一,、應(yīng)用需求
系統(tǒng)由服務(wù)員手持的帶 ZIGBEE 無(wú)線數(shù)據(jù)通訊功能的無(wú)線點(diǎn)菜手持機(jī),、或安裝在餐桌上的具有ZIGBEE 無(wú)線數(shù)據(jù)通訊功能的點(diǎn)菜機(jī)，和安裝在 PC 系統(tǒng)服務(wù)器端的ZIGBEE 無(wú)線數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)組成,。利用本套系統(tǒng),，服務(wù)員或顧客可以隨時(shí)隨地使用無(wú)線點(diǎn)菜機(jī)進(jìn)行點(diǎn)菜、加菜,、結(jié)算等工作,，并即時(shí)把數(shù)據(jù)傳到后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器。在數(shù)據(jù)服務(wù)器端,，安裝有ZIGBEE無(wú)線數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn),，可以在有效范圍內(nèi)與無(wú)線點(diǎn)菜機(jī)進(jìn)行隨時(shí)隨地的通訊,，由服務(wù)器負(fù)責(zé)后臺(tái)的數(shù)據(jù)維護(hù)管理。
系統(tǒng)由無(wú)線點(diǎn)菜手持機(jī)或桌上的無(wú)線點(diǎn)菜機(jī),、無(wú)線通訊節(jié)點(diǎn)及安裝了無(wú)線 ZIGBEE 中心節(jié)點(diǎn)的 PC 控制機(jī)組成,。PC 控制機(jī)端無(wú)線通訊節(jié)點(diǎn)與無(wú)線點(diǎn)菜機(jī)配合使用，完成點(diǎn)菜系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊功能,。一臺(tái) ZIGBEE 無(wú)線通訊中心節(jié)點(diǎn)能夠以輪詢(xún)的方式與多臺(tái)無(wú)線點(diǎn)菜機(jī)通訊,。在室內(nèi)環(huán)境，受建筑物的阻擋等因素影響,，當(dāng)一臺(tái) PC 端無(wú)線數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的通訊距離不能覆蓋整個(gè)應(yīng)用場(chǎng)所時(shí),，在適當(dāng)位置增設(shè)多個(gè)無(wú)線通訊路由節(jié)點(diǎn)，可以組成相當(dāng)可靠的蜂窩狀網(wǎng)絡(luò),，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸,。
二、基于ZigBee 的餐廳無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)
餐廳ZigBee 無(wú)線節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),，通過(guò)在餐廳,、吧臺(tái)、廚房,、收銀臺(tái),、處理中心部署的 ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備構(gòu)成了完整的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了信息處理的自動(dòng)化,。
內(nèi)置無(wú)線ZIGBEE 通信模塊的手持點(diǎn)餐終端,，服務(wù)員通過(guò)手持的點(diǎn)餐終端處理顧客的點(diǎn)單，用戶(hù)訂單通過(guò)終端和大廳內(nèi)的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)的上傳到廚房和收銀臺(tái),。
無(wú)線通信系統(tǒng)的 ZIGBEE 中心節(jié)點(diǎn),、無(wú)線ZIGBEE 路由和無(wú)線點(diǎn)餐終端，夠構(gòu)成一個(gè)蜂窩狀的通信網(wǎng)絡(luò),，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)以多調(diào)方式實(shí)現(xiàn)通信,。其中任何一個(gè) ZIGBEE 路由器，負(fù)責(zé)與中心網(wǎng)絡(luò)的連接和數(shù)據(jù)中繼轉(zhuǎn)發(fā),。
所有的 ZIGBEE 路由器組成一個(gè)蜂窩網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),，再與 ZIGBEE 中心節(jié)點(diǎn)連接，中心節(jié)點(diǎn)設(shè)置在總服務(wù)臺(tái),，構(gòu)建成一個(gè)完整的 ZIGBEE 無(wú)線網(wǎng)絡(luò),，是個(gè)通信非常可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),。
三,、Zigbee 無(wú)線技術(shù)簡(jiǎn)介
zigbee是一種新的無(wú)線連接技術(shù)，該無(wú)線連接技術(shù)主要解決低成本、低功耗,、低復(fù)雜度,、低傳輸速率、近距離的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,。
ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)基于 802.15.4 協(xié)議棧而建立,，具備了強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能，它支持三種主要的自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型,，即星型結(jié)構(gòu),、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)和簇狀結(jié)構(gòu)(Cluster tree)，并且系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有多跳路由功能,，特別是能夠組成蜂窩網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。
圖一 ZIGBEE星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn),、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信中心節(jié)點(diǎn)為ZIGBEE 協(xié)調(diào)器,，終端節(jié)點(diǎn)為ZIGBEE 終端設(shè)備所有數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)中心節(jié)點(diǎn)適合圓形分散、距離較近的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
圖二 ZIGBEE 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
MESH 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
系統(tǒng)采用多跳式路由通信
網(wǎng)絡(luò)容量很大
可以跨越很大的物理空間,，適合距離較遠(yuǎn)比較分散的結(jié)構(gòu)
MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的功能,，網(wǎng)絡(luò)的所有實(shí)體只有要通信范圍之內(nèi)，都可以互相通信,，如果沒(méi)有直接通路，還可以通過(guò)“多級(jí)跳”的方式來(lái)通信,；該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還可以組成極為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),；除此之外，網(wǎng)絡(luò)還具備自組織,、自愈功能,。
四、Zigbee 無(wú)線技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
設(shè)備省電
zigbee 技術(shù)采用了多種節(jié)電的工作模式,，可以確保兩節(jié)五號(hào)電池支持長(zhǎng)達(dá) 6 個(gè)月到2 年左右的使用時(shí)間,；
通信可靠
zigbee采用了 CSMA－CA 的碰撞避免機(jī)制，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專(zhuān)用時(shí)隙,，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突,；MAC 層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息,；
網(wǎng)絡(luò)的自組織,、自愈能力強(qiáng)
zigbee的自組織功能：無(wú)需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在,，并確定
連接關(guān)系,，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)；
zigbee自愈功能：增加或者刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn),，節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生變動(dòng),，節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等等,，
網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整,，無(wú)需人工干預(yù),，保證整個(gè)
系統(tǒng)仍然能正常工作。
具備自組織,、自愈能力的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)才是最理想的通信方式,。
成本低廉
設(shè)備的復(fù)雜程度低，且 Zigbee協(xié)議是免專(zhuān)利費(fèi)的,，這些可以有效地降低設(shè)備成本,；
Zigbee的工作頻段靈活，為免執(zhí)照頻段的 2.4GHz,，就是沒(méi)有使用費(fèi)的無(wú)線通信,。
網(wǎng)絡(luò)容量大
一個(gè) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)可以容納最多 254 個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備，一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在 200 多個(gè) ZigBee網(wǎng)絡(luò),；
數(shù)據(jù)安全
ZigBee 提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能,，加密算法采用 AES-128，同時(shí)各個(gè)應(yīng)用可
以靈活確定其安全屬性,。