CN104361765A - 一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统 - Google Patents

Abstract

一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于它包括ZigBee无线传感网络单元和上位机单元；其中，所述ZigBee无线传感网络单元是由路由器、协调器以及作为终端节点的车位检测器组成；其工作方法包括：节点被唤醒，开始检测；构建ZigBee无线传感网络；检测车位信息；检测车位的状态；显示车位占用信息；其优越性：施工方便，成本低；车位信息准确全面；检测效果好；可扩展性强。

Description

一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统

(一)技术领域：

本发明涉及车位检测技术领域和无线传感网络领域，尤其是一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统。

(二)背景技术：

随着社会的迅猛发展，汽车逐渐成为居民的出行工具，尤其在近几年的发展中，城市汽车数量剧增，随之而来的停车难问题日益凸显，停车位逐渐变成稀缺资源，智能停车场管理应运而生，以便达到车位资源的优化配置，其中车位检测装置显得尤为重要。运用磁阻传感器和ZigBee技术的车位检测系统在停车场管理中有较为广阔的应用前景。

磁阻传感器近几年被广泛的运用于车位检测器的开发中，相比于视频摄像头、超声波和红外辐射等传感技术来说，它们更加灵敏、小巧、易维护、受环境影响小。但是由于地磁分布的复杂性、检测目标(车辆)的复杂性、温度的变化不均，其输出信号也会变得复杂。为了满足数据采集的准确性，本发明提出一种适用于停车位检测算法的磁阻传感器节点，实现车位检测系统的可靠性和准确度。

Zigbee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。ZigBee工作在2.4GHz的ISM频段，目前在这个频段工作的有蓝牙(bluetooth)、无线USB(wireless USB)、无线局域网Wi-Fi等。ZigBee提供了很多机制来保证和其他无线标准的共存。本发明利用ZigBee无线传感器网络免牌照频段、动态组网、自组多跳的网络特点,可以实时的检测区域内停车场车位的占用状况，为停车场网络化管理提供了一条新的方法，将检测到的数据传输到管理者的上位机平台界面显示终端，实现对整个停车场的实时监测和智能管理。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，它可以克服现有技术的不足，是针对智能停车场的车位检测系统，运用磁阻传感器和ZigBee技术设计一种无线传输的车位检测系统以便对大型停车场的车位进行识别与管理，通过构建强大的车位信息服务平台，将最新的车位信息实时更新给停车场管理者，提高停车场的车位利用效率，且结构简单，易实现。

本发明的技术方案：一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于它包括ZigBee无线传感网络单元和上位机单元；其中，所述ZigBee无线传感网络单元是由路由器、协调器以及作为终端节点的车位检测器组成；所述车位检测器安装在停车场的每个车位附近，对车位的状态信息进行检测；所述路由器接收车位状态信息，并通过ZigBee无线传感网络单元传给协调器；所述协调器的输出端与上位机单元的输入端依串口连接。

所述车位检测器作为车位检测终端节点，由传感器模块、主控制与通信模块和电源模块构成；其中所述传感器模块与主控制以及通讯模块呈双相连接；所述电源模块为传感器模块、主控制与通讯模块供电；所述主控制与通讯模块通过路由器与ZigBee无线传感网络单元实现通讯。

所述传感器模块是异性磁阻传感器HMC5883L，它是异向性三轴数字式磁阻传感器。

所述主控制与通信模块采用CC2530芯片，它是集成了作为主处理器部分的8051微控制器和作为通信部分的ZigBee无线收发器CC2520的控制芯片。

所述电源模块采用两节AA电池供电。

所述ZigBee无线传感网络单元是采用无线Mesh网络拓扑结构构建的网络单元；且在每个停车场区域分别设置一个路由器，每个路由器负责管理本区域的所有车位检测器，每个车位检测器即为路由器的终端节点。

