1 系統總體設計

本公交火災快速定位系統由底層數據采集網絡、網關和上層管理中心組成。底層數據采集網絡負責火災信號和公交車位置兩種信息的采集。網關負責構建、維護及管理Zigbee網絡，同時將底層數據傳給上層計算機。
上層的管理計算機位于消防中心，當收到火災報警時控制人員可以立即知曉并派出消防車，同時聯系醫護人員進行救護。

網關在此選擇Zigbee芯片CC2430進行設計。CC2430是系統級芯片(SOC)，內部集成了工業級小巧高效的8051控制器。CC2430的核心是高性能的2．4 GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發器。CC2430為Zigbee網絡中的路由器和節點分配網絡地址，起協調器的作用。

底層信息采集網絡主要由檢測火災的傳感節點和定位節點組成，同時包括協助定位并充當路由器功能的參考節點。火災檢測節點由煙感傳感器、基于Zigbee標準的射頻芯片CC2430組成，定位節點選用CC2431芯片進行設計。CC2431芯片內部具有定位引擎。圖1為公交火災定位系統框架圖。采集到的現場信息由下至上傳至管理中心計算機。


2 Zigbee無線網絡

Zigbee具有簡易靈活的組網能力，而它的功耗、成本與其它無線網絡相比均具有優勢，因此本設計中選用Zigbee網絡進行數據傳輸。Zig bee的無線mesh網絡可以以“多級跳”的方式實現信號傳播，具有自組織和自愈功能。Zigbee網絡的抗干擾性和可靠性均符合要求，其抗干擾性與藍牙、WLAN在相同的情況下相比有明顯優勢。Zigbee技術在抗干擾能力和通信可靠性上的優勢得益于RF物理層和通信協議上的設計。實驗證明IEEE 802．15．4／ZigBee的誤碼率，特別是在信噪比為4 dB的情況下可達到10-9；達到同樣誤碼率，藍牙／802．15．1信噪比要達16 dB，802．11b要達10 dB，可見ZigBee的抗干擾性能明顯高于藍牙和WLAN。