基于ZigBee网络的停车场管理系统
2 系统软件设计
ZigBee通信协议采用分层结构，节点通过在不同层上的特定服务来完成所要执行的各种任务。本设计采用TI公司提供的ZigBee2006 Z—Stack协议栈，其在IEEE 802．1 5．4标准物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)基础上增加了网络层、应用层和安全服务规范，是一种较好的无线传感网络组建方案。ZigBee设备类型按网络功能分为三种：协调器、路由节点和终端节点。
ZigBee网络是由协调器建立的，任何一个节点想建立一个网络必须满足两个条件：第一，节点是具有协调器功能的全功能设备(FFD)节点；第二，节点没有和其他网络连接，一个网络只允许有唯一一个协调器，如果此节点与其他网络连接，那么此节点只能作为该网络的子节点，而不能建立自己的网络。
协调器是整个ZigBee网络的核心，它也是网络的第一个设备。它主要负责网络的建立、节点成员的加入、网络地址分配、网络链接表的更新、信息的收集与转发等。此外，在本设计中协调器通过串口与AVR单片机模块进行通信，因此需要在协议栈中编写ZigBee串口应用程序。图3为ZigBee无线网络搭建流程图。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/153480.htm
ZigBee路由节点在本设计中主要实现路由传输终端节点数据信息功能，所以程序设计相比协调器和终端节点较简单。
终端节点主要负责车位信息采集与发送。终端节点实时采集各个传感器的输出车位信息，并将车位信息通过无线网络发送给协调器；同时也实时准备接收协调器发送的控制命令，收到控制命令执行相应的操作。所以终端节点的软件设计主要包括无线网络的加入、传感器数据采集、无线数据的发送和接收。
本设计中分配给每个终端节点不同的物理地址，将物理地址作为判断该终端节点所在的车位是否有汽车的依据。当车位被占时，将该车位终端节点的物理地址的后两位“XX”(XX代表每个终端节点的物理地址的后两位)发送到协调器；当车位空时，车位终端节点发送“00”到协调器。协调器将收到的车位信息通过串口发送到单片机，存储到单片机的串口存储缓冲器中，点阵显示判断程序通过判断存储缓冲器的数据，进行相应的车位信息显示。
3 实验结果
终端节点是由CC2430、51单片机和超声波传感器为一体的采集节点组成的。由于一般的轿车底盘是20～50 cm，通过在程序里设置超声波传感器的检测距离来检测车位是否有车。当车位被占时，超声波传感器采集到低电平发送给CC2430；当车位空着时，超声波传感器采集到高电平发送给CC2430。系统通过电平差来判断车位是否有车的存在。本设计中车位1的终端节点的后两位的物理地址为20，车位2的终端节点的后两位的物理地址为40。由于采用两个终端节点，每次两个节点的车位信息一起发送，即四位一起。图4所示是两个节点发送车位占满与全空的示意图。当终端节点采集到车位1和车位2都被占时发送“2040”；当终端节点采集到两车位都空着的信息时，协调器发送“0000”。
图5所示是车位有一个被占时的界面示意图。当终端节点采集到车位2空着，车位1被占时发送“2000”；当终端节点采集到车位1空着，车位2被占时发送“0040”。
4 结语
本设计综合了ZigBee无线网络的优点，设计了一套基于ZigBee无线网络的停车场管理系统，该系统能够准确地判断车位信息，并用LED点阵屏显示位信息，以引导停车者快速、便捷地停车。本设计能够有效地克服大型停车场布线难的问题，同时节省成本，同时，ZigBee通过功放可在低功耗的条件下实现1 000 m以上的通信距离，在停车场中基本可实现全覆盖。但是，本设计还有一些不足，比如超声波传感器的能耗问题，还有加入更多的终端节点该怎么判断等问题。因此，以后还需要进一步研究，以让本设计更充分体现它的价值作用。
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