0 引言
一直以來，我國低壓電網用電側處于無法遠程監控狀態，無法獲知漏電流越限信息及故障跳閘原因，更無法對故障進行定位和自動隔離，增加一線員工的工作量。若要解決此問題，必須裝設帶通信型漏電流動作保護器(下稱智能斷路器)，并把信息實時上傳到主站系統進行分析管理。目前常規的智能斷路器是通過RS-485總線或GPRS模塊無線公網直接與主站進行數據交換，但RS-485總線傳輸距離短、布線不方便且維護量大，GPRS模塊無線公網由于智能斷路器的GPRS模塊節點多，通信費用高且與主站連接造成多并發問題。
本文設計一種用于低壓配網負荷及漏電流監控的通信管理機，可與分散在一定區域范圍內的智能斷路器通過自組網的ZigBee模塊無線傳感器網絡進行數據通信，統一管理各個分散的智能斷路器數據，并可通過GPRS模塊無線公網與監控主站進行數據交換，實現對智能斷路器的遠程監測、分合控制以及運行參數的設置。
通信管理機擔負ZigBee數據采集、命令轉發、數據及狀態量存儲等工作，其具體功能包括：定時采集并存儲低壓線路智能斷路器的電壓、電流、漏電流數據，并定時上傳主站；接收主站命令，向智能斷路器發遙控命令實現智能斷路器的參數設置、手自動設置及開關分合控制；存儲告警事件并立即上傳主站。
1 通信結構與智能斷路器
1.1 通信結構
通信管理機通信結構如圖1所示。與智能斷路器間為ZigBee模塊無線傳感器網絡，各個智能斷路器作為ZigBee無線數傳網絡節點，通信管理機為ZigBee無線數傳網絡的協調器，數據傳輸遵循智能斷路器廠家提供的通信協議。與主站間為GPRS模塊無線公網，主站擁有固定的IP地址，通信管理機上電即自動向特定IP的主站申請連接，待主站對連接響應后，主站和通信管理機便建立起透明的數據連接。
圖1 通信管理機通信結構圖
1.2 智能斷路器
智能斷路器是具有數字化接口，能接收分合閘命令并能將位置信息、狀態信息等與其它設備進行傳輸的設備，集保護、測量、監控于一體，具備人機對話顯示、存儲和記憶等功能。本文使用的三相和單相智能斷路器選擇適用于低壓電網的通信型剩余電流斷路器，可運行在手動或自動控制方式下，自動控制方式下突變漏電流、緩變漏電流、電流或電壓越限智能斷路器自動跳閘，并在實時數據幀的數據位最后一位表示自動跳閘原因，手動控制方式下不跳閘；其主要外設包括低壓線路的輸入口和輸出口、狀態指示燈、分合閘按鈕、RS-485接口和交流電源；該系列斷路器的功能如表1所示(只列出主要功能)，包括讀數據、讀參數、設置參數、智能斷路器分合閘及設置手自動運行方式。智能斷路器通過RS-485接口外擴ZigBee模塊實現與通信管理機的ZigBee無線通信，外擴的ZigBee模塊包括RS-485接口、RS-485轉UART芯片。ZigBee模塊無線傳感器網絡通信具有自組網、低功耗和抗干擾能力強等優點，方便通信管理機對智能斷路器進行數據查詢及控制。
表1 智能斷路器主要功能
2 通信協議設計
通信管理機與智能斷路器數據傳輸遵循智能斷路器廠家提供的通信協議(具體參見標準DL/T 645-2007)，下稱“終端規約”。主要介紹通信管理機與主站的通信協議，下稱“主站協議”。
通信管理機與主站數據傳輸規則采用應答方式，主站主動召喚數據或者通信管理機在正常工作狀態下每隔N 分鐘(時間間隔可設置)主動上報一次數據，當產生告警信息時，通信管理機即時上報告警事件。
每幀由幀起始符、數據長度、地址域、數據單元標識域、數據單元域、校驗域等組成，如表2所示。
表2 主站協議通信幀格式