所述协调器的输入端搜集路由器收集到的车位数据信息及节点地址信息，并将数据信息进行整合汇总进而传给上位机单元。

所述上位机单元是PC计算机。

一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①车位检测器在不工作时处于低功耗运行，当车位检测节点接收到路由器的信号的时候，节点被唤醒，并开始检测周围的磁场数据；

②构建ZigBee无线传感网络：首先进行设备上电，系统初始化，协调器对信道进行扫描，寻找到合适的信道，通过协调器组建ZigBee无线传感网络，确定唯一的网络ID号，允许设备加入网络；

③车位检测器作为终端节点接收路由器的任务，车位检测终端节点开始检测车位信息；

④传感器模块采集车位周围的磁场信号，并将信号送入主控制与通信模块的主处理器模块中应用基于多状态的自适应阈值车位检测算法检测车位的状态；

⑤将步骤④采集的车位状态信息打包发送至路由器，路由器将各个终端节点发送来的数据打包发送至协调器，协调器再通过串口上传至上位机。

⑥在上位机上设计一个基于VC++6.0平台下显示停车位占用状态的界面显示终端，上位机界面终端首先进行串口初始化，包括波特率、COM口、奇偶校验位、数据停止位、设置缓冲区大小、以及数据输入方式，打开串口，通过事件相应的方式接收数据，有数据事件发生时，接收数据并对数据进行处理，并且更新停车场车位的界面信息；对停车位使用信息、剩余/占用车位数量信息进行实时显示；当车位没有被占用时，界面上的车位显示为绿色，当车位上有车辆时，界面的车位显示红色。

所述步骤②中通过协调器组建ZigBee无线传感网络的具体方法由以下步骤构成：

(1)协调器向路由器发送数据请求信号，路由器接收来自协调器的任务，向终端节点发送数据请求信号；

(2)协调器对一定区域内符合条件的路由器节点和终端节点发出入网请求信息，这些设备在接收协调器的请求信息好后依次与协调器连接，从而建立ZigBee无线传感网络。

所述步骤④中应用基于多状态的自适应阈值车位检测算法检测车位的状态的具体方法是由以下步骤构成：

(1)首先对磁场信号进行平均滤波处理，去除信号中的高频噪声以及毛刺现象，连续采样n次，求n个数据的平均值，通过式

$g\left(k\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{m\left(k\right)+m(k-1)+...+m\left(1\right)}{k},k<n\\ \frac{m\left(k\right)+m(k-1)+...+m(k-n+1)}{n},k\&GreaterEqual;n\end{array}\right\}$

采样平均值为g(k)，实时采样值为m(k)；

(2)由于地磁信号会随着时间、温度变化发生漂移，所以需要实时的更新背景磁场信号，调整基线，因此需要在无车的状态下，让背景磁场基线重新标定：根据式：

其中i＝X,Y,Z，Gi(k)为自适应基线，b为权值系数，m(k)为采样信号，权值系数根据实验数据设定，系数范围在0～1之间时，可以保证当前的背景地磁场信号设定为基线；

(3)采用基于多状态的自适应阈值车位检测算法对车位信息进行检测，包括了初始化、nocar、car、count0、count1五个状态，其中，nocar代表无车，car代表有车：

(I)将实时磁场采样值m(k)减去背景的环境磁场G(k)，得到差值磁场n(k)，设定阈值H，若n(k)>H，则u(k)＝1，否则u(k)＝0；将u(k)作为状态机的输入；从无车到有车时，引入状态count1判定是否是干扰信号；从有车到无车时，引入状态coum0判定是否是干扰信号；

(II)若u(k)＝0，跳入count0状态，若u(k)＝1，跳入count1状态；在无车状态下，若u(k)输入为1，则跳转count1，若u(k)一直为1，则对变量countl进行计数，当countl计算达到一定数值，若计数次数设为M，即count1>M时可跳转car状态，若输入为0，并且count1<M时，则跳转count0状态；进入count0后，若连续u(k)＝0的次数达到M，跳转nocar状态，若输入为1，并且count0的次数小于M，则返回count1状态；

