【摘要】：通信技術的革新使得船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能不斷完善,這對于降低船舶安全事故、保障航行安全具有重要意義。本文對傳感器網絡進行研究,設計實現(xiàn)了基于船舶物聯(lián)網的遠程安全監(jiān)控系統(tǒng),在Zig Bee無線通信協(xié)議基礎上,提出了擁塞控制算法,有效提高了系統(tǒng)的數據通信效率。
【圖文】：

信質量進行檢測。2）控制層MAC。該層主要實現(xiàn)對所有無線信道的訪問，并發(fā)射同步信號，，提供MAC實體間的通信鏈路。該層的具體服務有：生成網絡信標；信標同步；支持PAN的連接和分離；通常信道采用CSMA-CA方式接入。3）網絡層NWK。該層是ZigBee協(xié)議的核心，主要負責數據傳輸、路由查詢和ZigBee節(jié)點的斷開或接入。該層的具體服務有：網絡生成、網絡發(fā)現(xiàn)、初始化路由、同步接收、信息維護、設備初始化、設備的接入或斷開。4）應用層APL。該層包括支持層APS、ZigBee設備ZDO等。APS為用戶提供網絡服務接口、必要函數圖1船舶物聯(lián)網遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)Fig.1Remotesafetymonitoringsystemforship’sInternetofthings圖2傳感器節(jié)點Fig.2Sensornodes第39卷龐博，等：船舶物聯(lián)網遠程安全監(jiān)控中數據通信機制研究·137·

鄒釁魍釻緹哂幸鋢渦鄖�、容错性高和繝F儼渴?等特點[3]�；诖拔锫�(lián)網的遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)的特點如下：1）可以靈活設置船舶監(jiān)控點，所以，其具有較強的適應能力。2）監(jiān)測點具有易安裝和維護的特點。當系統(tǒng)中的某個監(jiān)測點出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)能夠快速定位異常監(jiān)測點，并及時進行維修。3）系統(tǒng)支持分布式數據存儲和數據處理，在監(jiān)控中心和監(jiān)控節(jié)點都保存了監(jiān)控數據，所以，系統(tǒng)具有很高的可靠性。4）傳感器網絡中的節(jié)點具有一定智能性，所以，可以降低參數改變對測量精度造成的影響。傳感器網絡中的ZigBee節(jié)點如圖2所示，主要包括數據采集單元、數據處理單元、無線通信單元以及能源供應單元，實現(xiàn)監(jiān)控對象的數據采集、數據處理和數據傳輸等功能[4]。1）數據采集單元。該單元利用傳感器實現(xiàn)數據信息的采集，采集的數據經過轉換電路變成電流、電壓等模擬信號，再經過調理電路中的AD轉換器將模擬信號變成數字信號。2）數據處理單元。該單元負責監(jiān)控數據的存儲和處理、任務調度和能耗管理等功能。3）無線通信單元。該單元負責節(jié)點間的無線通信、數據的傳輸和命令的交互。4）能源供應單元。該單元負責傳感器節(jié)點的能量供應。2數據通信機制2.1無線通信ZigBee采用的是IEEE802.15.4協(xié)議，該協(xié)議由物理層PHY、控制層MAC、網絡層NWK以及應用層APL組成，每層都為上層提供管理和數據服務。每層具體描述如下：1）物理層PHY。該層定義了無線信道和MAC間的通信接口。該層為MAC層提供的具體服務有：激活ZigBee節(jié)點；接入ZigBee節(jié)點信道；對信道能量進行檢測；提供可選擇的信道頻率；數據發(fā)送和接收；對鏈路通信質量進行檢測。2）控制層MAC。該層主要實現(xiàn)對所有無線信道的訪問，并發(fā)射同步信號，提供MAC實體間的通信鏈?
【作者單位】： 商丘職業(yè)技術學院機電工程系;鄭州工程技術學院人事處;
【分類號】：TN92;TP391.44;U665.26;U698

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本文編號：2553005