數據傳送，低字節在前，高字節在后。起始符值為68H，標識一幀數據的開始；數據長度為原始數據除開始碼、數據長度、校驗和及結束碼外的所有數據的字節數；地址域為通信管理機地址，數據單元標識為傳輸數據的類型；數據單元為傳輸的數據；校驗和為數據長度開始到校驗和之前所有字節的累加和，不計溢出位；結束符為16H，標識一幀數據的結束。對啟動站發送的無需數據返回的命令，從動站校驗通過后一律返回接收正確命令，即系統應答報文。對SOE事件的確認必須加上當前上報的事件計數器。主站協議部分數據單元標識如表3所示。
表3 主站協議部分數據單元標識
3 硬件設計、
3.1 系統部分
系統部分主要包括中央處理器、存儲系統及其外圍電路。
3.1.1 中央處理器
中央處理器選用digi公司工業級RCM6710模塊，工作頻率可達162.5 MHz。相對于C51、DSP芯片，該模塊具有數據處理能力強、串口多、外設豐富、抗干擾能力強及較高性價比等優點，滿足配電網通信規約轉換器要求。
RCM6710模塊擁有一個USB接口、一個以太網口及6個高速UART接口。主要硬件資源及外設如圖2所示。6個高速UART接口的設計分別為：串口A通過SP3232芯片提供RS-232通信接口，作為調試及程序下載口；串口B和D不作開發；串口C接ZigBee模塊，實現與智能斷路器通信；串口E與中興ME3000GPRS模塊模塊連接，實現與主站間的數據交換；串口F通過RSM3485CT芯片提供隔離RS-485通信接口，作為預留。預留接口是考慮到系統電路設計的通用性及可擴展性，調試成功后可用于其它項目。該模塊外設的串口狀態指示燈顯示各串口是否處于工作狀態，板載實時時鐘確保上傳數據附帶精確時間。
圖2 通信管理機硬件框圖
3.1.2 存儲系統
存儲系統包括芯片內置存儲器SRAM和板載存儲器。內置的SRAM空間1 MB，用于程序運行；模塊板載1 MB Serial Flash和4 MB Serial Flash，分別作為程序存儲器和數據存儲器，數據存儲器存儲的內容包括：通信管理機地址、IP和主動上傳時間間隔及智能斷路器的歷史數據、實時上傳數據、運行狀態和設置參數等。所存儲的設置參數控制著通信管理機的運行，通信管理機啟動時，將設置參數加載到RAM中進行參數配置，一旦主站對參數進行更改，參數區數據立即進行更新并保存其最新狀態到Flash中。主站查詢智能斷路器的數據、設置參數及運行狀態只需訪問通信管理機的存儲系統，無需再下發智能斷路器。
3.2 接口部分
接口電路包括主要包括GPRS模塊模塊、RS-485通信電路和ZigBee模塊等。
這里主要介紹GPRS模塊模塊。
通信管理機GPRS模塊模塊選用中興ME3000模塊，該模塊擁有高速UART接口、Audio接口、SIM卡接口、天線接口和RTC接口。與RCM6710的接口電路如圖3所示。RCM6710串口E與該模塊高速UART連接實現數據交換，RCM6710的GPRS模塊_RST和GPRS模塊_IGT分別實現中興ME3000模塊的復位和上下電，其中GPRS模塊_IGT引腳低電平持續時間超過1 500 ms時模塊開啟，低電平持續時間超過2 s時模塊關閉。該模塊與RCM6710采用雙線模式通信，故使中興ME3000模塊的UART控制引腳/RTS和/DTR處于低電平。
中興ME3000模塊可通過標準AT命令進行控制和數據傳送，支持內嵌TCP/IP協議，用戶可以直接進行透明的數據傳輸，不用再考慮復雜的網絡協議。
圖3 中興ME3000模塊硬件原理圖
4 程序設計
通信管理機實現的功能包括ZigBee數據采集、數據存儲、規約轉換、參數設置和數據傳輸等，因此采用能處理多任務的μC/OS-Ⅱ操作系統。設計時，按照功能劃分任務，并根據任務的實時性要求確定任務優先級，還要按照每個任務所處理的數據量的大小，給每個任務分配大小合適的堆棧。