(III)在有车状态下，若输入u(k)为0，则跳转count0状态，输入一直为0计数，若计数大于M，则跳转nocar状态，若输入u(k)＝1，并且count0计数小于M，则跳转count1状态；count1与count0变量在跳出各自状态时自动清零；

(4)对车位信息检测完毕再进行下一次信息检测之前，算法要进行重新复位，算法复位后为初始化状态，重置算法中的所有变量，并重新计算背景磁场的初始基线。

所述步骤⑤中各个终端节点发送来的数据是通过终端节点每次发送的二进制数来确定的；所述终端节点一次发送一个字节即8位二进制数，且当8位二进制数中最高位为“1”，表示车位被占用，为“0”表示车位未被占用，低七位二进制数代表停车位的编号。

本发明的工作原理：

①停车场的每一个车位附近安装车位检测器，检测当前车位状态信息，通过无线传感网络将各车位的变化状态传给协调器，协调器综合信息通过串口传递给上位机，停车场管理者可以通过上位机管理停车场的车位。

②车位检测器是典型的ZigBee无线传感网络中的终端检测节点。基于异性磁阻传感器的车位检测器可以检测车辆通过车位时周围的磁场扰动变化，并且把这种磁场变化转化为差分电压的形式传递出去。处理器将磁场变化信息应用基于多状态的自适应阈值车辆检测算法，以提取当前的车位状态，车位检测器通过这种方式实时釆集车位信息，是整个系统的基础部分。

③车位数据釆集完成后，通过通信模块传递到ZigBee局域网，车位信息采集的准确性对整个系统的运行至关重要。ZigBee无线传感器网络的主要功能是负责车位信息的传输。采用无线Mesh网络拓扑结构构建ZigBee无线传感网络。

④上位机平台负责车位信息的显示，提供清晰直观的车位信息给用户，是车位检测系统设计的重要组成部分。平台通过串口接收ZigBee协调器发送的数据，功能有：显示停车位信息，统计剩余/占用车位数量等。

⑤以磁阻传感器采集数据和ZigBee无线传感器网络传输相结合的方式。通过以磁阻传感器为主要检测功能的车位检测终端节点对停车场的车位进行识别与判断，将车位信息数据终端节点传送到路由器，路由器打包数据传至协调器，通过构建车位管理的上位机显示终端，使停车场管理者可以实时观察停车场车位的占用情况，对进出的车辆实施有效的管理和监测，提高停车场车位的利用效率以及智能化停车场的运营效率，因此，车位检测系统的研究对智能停车场的建设将具有广阔的应用前景和推广价值。

传感器模块采用的磁阻传感器是HMC5883l，它是异向性三轴数字式磁阻传感器，当车辆经过磁阻传感器周围时，车辆对周围磁场造成了一种扰动，磁阻传感器可以将x、y、z三轴的磁场变化检测出来，需要说明的是HMC5883l输出的磁场的数据是数字信号，可以直接通过I²C总线与主控器连接。传感器模块采集车位的三轴磁场信息，通过I²C总线将数据传递给CC2530。需要说明的是由于CC2530没有I²C接口，所以需要采用通用I/O口模拟时钟线和数据线完成通信的需求，作为模拟I²C总线的I/O口对于主控制模块来说是输入端口，需添加上拉电阻完成数据传输。

电源模块主要提供传感器模块、主控制模块和通信模块电源供应。电源模块采用两节AA电池供电。传感器模块需供电5V，主控制模块和通信模块需供电3.3V。HMC5883L属于低功耗传感器，在测量模式下的标准功耗仅为100uA，车位检测终端节点的最大能量消耗主要是在无线发送与接收数据中。

