基于WSN的便携式多路无线抢答器设计

晏勇 梁潘

摘 要：设计一款基于无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Networks）的多路无线抢答器.系统由后台控制模块、各队抢答模块、主持人控制模块、抢答显示模块组成.采用Zigbee2.4G无线传输协议，交流220 V或直流锂电池供电，通过无线数据修改参赛队数与各队分数.经测试，基于WSN的无线抢答器系统，无线数据传输准确，工作稳定、高效，系统自适应强，具有很高的实用价值.

关键词：抢答器;无线传感器网络;Zigbee

[中图分类号]TP273 [文献标志码]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

隨着社会竞争日益激烈，大型知识竞赛、电视问答等娱乐节目愈加频繁，为了保证竞赛公平、公正、公开，抢答器起着重要作用.笔者结合物联网技术，设计了一款基于无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Networks）的便携式多路无线抢答器，将每个参赛队作为WSN的一个终端节点，终端节点任意加入或退出WSN，改变抢答器的参赛队数，使用灵活、方便、实用性强.

1 系统结构设计

1.1 系统结构

基于WSN的便携式多路无线抢答器包括：后台控制模块、抢答显示模块、主持人控制模块、各队抢答模块.[2]后台控制模块用于初始化抢答器队数、分数与抢答显示模块答题倒计时，还用于答题期间各队加分或减分操作;抢答模块用于显示参赛各队队号与当前分数，抢答按钮是各队选手的抢答设备;主持人控制模块发送开始抢答指令，避免提前抢答;抢答显示模块用于显示答题与抢答倒计时，显示成功抢答队号.[3]系统结构框图见图1.

1.2 无线传感器网络拓扑结构

抢答器无线数据传输网络采用基于IEEE802.15.4标准，Zigbee无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Networks），2.4 GHz无线载波频率，5 MHz带宽，WSN控制器包含64位MAC地址，能任意识别加减终端节点，修改参赛队数.[4]

基于WSN的便携式多路无线抢答器采用星形拓扑结构，由后台控制模块充当网络协调器，以协调器为中心建立、管理、维护无线传感器网络，抢答模块作为终端节点随时加入或退出网络，灵活增加或减少终端节点数量，实现抢答队伍数量灵活改变.星形拓扑组网简单、成本低、实用性强，无线抢答器网络拓扑见图2.[5]