按功能將任務劃分為定時管理、GPRS模塊通信、數據解析和ZigBee通信任務。任務創建程序如下：OSInit()；OSTaskCreate(TimeDeal，(void*)0，2048，10)；OSTaskCreate(GPRS模塊，(void*)0，2048，11)；OSTaskCreate(DataCom，(void*)0，4096，15)；OSTaskCreate(ZBDeal，(void*)0，4096，20)；OSStart()；定時管理任務是最需保證準時運行的任務，所以優先級最高。其次為GPRS模塊通信任務、數據解析任務，最后為ZigBee通信任務。當多個任務同時要執行時，優先級高的先運行。
各任務分別編寫，不僅能夠提高開發效率，更有助于日后的升級維護。任務操作對象為緩沖區及全局變量，程序在RAM中開辟了8個GPRS模塊發送緩沖區和1個GPRS模塊接收緩沖區，數據順序為FIFO(First InFirst Out)結構，采用環形隊列實現。數據發送時必須先申請一個空閑的緩沖區，故要對緩沖區進行忙校驗，申請緩沖區時也需要對緩沖區的大小進行合理設定。
任務創建后，根據各任務要求執行的頻率，在每個任務建立的循環中寫入延遲執行命令：OSTimeDlyHMSM(h，m，s，ms)。各任務間的關系如圖4所示。
圖4 通信管理機任務
定時管理任務主要負責計時和延遲，包括GPRS模塊重發延遲、GPRS模塊發送延遲和心跳包發送延遲功能，主動上傳數據和心跳包上傳時間間隔分別默認為5 min和2 min。下面主要介紹數據解析任務、ZigBee通信任務和GPRS模塊通信任務。
4.1 數據解析任務
數據解析任務主要負責與主站服務器間的數據交換，操作的對象為全局變量、GPRS模塊發送緩沖區和GPRS模塊接收緩沖區，物理層按照GPRS模塊協議進行數據傳輸，協議層根據主站規約進行解析和打包。如圖4所示。
數據解析任務首先對GPRS模塊接收緩沖區數據根據主站規約進行解析，可分為應答、上行和下行三類處理。應答幀主要為主站對通信管理機主動上傳數據、心跳包和告警事件回復的確認幀。上行部分主要為查詢數據，含通信管理機的地址、時間、定時上傳時間間隔、低壓線路的實時數據以及智能斷路器參數、開關狀態和控制方式。將上行的回復數據按主站規約處理形成回復報文存入GPRS模塊發送緩沖區。下行部分主要為智能斷路器的參數設置、手自動設置及分合閘命令，更改對應的變更標志，即全局變量，按規約形成回復確認幀存入GPRS模塊發送緩沖區。
接著處理通信管理機主動上傳數據和心跳包，主動上傳數據包括三相智能斷路器的三相相電流和三相漏電流以及單相智能斷路器的相電壓和單相漏電流，上傳數據根據主站規約打包，定時存入GPRS模塊發送緩沖區。
4.2 ZigBee通信任務
ZigBee通信任務負責與智能斷路器的數據交換。通信協議為智能斷路器廠家提供的通信協議，ZigBee通信任務的操作對象為全局變量、ZigBee模塊數據接收緩沖區和ZigBee模塊數據發送緩沖區，如圖4所示。
ZigBee通信任務分為下發數據和接收數據兩部分。下發數據又分為兩類：第一類為每10 s主動下發一次的ZigBee數據采集任務；第二類為變更任務，智能斷路器無手動模式參數設置，手動模式數據越限不上傳告警事件，故在ZigBee通信任務設計手動模式下的參數設置，若為手動模式的參數設置變更標志，則立即保存新的越限告警參數并上傳手動模式參數設置成功告警事件，若為其它變更標志則將變更數據按終端規約打包存入ZigBee發送緩沖區，若通信管理機重發三次變更命令幀至智能斷路器未收到確認幀，則立即上傳變更失敗告警事件。該部分變更內容包括自動跳閘動作值設置、手自動設置和分合閘。接收數據處理流程：從ZigBee數據接收緩沖區接收一有效幀，根據終端規約解析，分為采集數據應答幀和變更設置應答幀。采集數據應答幀中數據位的最后一位為自動跳閘原因，首先對該位進行判斷，若有跳閘則將帶自動跳閘原因告警事件存入GPRS模塊發送緩沖區，并把采集的其它數據位進行存儲。變更設置應答幀代表參數設置成功，將相應的變更設置重發次數清零，并把相應的設置成功告警幀存入GPRS模塊發送緩沖區。由于智能斷路器無運行狀態查詢功能，ZigBee通信任務對設置成功告警事件進行存儲，主站可以通過訪問通信管理機的存儲區數據以得到智能斷路器的運行狀態及參數。
