无线传感器网络在油田中的应用
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2．3 RF设计
自从无线传感器网络概念提出以来，许多的芯片公司如TI、Freesacle和Atmel等都以极大的热情投入其中，大量的低功耗的RF芯片因此得以面世。许多针对此种网络的协议也纷纷提出，其中ZigBee联盟提出的ZigBee协议是目前影响最深远的，也是目前最为成熟的一种协议。
本文节点采用ZigBee协议处理器CC2430，它是TI公司最新推出的符合ISM频段的2．4 GHzIEEE 802．15．4标准的射频收发器。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250 kb／s，可以实现多点对多点的快速组网。CC2430工作频带范围为：2．400～2．483 5 GHz，采用O-QPSK调制方式，超低电流消耗(RX：19．7 mA，TX：17．4 mA)，高接收灵敏度(-99 dBm)；IEEE 802．15．4 MAC层硬件可支持自动帧格式生成、同步插入与检测、16 b CRC校验、电源检测、完全自动MAC层安全保护(CTR，CBC-MAC，CCM)；CC2430只需要极少的外围元器件，其外围电路包括晶振时钟电路、射频输入／输出匹配电路和微控制器接口电路3个部分。
CC2430为IEEE 802．15．4的数据帧格式提供硬件支持。其MAC层的帧格式为：头帧+数据帧+校验帧；PHY层的帧格式为：同步帧+PHY头帧+MAC帧，帧头序列的长度可以通过寄存器的设置来改变。可以采用16 b CRC校验来提高数据传输的可靠性。发送或接收的数据帧被送入RAM中的128 B的缓存区进行相应的帧打包和拆包操作。
3 节点及网络软件设计
本设计整个网络节点工作在ZigBee协议栈基础上，其基本源代码可以从TI公司获得。关于ZigBee协议栈的工作原理及实现方法本文不再赘述。
3．1 网络连接及数据存储策略
数据在普通节点采集并最多缓存24 h数据(FIFO结构)，如果每台节点和超级节点实时在线连接，那么缓冲区里就没有存下数据；
(1)小区中心节点按照时间先后顺序，总缓存所辖节点发送过来的24 h数据(或更长)，不管此数据是否上传至数据服务器；
(2)小区中心节点首选连接主服务器，连接成功将数据发送，如果超过1 h未能连接成功，则连接从服务器，连接成功将数据发送直到连接断开；如果断开了和从服务器的连接超过1 h，则连接主服务器；
(3)小区中心节点在连接成功后，总是试图将缓存数据依次上传；同时也能响应服务器的读取历史数据的命令；
(4)小区中心节点支持采用短信方式更改主次服务器的IP及PORT。
3．2 数据传输类别
3．2．1 数据常规上行
数据常规上行是指各节点按照设定的采集间隔将数据采集并上传，其流程如图4所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/160522.htm
3．2．2 数据按需上行
除了常规的按间隔采集数据之外，在某些情况下，控制人员需要查看即时数据，这时就需要数据按需上行模式，这种模式采用一问一答模式，其流程图如图5所示。
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