车位检测器(终端节点)、路由器、协调器都涉及到用无线通信设备传送信息，所以无线通信中的天线设计必不可少，天线的作用是完成信号的接收与发送。由于本发明中车位检测系统中功耗要求低，而整个系统能量的最大消耗主要是在无线发送与接收数据中，因此天线选择成本较低的PCB环形天线，单极天线具有良好的传输效果，所以在射频电路中选择使用一个单极天线，通过非平衡变压器进行连接。

传递车位的状态信息是通过终端节点、路由器、协调器构建ZigBee无线传感器网络，采用无线Mesh网络拓扑结构，路由器将网络划分为多个区域，每个区域设置一个路由器，每个路由器负责管理本区域的十几个车位检测器终端节点采集的数据。整个Mesh网络有一个协调器负责建立网络，将路由器收集的数据信息及节点地址信息传给协调器，由协调器对数据信息进行整合汇总进而上传至上位机。

组建ZigBee无线传感器网络的设备包括终端节点、路由器、协调器，车位检测终端节点作为车位信息的数据采集，放置在车位前端，路由器负责转发本区域内车位检测终端节点采集的数据，协调器负责组建ZigBee无线传感器网络，收集各个路由器发送的数据。

本发明中的上位机平台负责车位信息的显示，提供清晰直观的车位信息给用户，是车位检测系统设计的重要组成部分。本发明在PC上位机基于VC++6.0平台下设计一个显示停车位占用状态的界面显示终端，上位机通过串口接收ZigBee协调器发送的数据更新界面信息，功能有：显示停车位信息，统计剩余/占用车位数量等。

上位机界面终端首先进行串口初始化，包括波特率、COM口、奇偶校验位、数据停止位、设置缓冲区大小、以及数据输入方式等，打开串口，通过事件相应的方式接收数据，有数据事件发生时，接收数据并对数据进行处理，更新界面的停车位信息。当车位没有被占用时，界面上的车位显示为绿色，当车位上有车辆时，界面的车位显示红色。

本发明的优越性：①相对于线圈车位检测等系统，ZigBee无线传感器网络易于部署，对路面的破坏小，施工方便，设备设计的制造成本、运营成本和维护成本都很低；②自组织形成网络结构，有利于多个磁阻传感器的融合，获取更加准确全面的车位信息；③采用传感器感知技术，结合无线组网技术，不容易受到时间、天气和地点等因素的限制，可以获得更好的检测效果；④ZigBee无线传感器网络管理方便，具有较好的可扩展性，可以通过移动代理技术进行在线升级或增加服务内容。

(四)附图说明：

图1为本发明所涉一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的整体结构示意图。

图2为本发明所涉一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的车位检测器终端节点的硬件结构框图。

图3为本发明所涉一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的基于多状态的自适应阈值车位检测算法的流程图。

图4为本发明所涉一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的协调器构建ZigBee无线传感器网络的流程图。

图5为本发明所涉一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法示意流程图。

(五)具体实施方式：

实施例：一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统(见图1)，其特征在于它包括ZigBee无线传感网络单元和上位机单元；其中，所述ZigBee无线传感网络单元是由路由器、协调器以及作为终端节点的车位检测器组成；所述车位检测器安装在停车场的每个车位附近，对车位的状态信息进行检测；所述路由器接收车位状态信息，并通过ZigBee无线传感网络单元传给协调器；所述协调器的输出端与上位机单元的输入端依串口连接。

所述车位检测器(见图2)作为车位检测终端节点，由传感器模块、主控制与通信模块和电源模块构成；其中所述传感器模块与主控制以及通讯模块呈双相连接；所述电源模块为传感器模块、主控制与通讯模块供电；所述主控制与通讯模块通过路由器与ZigBee无线传感网络单元实现通讯。

所述传感器模块是异性磁阻传感器HMC5883L，它是异向性三轴数字式磁阻传感器。

所述主控制与通信模块采用CC2530芯片，它是集成了作为主处理器部分的8051微控制器和作为通信部分的ZigBee无线收发器CC2520的控制芯片。

所述电源模块采用两节AA电池供电。

所述ZigBee无线传感网络单元是采用无线Mesh网络拓扑结构构建的网络单元；且在每个停车场区域分别设置一个路由器，每个路由器负责管理本区域的所有车位检测器，每个车位检测器即为路由器的终端节点。