4.3 GPRS通信任務
GPRS模塊通信任務主要為GPRS模塊的登陸和退出連接。首先判斷是否因為通信管理機地址或主站服務器地址及端口更改而需要重連網絡。如果需要重連網絡，必須向主站發送退出登錄包后關斷連接，同時清除發送和接收緩沖區，清除GPRS模塊登錄過程中的錯誤記錄。重連后便可進行GPRS模塊數據的接收和發送。
各狀態變更的流程圖如圖5所示。在GPRS模塊通信中，將通信管理機與主站之間的連接分為四種狀態：GPRS模塊_OFF(代表模塊沒有正常工作)、GPRS模塊_WORK(代表AT指令正常)、GPRS模塊_GW(代表GPRS模塊網關連接正常)、GPRS模塊_SOCK(代表SOCK鏈接正常)。每一次執行GPRS模塊通信任務時都會進行連接狀態的判斷，當連接狀態為GPRS模塊_SOCK才可以正常收發數據。
圖5 GPRS通信狀態流程
5 結語
本文提出一種可實現低壓電網負荷及漏電流綜合管理的ZigBee模塊通信管理機設計方案，該通信管理機可與主站及多臺帶通信功能的智能斷路器組建成漏電監控系統，實時監控多條低壓線路，保障低壓電網更加安全、可靠的運行。通信管理機系統程序設計采用多任務的設計思路，提高開發效率，也有助于日后的升級維護。本文所設計的ZigBee模塊通信管理機在現場經過數月的運行，通信穩定，數據及命令轉發準確，具有很高的可靠性。
1 引言
ZigBee無線模塊出租車調度系統一定程度上解決了“人找車，車找人”的現象，降低了城市出租車空載率。目前的出租車調度系統主要有：電話調度、GPS調度、站牌調度等。出租車電話調度具有可隨時隨地叫車的優點，但需乘客撥打出租車調度中心電話與話務員座席溝通確認乘客位置，方能人工調度附近的出租車前往搭載乘客，交互過程長、調度效率低，不適于快節奏的打車需求。GPS調度是根據乘客實時的GPS位置信息進行調度的出租車調度系統，乘客可以通過短信和手機軟件發送GPS位置信息至調度中心，調度中心采用Dijkstra算法，自動調度附近的出租車搭載乘客。該方法采取自動調度，節省了人工座席服務的支出。但是，由于乘客位置是GPS信息，需要出租車安裝有電子導航儀。電子導航儀價格貴，有升級費用，出租車司機消費高，難以普及。站牌調度系統通過站牌和出租車車載應答子系統進行無線通信，實現城市出租車預約功能。該系統中乘客和出租車司機直接交互，無需調度中心等第三方平臺。站牌即乘客位置，各站牌采用統一編碼，通過編碼信息即可得知乘客所在精確位置，無需GPS定位系統，乘客定位簡單準確。站牌調度雖然具有不依賴調度中心和GPS定位系統、交互直接、調度快和設備費用低等優點，但目前的站牌調度系統還存在以下不足：
(1)司機沒有乘客信息，僅乘客知道出租車車牌號，而且乘客沒有具體憑證，多位乘客叫車時，司機不能辨別乘客，容易出現乘客搶車插隊現象；
(2)根據出租車司機響應結果來決定出租車調度對象，沒有考慮出租車具體路程，不能確保是最優的調度結果；
(3)缺乏乘客和出租車司機雙方的誠信約束措施，爽約現象頻發，造成司乘雙方支持信心不足，對推廣實施不利。
