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Zigbee无线通信技术在智能家居系统中的应用
随着人们对生活品质的不断追求以及住宅智能化技术的不断发展,智能家居系统内容得到了丰富和完善。利用现代发展较快的网络通信技术、综合布线技术等,将家居生活有关的电器、传感器、通讯设备等整合,更好地满足人们对智能家居系统的高品质、高品位的需求。Zigbee技术是一种近年来兴起的近距离无线通信标准,该技术主要用于低速率的无线传感器网络和控制网络的设计,它基本能够满足小型化、低成本设备的无线组网要求。
1ZigBee璋技术研究
在无线短距离小数据量双向传伤输方面,ZigBee表现出的近距离、汲低速率、复杂度低、功耗低和成本低等特围点成为它能占据短距离范围之内在各种电子设备之间传输少量数据网络市场上一席Y之地的优势。通过ZigBee传输的数醣据主要有传感器节点信息、各种控制命令砣及间歇性、周期性数据。
通过近年来对因ZigBee技术的研究,归纳其主要特ā点如下:
具有较低传输速率。传输速率笊为10kbps到250kbps,适合
壶对速率要求不高的低数据传输场合如智能葱家居、医疗等;
具有较大优势的低功耗。当选择工作在低耗电待机模式,两节普弩通5号电池,ZigBee设备大概可使列用6-24个月,免去了频繁的充电、更杩换电池的麻烦;
设备成本本低廉。是Z屹igbee迅速发展起来的一个关键因素侠,其数据传输速率低,协议不复杂并可根悖据需要合理删减调整,大大降低了生产成砥本;
网络容量较大。可容纳多达650么00个节点。一个典型的具有星形拓扑结构的ZigBee网络可容纳一个主设备や和254个从设备,在一个区域内又可以亩容纳100个ZigBee网络,灵活的蔽自组织网技术使网络组建工作高速有效;
安全可靠。ZigBee提供基于循环冗え余校验的数据包完整性检查功能,支持鉴藩权和认证,采用高级加密标准AES-1ヲ28的对称密码加密算法,可以灵活确定蚕其安全属性;
近距离传输。有效覆盖范帱围10-100米,基本上能覆盖普通的凉家庭或办公室环境,若通过增加路由传输女距离可以更远;
工作频段免执照。工作频段分别为868MHz,915MHz桔及,且都为免执照频段。本设计工作频段窖为。
根据ZigBee技术的以上特点倜,当需设计的控制系统具有如下特点时可蜾采用此技术:
对设备成本有较高要求,粒传输的数据量不大,适用于推广进人普通购用户家庭;
要求设备体积较小,不便设惭置电源模块,不能频繁更换电池或更换电孓池不方便,使智能家居产品方便操作、生命周期长;
通信覆盖范围广,网络设备娅多,但数据量不大,用于监测或者控制等檫。
2智能家居系统体系结构及实现功能涩简述
本文的智能家居设计主要分为三大髻模块:GPRS网络模块、传感器节点模儿块以及ZigBee通信模块。GPRS骂网络模块实现智能家居系统与用户间远程淇交互家电信息数据、控制管理命令等数据躐,同时响应内网的实时报警、用户的监管衫动作。当传感器节点收集到室内状态信息伴后,通过ZigBee模块上传至家庭网关,同时通过该模块将外部监控命令下发鍪至各传感器分节点。
对目前的智能家居絮系统进行研究和分析,设计一个基本的智能家居系统,功能具体描述如下:
安防斫功能:实现实时监控火警、煤气泄漏的发岿生及非法闯人。通过外网传输报警信息与
绳用户交互,根据