所述协调器的输入端搜集路由器收集到的车位数据信息及节点地址信息，并将数据信息进行整合汇总进而传给上位机单元。

所述上位机单元是PC计算机。

一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤(见图4、图5)：

①车位检测器在不工作时处于低功耗运行，当车位检测节点接收到路由器的信号的时候，节点被唤醒，并开始检测周围的磁场数据；

②构建ZigBee无线传感网络(见图4)：首先进行设备上电，系统初始化，协调器对信道进行扫描，寻找到合适的信道，通过协调器组建ZigBee无线传感网络，确定唯一的网络ID号，允许设备加入网络；

③车位检测器作为终端节点接收路由器的任务，车位检测终端节点开始检测车位信息；

④传感器模块采集车位周围的磁场信号，并将信号送入主控制与通信模块的主处理器模块中应用基于多状态的自适应阈值车位检测算法检测车位的状态；

⑤将步骤④采集的车位状态信息打包发送至路由器，路由器将各个终端节点发送来的数据打包发送至协调器，协调器再通过串口上传至上位机。

⑥在上位机上设计一个基于VC++6.0平台下显示停车位占用状态的界面显示终端，上位机界面终端首先进行串口初始化，包括波特率、COM口、奇偶校验位、数据停止位、设置缓冲区大小、以及数据输入方式，打开串口，通过事件相应的方式接收数据，有数据事件发生时，接收数据并对数据进行处理，并且更新停车场车位的界面信息；对停车位使用信息、剩余/占用车位数量信息进行实时显示；当车位没有被占用时，界面上的车位显示为绿色，当车位上有车辆时，界面的车位显示红色。

所述步骤②中通过协调器组建ZigBee无线传感网络的具体方法由以下步骤构成：

(1)协调器向路由器发送数据请求信号，路由器接收来自协调器的任务，向终端节点发送数据请求信号；

(2)协调器对一定区域内符合条件的路由器节点和终端节点发出入网请求信息，这些设备在接收协调器的请求信息好后依次与协调器连接，从而建立ZigBee无线传感网络。

所述步骤④中应用基于多状态的自适应阈值车位检测算法检测车位的状态的具体方法是由以下步骤构成：

(1)首先对磁场信号进行平均滤波处理，去除信号中的高频噪声以及毛刺现象，连续采样n次，求n个数据的平均值，通过式

$g\left(k\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{m\left(k\right)+m(k-1)+...+m\left(1\right)}{k},k<n\\ \frac{m\left(k\right)+m(k-1)+...+m(k-n+1)}{n},k\&GreaterEqual;n\end{array}\right\}$

采样平均值为g(k)，实时采样值为m(k)；

(2)由于地磁信号会随着时间、温度变化发生漂移，所以需要实时的更新背景磁场信号，调整基线，因此需要在无车的状态下，让背景磁场基线重新标定：根据式：

其中i＝X,Y,Z，Gi(k)为自适应基线，b为权值系数，m(k)为采样信号，权值系数根据实验数据设定，系数范围在0～1之间时，可以保证当前的背景地磁场信号设定为基线；

(3)采用基于多状态的自适应阈值车位检测算法(见图3)对车位信息进行检测，包括了初始化、nocar、car、count0、count1五个状态，其中，nocar代表无车，car代表有车：

(I)将实时磁场采样值m(k)减去背景的环境磁场G(k)，得到差值磁场n(k)，设定阈值H，若n(k)>H，则u(k)＝1，否则u(k)＝0；将u(k)作为状态机的输入；从无车到有车时，引入状态count1判定是否是干扰信号；从有车到无车时，引入状态coum0判定是否是干扰信号；

