船舶物联网远程安全监控中数据通信机制研究
【图文】：
信质量进行检测。2）控制层MAC。该层主要实现对所有无线信道的访问，并发射同步信号，，提供MAC实体间的通信链路。该层的具体服务有：生成网络信标；信标同步；支持PAN的连接和分离；通常信道采用CSMA-CA方式接入。3）网络层NWK。该层是ZigBee协议的核心，主要负责数据传输、路由查询和ZigBee节点的断开或接入。该层的具体服务有：网络生成、网络发现、初始化路由、同步接收、信息维护、设备初始化、设备的接入或断开。4）应用层APL。该层包括支持层APS、ZigBee设备ZDO等。APS为用户提供网络服务接口、必要函数图1船舶物联网远程安全监控系统Fig.1Remotesafetymonitoringsystemforship’sInternetofthings图2传感器节点Fig.2Sensornodes第39卷庞博，等：船舶物联网远程安全监控中数据通信机制研究·137·
鄒衅魍釻缇哂幸鋢涡郧俊⑷荽硇愿吆涂焖俨渴?等特点[3]。基于船舶物联网的远程安全监控系统的特点如下：1）可以灵活设置船舶监控点，所以，其具有较强的适应能力。2）监测点具有易安装和维护的特点。当系统中的某个监测点出现异常时，系统能够快速定位异常监测点，并及时进行维修。3）系统支持分布式数据存储和数据处理，在监控中心和监控节点都保存了监控数据，所以，系统具有很高的可靠性。4）传感器网络中的节点具有一定智能性，所以，可以降低参数改变对测量精度造成的影响。传感器网络中的ZigBee节点如图2所示，主要包括数据采集单元、数据处理单元、无线通信单元以及能源供应单元，实现监控对象的数据采集、数据处理和数据传输等功能[4]。1）数据采集单元。该单元利用传感器实现数据信息的采集，采集的数据经过转换电路变成电流、电压等模拟信号，再经过调理电路中的AD转换器将模拟信号变成数字信号。2）数据处理单元。该单元负责监控数据的存储和处理、任务调度和能耗管理等功能。3）无线通信单元。该单元负责节点间的无线通信、数据的传输和命令的交互。4）能源供应单元。该单元负责传感器节点的能量供应。2数据通信机制2.1无线通信ZigBee采用的是IEEE802.15.4协议，该协议由物理层PHY、控制层MAC、网络层NWK以及应用层APL组成，每层都为上层提供管理和数据服务。每层具体描述如下：1）物理层PHY。该层定义了无线信道和MAC间的通信接口。该层为MAC层提供的具体服务有：激活ZigBee节点；接入ZigBee节点信道；对信道能量进行检测；提供可选择的信道频率；数据发送和接收；对链路通信质量进行检测。2）控制层MAC。该层主要实现对所有无线信道的访问，并发射同步信号，提供MAC实体间的通信链?
【作者单位】： 商丘职业技术学院机电工程系;郑州工程技术学院人事处;
【分类号】：TN92;TP391.44;U665.26;U698
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