為解決上述不足，本文在傳統的站牌調度系統上進行較大改進，提出基于物聯網ZigBee無線模塊的感知、傳輸、應用三層架構的出租車調度系統方案。方案采用乘客刷卡預約出租車的方式，用以解決乘客插隊和誠信問題；通過增加信號中繼節點，擴大出租車調度范圍；并采用JN5139作為核心處理模塊進行系統設計，用Jennie ZigBee協議組建ZigBee無線數傳樹狀拓撲網絡，對信息進行ZigBee數傳采集，結合Cskip地址分配算法和AODVjr路由算法，選擇最佳出租車調度對象，實現乘客“自助式”、可靠、快速的出租車調度。
2 系統結構
本系統基于物聯網感知、傳輸、應用三層體系架構，三層功能分布在系統的站牌預約點子系統、車載應答子系統、ZigBee數傳模塊中繼節點和調度管理中心四部分實體中實現。系統在原站牌調度系統基礎上，增加架構了感知層RFID讀寫器、ZigBee數傳模塊中繼節點、傳輸層GPRS(General Packet RadioService)網關模塊和應用層調度管理中心等。
站牌預約點子系統安裝在經常出現打車行為的道路邊(如大型商場、小區、學區、寫字樓等)，乘客通過RFID刷卡預約車，采用ZigBee無線模塊通信方式發布乘客打車信息、接收出租車司機應答信息，并用GPRS上傳調度結果信息。車載應答子系統安裝在出租車內，用于接收乘客打車信息、發送司機應答信息和乘客上車刷卡核對卡號。ZigBee數傳模塊中繼節點安裝在信號較弱處，用于轉發ZigBee無線信號，擴大調度范圍。調度管理中心負責接收、保持和查詢GPRS上傳的調度結果信息和司乘雙方守約爽約信息等，建立乘客預扣定金、出租車爽約扣罰金和扣罰金補償給守約方的雙重機制，促使雙方遵守誠信。系統結構如圖1所示。
圖1 系統結構
3 系統硬件設計
該系統主要通過感知層實現分布在城市內的多站牌點附近的出租車信息進行ZigBee數據采集調度功能。該層以分布在城市內的站牌預約點為網絡協調器節點，信號中繼裝置為路由器節點，構成不斷將行駛進入站牌限定范圍內的出租車車載應答子系統加入為網絡終端節點的多個動態ZigBee自組網絡。站牌預約點子系統主要包括ZigBee無線模塊、RFID讀寫器模塊、GPRS網關模塊、顯示模塊和電源模塊，站牌預約點子系統框圖如圖2所示。
圖2 站牌預約點子系統框圖
站牌預約點子系統ZigBee無線模塊負責搭建ZigBee網絡，控制RFID讀寫器模塊工作，無線傳輸乘客打車信息、將違約／調度結果信息通過串口發送給GPRS網關模塊；RFID讀寫器模塊供乘客刷卡發送打車信息和預約成功后預扣定金；GPRS網關模塊發送調度結果和爽約信息至調度管理中心；顯示模塊顯示乘客預約打車結果。
ZigBee無線模塊采用JN5139 Z01 M02(以下簡稱JN5139)，其具有使用免費頻段、無線自組網等優點，適用于出租車和乘客之問通信。
RFID讀寫器模塊采用Mifare RC522讀寫卡芯片，它是一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片。GPRS網關模塊采用SIMCOM公司的SIM300模塊，它具有GSM和GPRS功能。顯示器模塊采用VL TS COG BTl2864(以下簡稱BTl2864)系列液晶顯示器。
站牌預約點子系統中，核心處理器是JN5139，其他各模塊都需要和JN5139進行通信。JN5139、RC522、SIM300和BTl2864各通信接口如下：JN5139具有SPI串行接口(可選擇五個從屬SPI設備)和兩個UART；RC522有SPI、12C、UART三種接口，這三種接口的最高通信速率分別為10 Mbit／s、3400 Kbit／S和1 228．8 Kbit／S；SIM300與外部接口為UART；BTl2864有串行接口(SPI接口)和并行接口兩種。