(II)若u(k)＝0，跳入count0状态，若u(k)＝1，跳入count1状态；在无车状态下，若u(k)输入为1，则跳转count1，若u(k)一直为1，则对变量countl进行计数，当countl计算达到一定数值，若计数次数设为M，即count1>M时可跳转car状态，若输入为0，并且count1<M时，则跳转count0状态；进入count0后，若连续u(k)＝0的次数达到M，跳转nocar状态，若输入为1，并且count0的次数小于M，则返回count1状态；

(III)在有车状态下，若输入u(k)为0，则跳转count0状态，输入一直为0计数，若计数大于M，则跳转nocar状态，若输入u(k)＝1，并且count0计数小于M，则跳转count1状态；count1与count0变量在跳出各自状态时自动清零；

(4)对车位信息检测完毕再进行下一次信息检测之前，算法要进行重新复位，算法复位后为初始化状态，重置算法中的所有变量，并重新计算背景磁场的初始基线。

所述步骤⑤中各个终端节点发送来的数据是通过终端节点每次发送的二进制数来确定的；所述终端节点一次发送一个字节即8位二进制数，且当8位二进制数中最高位为“1”，表示车位被占用，为“0”表示车位未被占用，低七位二进制数代表停车位的编号。

Claims (10)

1.一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于它包括ZigBee无线传感网络单元和上位机单元；其中，所述ZigBee无线传感网络单元是由路由器、协调器以及作为终端节点的车位检测器组成；所述车位检测器安装在停车场的每个车位附近，对车位的状态信息进行检测；所述路由器接收车位状态信息，并通过ZigBee无线传感网络单元传给协调器；所述协调器的输出端与上位机单元的输入端依串口连接。

2.根据权利要求1所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于所述车位检测器作为车位检测终端节点，由传感器模块、主控制与通信模块和电源模块构成；其中所述传感器模块与主控制以及通讯模块呈双相连接；所述电源模块为传感器模块、主控制与通讯模块供电；所述主控制与通讯模块通过路由器与ZigBee无线传感网络单元实现通讯。

3.根据权利要求2所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于所述传感器模块是异性磁阻传感器HMC5883L，它是异向性三轴数字式磁阻传感器。

4.根据权利要求2所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于所述主控制与通信模块采用CC2530芯片，它是集成了作为主处理器部分的8051微控制器和作为通信部分的ZigBee无线收发器CC2520的控制芯片；所述电源模块采用两节AA电池供电。

5.根据权利要求1所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于所述ZigBee无线传感网络单元是采用无线Mesh网络拓扑结构构建的网络单元；且在每个停车场区域分别设置一个路由器，每个路由器负责管理本区域的所有车位检测器，每个车位检测器即为路由器的终端节点。

6.根据权利要求1所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统，其特征在于所述协调器的输入端搜集路由器收集到的车位数据信息及节点地址信息，并将数据信息进行整合汇总进而传给上位机单元；所述上位机单元是PC计算机。

7.一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①车位检测器在不工作时处于低功耗运行，当车位检测节点接收到路由器的信号的时候，节点被唤醒，并开始检测周围的磁场数据；

②构建ZigBee无线传感网络：首先进行设备上电，系统初始化，协调器对信道进行扫描，寻找到合适的信道，通过协调器组建ZigBee无线传感网络，确定唯一的网络ID号，允许设备加入网络；

③车位检测器作为终端节点接收路由器的任务，车位检测终端节点开始检测车位信息；

④传感器模块采集车位周围的磁场信号，并将信号送入主控制与通信模块的主处理器模块中应用基于多状态的自适应阈值车位检测算法检测车位的状态；

⑤将步骤④采集的车位状态信息打包发送至路由器，路由器将各个终端节点发送来的数据打包发送至协调器，协调器再通过串口上传至上位机。

⑥在上位机上设计一个基于VC++6.0平台下显示停车位占用状态的界面显示终端，上位机界面终端首先进行串口初始化，包括波特率、COM口、奇偶校验位、数据停止位、设置缓冲区大小、以及数据输入方式，打开串口，通过事件相应的方式接收数据，有数据事件发生时，接收数据并对数据进行处理，并且更新停车场车位的界面信息；对停车位使用信息、剩余/占用车位数量信息进行实时显示；当车位没有被占用时，界面上的车位显示为绿色，当车位上有车辆时，界面的车位显示红色。

