基于WSN的便攜式多路無線搶答器設計

晏勇 梁潘

摘?要：設計一款基于無線傳感器網絡WSN（Wireless?Sensor?Networks）的多路無線搶答器.系統由后臺控制模塊、各隊搶答模塊、主持人控制模塊、搶答顯示模塊組成.采用Zigbee2.4G無線傳輸協議，交流220?V或直流鋰電池供電，通過無線數據修改參賽隊數與各隊分數.經測試，基于WSN的無線搶答器系統，無線數據傳輸準確，工作穩定、高效，系統自適應強，具有很高的實用價值.

關鍵詞：搶答器;無線傳感器網絡;Zigbee

[中圖分類號]TP273?[文獻標志碼]A

Design?of?Portable?Multi-channel?WirelessResponder?based?on?WSN

YAN?Yong1，LIANG?Pan2

（1.College?of?electronic?information?and?automation，Aba?Teachers?University，Aba?623002，China;2.Collegeof?Sergeant?Management，Chengdu?Aeronautical?Vocational?and?TechnicalCollege，Chengdu?610100，China）

Abstract：Design?a?multi-channel?wireless?answering?device?based?on?WSN?（Wireless?Sensor?Networks）.The?system?consists?of?a?background?control?module，?teams?answering?module，?host?control?module，?and?answering?display?module.It?uses?Zigbee?2.4G?wireless?transmission?protocol?for?communication.Powered?by?220?V?or?DC?lithium?battery，?modify?the?number?of?teams?and?scores?of?each?team?through?wireless?data.After?testing，the?WSN-based?wireless?responder?system?has?accurate?wireless?data?transmission，stable?work，high?efficiency，strong?system?adaptability，and?high?practical?value.

Key?words：responder;WSN;Zigbee

隨著社會競爭日益激烈，大型知識競賽、電視問答等娛樂節目愈加頻繁，為了保證競賽公平、公正、公開，搶答器起著重要作用.筆者結合物聯網技術，設計了一款基于無線傳感器網絡WSN（Wireless?Sensor?Networks）的便攜式多路無線搶答器，將每個參賽隊作為WSN的一個終端節點，終端節點任意加入或退出WSN，改變搶答器的參賽隊數，使用靈活、方便、實用性強.

1?系統結構設計

1.1?系統結構

基于WSN的便攜式多路無線搶答器包括：后臺控制模塊、搶答顯示模塊、主持人控制模塊、各隊搶答模塊.[2]后臺控制模塊用于初始化搶答器隊數、分數與搶答顯示模塊答題倒計時，還用于答題期間各隊加分或減分操作;搶答模塊用于顯示參賽各隊隊號與當前分數，搶答按鈕是各隊選手的搶答設備;主持人控制模塊發送開始搶答指令，避免提前搶答;搶答顯示模塊用于顯示答題與搶答倒計時，顯示成功搶答隊號.[3]系統結構框圖見圖1.

1.2?無線傳感器網絡拓撲結構

搶答器無線數據傳輸網絡采用基于IEEE802.15.4標準，Zigbee無線傳感器網絡WSN（Wireless?Sensor?Networks），2.4?GHz無線載波頻率，5?MHz帶寬，WSN控制器包含64位MAC地址，能任意識別加減終端節點，修改參賽隊數.[4]

基于WSN的便攜式多路無線搶答器采用星形拓撲結構，由后臺控制模塊充當網絡協調器，以協調器為中心建立、管理、維護無線傳感器網絡，搶答模塊作為終端節點隨時加入或退出網絡，靈活增加或減少終端節點數量，實現搶答隊伍數量靈活改變.星形拓撲組網簡單、成本低、實用性強，無線搶答器網絡拓撲見圖2.[5]