一、應(yīng)用需求
系統(tǒng)由服務(wù)員手持的帶 ZIGBEE 無線數(shù)據(jù)通訊功能的無線點(diǎn)菜手持機(jī)、或安裝在餐桌上的具有ZIGBEE 無線數(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)傳到后臺數(shù)據(jù)服務(wù)器。在數(shù)據(jù)服務(wù)器端，安裝有ZIGBEE無線數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，可以在有效范圍內(nèi)與無線點(diǎn)菜機(jī)進(jìn)行隨時(shí)隨地的通訊，由服務(wù)器負(fù)責(zé)后臺的數(shù)據(jù)維護(hù)管理。
系統(tǒng)由無線點(diǎn)菜手持機(jī)或桌上的無線點(diǎn)菜機(jī)、無線通訊節(jié)點(diǎn)及安裝了無線 ZIGBEE 中心節(jié)點(diǎn)的 PC 控制機(jī)組成。PC 控制機(jī)端無線通訊節(jié)點(diǎn)與無線點(diǎn)菜機(jī)配合使用，完成點(diǎn)菜系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)通訊功能。一臺 ZIGBEE 無線通訊中心節(jié)點(diǎn)能夠以輪詢的方式與多臺無線點(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 PC 端無線數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的通訊距離不能覆蓋整個應(yīng)用場所時(shí)，在適當(dāng)位置增設(shè)多個無線通訊路由節(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 的餐廳無線點(diǎn)餐系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)
餐廳ZigBee 無線節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過在餐廳、吧臺、廚房、收銀臺、處理中心部署的 ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備構(gòu)成了完整的無線通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了信息處理的自動化。
內(nèi)置無線ZIGBEE 通信模塊的手持點(diǎn)餐終端，服務(wù)員通過手持的點(diǎn)餐終端處理顧客的點(diǎn)單，用戶訂單通過終端和大廳內(nèi)的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)自動的上傳到廚房和收銀臺。
無線通信系統(tǒng)的 ZIGBEE 中心節(jié)點(diǎn)、無線ZIGBEE 路由和無線點(diǎn)餐終端，夠構(gòu)成一個蜂窩狀的通信網(wǎng)絡(luò)，任何一個節(jié)點(diǎn)以多調(diào)方式實(shí)現(xiàn)通信。其中任何一個 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，構(gòu)建成一個完整的 ZIGBEE 無線網(wǎng)絡(luò)，是個通信非常可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
三、Zigbee 無線技術(shù)簡介
zigbee是一種新的無線連接技術(shù)，該無線連接技術(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線網(wǎng)絡(luò)類型，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)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(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，如果沒有直接通路，還可以通過“多級跳”的方式來通信；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)五號電池支持長達(dá) 6 個月到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)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競爭和沖突；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：增加或者刪除一個節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生變動，節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等等，
網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個
系統(tǒng)仍然能正常工作。
具備自組織、自愈能力的無線通信網(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，就是沒有使用費(fèi)的無線通信。
網(wǎng)絡(luò)容量大
一個 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)可以容納最多 254 個從設(shè)備和一個主設(shè)備，一個區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在 200 多個 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)各個應(yīng)用可
以靈活確定其安全屬性。