系統電路設計按照電路簡單、較少使用JN5139的DIO接口和通信速率較快的要求，結合各模塊的通信接口標準，設計的通信接口電路如圖3所示。
圖3 JN5139與各模塊接口
圖3中，JN5139和BTl2864、RC522采用SPI串行接口通信，通信速率分別為2 Mbit／s、1 Mbit／s；JN5139和SIM300之問采用UART通信，通信波特率為19200 baud／s。
站牌預約點子系統中JN5139、RC522、BTl2864都可采用3．3 V供電。而SIM300需要4 V供電，而且要求能夠提供最大2A的瞬時電流，取市電(220V交流電)輸入變壓器后得12 V電壓，采用可以調節輸出電壓的穩壓芯片LM2756。LM2756輸出電壓Vo=1．23×(1+Rl／R2)。其中R1取4．7kQ，R2取2kQ，經整流濾波后輸出4．12V電壓，符合SIM300的工作要求。將此4．12 V電壓輸入穩壓芯片LP2985，輸出端接電容濾波，得到較為穩定的3．3 V電壓，給其它模塊供電。本文硬件設計部分主要介紹站牌預約點子系統的硬件電路設計，車載應答子系統各模塊與站牌預約點子系統各模塊大體相同，將站牌預約子系統的GPRS網關模塊(SIM300)換成語音識別模塊即為車載應答子系統。ZigBee數傳模塊中繼節點即JN5139模塊加上電源模塊。
4 系統軟件設計
乘客需在站牌預約點刷卡，站牌預約點子系統通過動態ZigBee自組網絡組播一則打車消息。若有多位出租車司機回復，選擇路由最短的作為調度對象。站牌預約點子系統調度流程如圖4所示。
圖4 站牌預約點子系統流程
JN5139通過配置RC522寄存器控制讀寫器進行相應工作，需要注意的是在使用SPI總線讀取RC522的FIFO Buffer時，寫第一次地址讀出來的是無效值，寫第二次地址返回第一次的數據，寫第三次地址返回第二次的數據，以此類推構建出租車調度系統的動態ZigBee自組網，需對網絡內協調器、路由、終端節點進行配置，特別是要不斷動態地發現和將行駛進入站牌點限定范圍內的出租車車載單元加入成為網絡終端節點。
本系統網絡默認的信道可能在一些場合中已被其他系統使用，故各站牌預約點子系統可能使用不同信道，終端節點要加入不同信道的ZigBee無線數傳網絡，需要進行配置，如設置網絡信道為0，則可實現終端設備自動搜索所在區域的ZigBee無線數傳網絡。當信道和個域網ID都匹配時，加入該網絡。當ZigBee協議棧一段時間沒有收到網絡應答信息時，判斷為離開網絡，需要重新設置，并重新尋找網絡。系統無線通信采用Jennic公司的硬件及協議棧，調度中心采用C++Build的Socket套接字編程，在Socket服務器組件中添加OnClientRead事件處理函數，接收、處理GPRS上傳的數據，存儲在sQLserver數據庫中。調度中心、各出租車公司可對出租車司機的基本信息、調度結果和爽約情況進行查詢。
5 最佳調度對象選擇
本系統采用AODVjr路由，AODVjr對AODV算法進行了簡化和改進，這種按需路由協議在移動性高、負載低的場合性能較高。AODVjr路由中，當源節點需要向目的節點發送數據而不知道路徑時，則將RREQ分組組播至其鄰居節點。
若收到該分組的鄰居節點是帶路由功能的節點，則該鄰居節點先建立反向路由，該反向路由指向源節點，然后繼續組播該RREQ分組至其自己的鄰居節點。不具備路由功能的鄰居節點，則通過上述的地址分配算法將該RREQ分組發送至其子節點或父節點，由其子節點或父節點轉發該分組。而目標節點在收到RREQ分組后，向源節點單播回復RREQ分組，并將接收到此RREQ分組的所有節點保存在鄰居表中，從而建立到源節點的路由。
