基于ZigBee技術(shù)的智能家居無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
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本文介紹的智能家居無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)，它是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，符合IEEE802.15.4協(xié)議，是IEEE工作組專門為家庭短距離通訊制定的新標(biāo)準(zhǔn)。
1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介
ZigBee技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）省電：兩節(jié)五號(hào)電池可使用長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月到兩年左右的時(shí)間；（2）可靠；采用了碰撞避免機(jī)制；（3）成本低；（4）時(shí)延短；（5）網(wǎng)絡(luò)容量大；（6）安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128，各種應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。
ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)完全符合家庭網(wǎng)絡(luò)通訊的需要，因此選擇ZigBee技術(shù)構(gòu)建智能家居無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2 智能家居無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
本系統(tǒng)以家庭為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，每個(gè)家庭都安裝一個(gè)家庭網(wǎng)關(guān)、若干個(gè)無線通訊ZigBee子節(jié)能模塊。在家庭網(wǎng)關(guān)和每個(gè)子節(jié)點(diǎn)上都接有一個(gè)HeliLink無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊（符號(hào)ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品），通過這些無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)在網(wǎng)關(guān)和子節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行傳送。其系統(tǒng)組成如圖1所示。
下面介紹各部分的結(jié)構(gòu)及功能。
家庭網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)及功能為：
（1）采用ARM構(gòu)架的32位嵌入式RISC處理器和.uClinux操作系統(tǒng)；
（2）通過門鎖進(jìn)行自動(dòng)設(shè)防/解防；
（3）遇搶劫或疾病，按緊急按鈕，自動(dòng)向管理中心報(bào)警；
（4）每家每戶配有自己的網(wǎng)頁，通過網(wǎng)頁顯示小區(qū)通知、系統(tǒng)各部分工作狀況及數(shù)據(jù)；
（5）水、電、氣各表數(shù)據(jù)發(fā)給牧業(yè)管理中心；
（6）通過以太網(wǎng)與小區(qū)管理中心通訊；
（7）通過網(wǎng)關(guān)上的無線ZigBee（IEEE802.15.4）模塊與網(wǎng)絡(luò)中各子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊。
ZigBee無線通訊子節(jié)點(diǎn)的功能為：
（1）兩路脈沖量數(shù)據(jù)采集，可采集水、電、氣三表數(shù)據(jù)；
（2）兩路安防傳感器開關(guān)量數(shù)據(jù)采集，可進(jìn)行設(shè)防/撤防報(bào)警、安防報(bào)警（紅外幕簾、門磁、窗磁、玻璃破碎等）；
（3）一路模擬量數(shù)據(jù)采集；
（4）一路模擬量數(shù)據(jù)輸出；
（5）一路繼電器觸點(diǎn)輸出；
（6）通過無線通訊IEEE802.15.4協(xié)議及家庭網(wǎng)關(guān)通訊。
評(píng)論