一个模板，在其基础上进行开发可大幅加速使用开发周期。
Z—Stack选用操作体系的思想来构建，选用事情轮询机制。体系依照使命优先级顺次处理事情，而在事情处理完后，进入低功耗形式，降低了体系功耗。操作体系笼统层(OSAL)的作业便是对多个使命进行体系资源分配，中心是经过参数传递的事情类型来判别对应处理相应使命的事情。在体系中，界说Taskevents数组寄存每个使命的标志位，在OS主体循环函数中，轮询判别各使命标志位来对应履行相应的使命。然后履行事情处理函数，完结使命事情处理。
在进行使用开始时，需求界说增加相应的使命。其间首要包含使命初始化函数和事情处理函数。使命初始化函数界说一个TasksArr数组，寄存一切使命事情处理函数的地址。给每个使命分配仅有的使命标识号，最终注册体系服务。Z—Stack协议栈中依照由高到低的优先级现已界说好了MAC层、网络层、硬件驱动笼统层、使用设备目标层的使命，只需增加用户使用层使命初始化函数到后边即可。
ZigBee无线传感器网络在布设之后，和谐器首要树立网络，所用信道和PAN ID应避免与其他网络有抵触;树立网络后，和谐器处于网络监听状况，当有终端节点恳求参加网络时，和谐器为终端节点分配网络地址并树立街坊列表，之后向终端节点发送入网承认信息，衔接成功。规划中，终端节点可以寻觅最佳路由，完结网络多跳功用，最终经过路由器发送数据给和谐器。
3.2 ZigBee终端节点软件规划
CC2530是根据8051 MCU的SOC芯片，数据传输采中将每次发送的数据打包成一个128位的数据包，其间包头为校验码55，包尾校验码为AA，接纳端收到数据后将数据包解析，并判别包头包尾是否为“55”和“AA”，若是，则将数据包放入缓存中;假如不是，则回来掉包信息，发送端从头发送数据。终端节点软件分为搜集数据并发送、接纳数据并显现两部分。经过串口搜集数据打包后经过无线传感网络发送。接纳和谐器发送来的数据后，解析后将契合要求的数据在LCD上显现。
3.3 上位机软件规划
监控中心首要完结数据收发、存储、处理以及显现，软件框图如图10所示。上位机的界面是选用VB编写，数据库选用的是SQL。监控中心是本体系的中心部分，终端搜集到的各节点数据都经过无线传感网络传输到上位机的数据库中存储，经过体系程序对数据进行比对处理，然后断定各个终端节点的东西是否悉数在位。
上位机界面如图11所示，体系运转后翻开通讯端口按键，挑选串行端口、波特率，体系则主动接纳和谐器经过串口发送的数据，并存储在体系数据库中。当操作人员按下获取按钮时，体系程序将反应出定论：当东西悉数偿还时，对应的终端节点显现为绿色;当东西未悉数偿还时显现为赤色，并在下方文本框中显现所缺东西类型。按下发送按钮时，则将东西状况发送给相应终端节点，完结数据的同享交互。
4 结束语
体系规划了一套根据ZigBee技能的飞翔确保东西办理体系，有用处理了对现场监管不到位、实践作业中人为过失等问题。经过体系测验，无线传感网络数据传输安稳牢靠，可以有用地监控飞翔确保现场终端东西使用状况，对探究航空兵部队对飞翔确保中东西进行安全高效的办理供给了一套切实可行的计划。