在有多個司機回復乘客預約車信息時，系統需要進行最佳調度對象的選擇，因布點時相鄰中繼節點距離基本相同，路由跳數基本上能反映出租車距站牌預約點的距離，可通過路由跳數大小確定較佳的調度對象。但是，當道路中存在護欄或者綠化帶時，站牌預約點另一側的出租車即使路由跳數少，也因出租車不能直接轉向到達站牌預約點，而不能作為調度對象。所以，本系統在站牌預約點另一側添加一個節點(如圖5中的F節點，相應增加中繼節點后，也可以將F節點做成站牌預約點，供另一側的乘客預約車)，以區分站牌預約點另一側的出租車，并采用Cskip算法和最短路由相結合確定系統的最佳調度對象。為父節點所能擁有的最大路由節點數上述算法分配的地址為車載應答子系統加入網絡時的地址，JN5139采用的協議棧中，除了路由表之外還有一個鄰居節點表，它保存了可以直接通信的節點的地址。在實際生活中，乘客可能會在站牌預約點下車，這時出租車空載，從而加入網絡。
此時它處在站牌預約點的鄰居表中而不是路由表中，所以在比較路由時，需要同時讀取路由表和鄰居表中的節點進行比較
6 測試結果
實驗測試環境為齊齊哈爾市文化大街，道路寬8 m，路旁有10 m高的楊樹。測試設備采用連接5db天線的JN5139 Z01 M02模塊，經測試信號傳輸距離在500 m左右，本系統測試時最大調度范圍為1500m。測試網絡布點如圖5所示。
圖5 網絡布點
節點A、B、C、D、E、F為信號中繼裝置，除節點C、D外，其他相鄰節點問的距離為500m。測試中，車牌號為黑BTl347和黑BTl947的兩輛出租車都向站牌預約點行駛。乘客在站牌預約點刷卡預約出租車，兩輛出租車均同意乘客打車，其中，黑BTl347出租車消息路由為B-D-C-O，黑BTl947的消息路由為E-D-C-O，二者路由跳數相同，二者距站牌預約點的距離也基本相同(布點時相鄰中繼節點問距離基本相同)。但是，根據我國行駛規則，黑BTl947出租車不需等待交通燈，能最快趕到站牌預約點，故選擇結果最合理的調度對象為車牌號為黑BTl947的空載出租車。
圖6 Cskip算法網絡地址分配圖
結合圖6知，黑BTl947出租車通過E節點加入網絡，其網絡短地址在22～24之問；同理，黑BTl347的網絡短地址在28～30之問，所以，根據出租車短地址即可以進行相同路由跳數下的最佳調度對象選擇。站牌預約點子系統調度結果如圖7所示。
圖7 系統調度結果
測試實例中，乘客共發出11次打車請求，其中有一次為司機響應后沒有前往站牌預約點接乘客，屬于出租車司機爽約，調度管理中心據此對出租車司機扣除相應違約金，以維護乘客和出租車司機雙方的誠信約束制度。站牌預約的進程信息通過GPRS傳輸至調度管理中心。調度管理中心可查詢乘客和出租車司機爽約信息、各站牌預約點打車信息和司機詳細信息等。實例中調度管理中心對司機李強的詳細信息查詢結果如圖8所示。
圖8 司機詳細信息查詢
7 結束語
本文提出了一種基于物聯網ZigBee模塊的出租車調度系統，系統基于物聯網ZigBee數傳模塊技術，融合RFID、ZigBee數傳采集、GPRS等感知層、傳輸層技術，實現乘客在站牌預約點刷卡叫車，系統感知層構建的ZigBee自組網絡可合理調度網內空載出租車為乘客提供乘車服務。系統傳輸層、應用層的構建，實現調度管理中心通過記錄、保存調度信息、暫扣乘客卡內預約定金和監督出租車司機守約功能，有效防止出租車司機或乘客爽約，建立出租車司機和乘客之間的誠信。各出租車公司也可查詢本公司員工調度紀錄確保系統長期穩定運行。系統還可以進行升級與擴展，如在應用層增加物聯網預約車平臺和手機平臺后，乘客預約出租車信息通過GPRS網關即可傳至相應站牌預約點子系統，乘客可通過互聯網與3G／4G技術預約出租車。本系統為乘客提供一種打車新方式，具有一定的實際應用價值。