8.根据权利要求7所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法，其特征在于所述步骤②中通过协调器组建ZigBee无线传感网络的具体方法由以下步骤构成：

(1)协调器向路由器发送数据请求信号，路由器接收来自协调器的任务，向终端节点发送数据请求信号；

(2)协调器对一定区域内符合条件的路由器节点和终端节点发出入网请求信息，这些设备在接收协调器的请求信息好后依次与协调器连接，从而建立ZigBee无线传感网络。

9.根据权利要求7所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法，其特征在于所述步骤④中应用基于多状态的自适应阈值车位检测算法检测车位的状态的具体方法是由以下步骤构成：

(1)首先对磁场信号进行平均滤波处理，去除信号中的高频噪声以及毛刺现象，连续采样n次，求n个数据的平均值，通过式

$g\left(k\right)=\left\{\begin{array}{c}\frac{m\left(k\right)+m(k+1)+...+m\left(1\right)}{k},k<n\\ \frac{m\left(k\right)+m(k-1)+...+m(k-n+1)}{n}k\&GreaterEqual;n\end{array}\right\}$

采样平均值为g(k)，实时采样值为m(k)；

(2)由于地磁信号会随着时间、温度变化发生漂移，所以需要实时的更新背景磁场信号，调整基线，因此需要在无车的状态下，让背景磁场基线重新标定：根据式：

其中i＝X,Y,Z，Gi(k)为自适应基线，b为权值系数，m(k)为采样信号，权值系数根据实验数据设定，系数范围在0～1之间时，可以保证当前的背景地磁场信号设定为基线；

(3)采用基于多状态的自适应阈值车位检测算法对车位信息进行检测，包括了初始化、nocar、car、count0、count1五个状态，其中，nocar代表无车，car代表有车：

(I)将实时磁场采样值m(k)减去背景的环境磁场G(k)，得到差值磁场n(k)，设定阈值H，若n(k)>H，则u(k)＝1，否则u(k)＝0；将u(k)作为状态机的输入；从无车到有车时，引入状态count1判定是否是干扰信号；从有车到无车时，引入状态coum0判定是否是干扰信号；

(II)若u(k)＝0，跳入count0状态，若u(k)＝1，跳入count1状态；在无车状态下，若u(k)输入为1，则跳转count1，若u(k)一直为1，则对变量countl进行计数，当countl计算达到一定数值，若计数次数设为M，即count1>M时可跳转car状态，若输入为0，并且count1<M时，则跳转count0状态；进入count0后，若连续u(k)＝0的次数达到M，跳转nocar状态，若输入为1，并且count0的次数小于M，则返回count1状态；

(III)在有车状态下，若输入u(k)为0，则跳转count0状态，输入一直为0计数，若计数大于M，则跳转nocar状态，若输入u(k)＝1，并且count0计数小于M，则跳转count1状态；count1与count0变量在跳出各自状态时自动清零；

(4)对车位信息检测完毕再进行下一次信息检测之前，算法要进行重新复位，算法复位后为初始化状态，重置算法中的所有变量，并重新计算背景磁场的初始基线。

10.根据权利要求7所述一种基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统的工作方法，其特征在于所述步骤⑤中各个终端节点发送来的数据是通过终端节点每次发送的二进制数来确定的；所述终端节点一次发送一个字节即8位二进制数，且当8位二进制数中最高位为“1”，表示车位被占用，为“0”表示车位未被占用，低七位二进制数代表停车位的编号。