用ZigBee/IEEE 802.15.4预防和控制森林火灾(08-100)

　　协调员节点通过兼容ZigBee的无线网络，从邻近传感器节点收集信息和处理数据，如果监测到烟雾，就使用大型无线网络(例如3G或GPRS)发出警报。这种警报可以直接发送到消防站，警报不仅包括火灾位置信息，而且包括监测时间。类似解决方案已经在意大利实施，取得了巨大成功。

　　要确定每个节点的放置位置，以达到最佳覆盖，必须进行可行性研究。由于 ZigBee/IEEE 802.15.4协议定义了每个节点的MAC地址，因此可以关联到固定GPS点，以确定受影响区域的位置。采用 ZigBee协议的一个最大优势是可以实施网状网络，扩大网络范围，用路由器而非协调员。

　　电池寿命不再是一个问题，因为一块电池可以使ZigBee器件运行长达20年时间。如果外置组件(例如电力放大器、烟雾传感器或紧急照明灯)需要额外电源，那么可以实施带太阳能电池的电池充电器。

　　使用低功耗IEEE 802.15.4片上系统解决方案(如 MC1322X，见图 3)，可以很轻松地实施无线网络。它包含一个 ARM7内核，发射和接收过程只消耗约 20mA的电流。

　　封装 MC1322X ZigBee Platform in Package(PiP)包括一个双 8信道、 12位模数转换器，可以连接几个传感器，以收集不同数据。网络系统只需再增加一个 24MHz晶体和天线，因为其它组件(如不平衡变压器和交换器)已经包括在封装中。高度集成的 MC1322X PiP的多功能性还为 “forest watch(森林监察) ”节点提供一些其它功能，通过收集气象信息(例如湿度、温度和降水)，协助消防员的工作。作为一种额外优势，当有人在丛林中迷路时， forest watch节点甚至可以用作应急站。

　　根据论文 “美国火灾产生的二氧化碳估计：碳管理的意义 ”，美国火灾每年产生约 2.9亿公吨的二氧化碳，相当于全国矿物燃料燃烧所排放的二氧化碳总量的4~6%。使用简单的无线传感器网络，这些二氧化碳的大部分都可以避免，例如本文的描述。