TA的每日心情 | 怒 2019-11-26 15:20 |
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0引言) n0 i8 j9 i$ R9 X
放了这- -标准,吸引了更多的厂商和研究机构对ZigBee的研
1 d) p J4 a" D# ]) A究,使得ZigBee在智能家居中成为通行的国际标准。然而, x' O0 _, x* f& q! D+ f2 G
随着计算机通信、自动控制和微电子技术发展,无线传感
, i/ D0 ~6 I$ W) c6 t E6 {4 k2.4CHz的传输能力有限,在家庭中需要增加中继来拓展网
" q# a: I+ z1 i# W( i网络'1]成为当前研究热点,其主要应用领域涉及工业控制、
7 Q+ N* c4 R5 I6 X% J络;另外,2. 4 CHz频段上正变得日益拥挤:蓝牙、Wi等技术
* m# n. @. Y5 }! x环境监测和智能家居等。其中智能家居应用尤为瞩目”,旨
2 y! Q, `' G# g! z都工作在该频段,这使得在使用时需要注意带寬分配问题。0 [! \9 E: A1 V& S
在建文由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系
) C3 i Z) |% g本文在设计时采用了433 MHz这一低频段来实现无线数
! |1 Q. T% {* k7 G- h, w7 r统组成的家庭综合服务和管理集成系统,实现全面安全防护、2 I5 U4 d5 G. L7 h0 J/ Z1 N! o
据传输,考虑到433 MHz窒内传输能力较强,且选用的
/ |. @# j) P: i+ A: e7 s便利通信网络以及舒适的居住环境[。目前在智能家居领
% n0 W* A+ N; V) ]. c6 L0 O Q* sCC1101芯片(4)在此频段上具备较多的频点,能够解决家庭
- B6 Q2 ]8 ]# L; a2 ]5 o4 h6 g域开发应用中,2. 4 CHz的Zige41和900 MHz频段的乙' B" n6 v, s! }" U5 U
间信道干扰问题;同时搭配常用的51单片机组成智能节点,& G5 v; C4 I3 q: U) Q* z: P) ^
Wael5]两大技术应用最为广泛。% ~2 v- G, N% x
降低了节点的成本,也降低了开发难度。本文主要阐述了系
! v! ~5 Q" S7 W; v0 J) j3 w' yZ-Wave是--种基于射频的低成本、低功耗、高可靠性的4 w& D! W0 f- \" X# e! y" j( `
统中的硬件模块实现、家庭内部网络中的通信协议及通信数
. G; d X: y% |' {& Q短距离无线通信技术问。数据传输速率达9.6 Kbps,信号有
( s3 H1 d' x. h& C" x据包设计,最后设计了简单的网页,通过访问数据库来测试系
& ^9 M$ Q1 Z3 ^ r效覆盖范围室内为30 m,室外可超过100 m;单一家庭网络最" r+ l* d" P5 l
统的可行性及稳定性。
- \# e0 C* I" D4 i/ M) L; u- P多可支持232个节点,足以满足-般家庭需求[7-9]。目前美
" b1 I3 {" p" j1系统设计
) v' x! \2 y" P4 ?8 N8 k/ ]国市场上已有成品的Z-Wave家居产品销售,包括各种家电控
$ C0 X! @; w- d% `! v制设备,如Zensys公司推出的远程遥控器、插座等。然而z-3 A8 W' W' z% p/ C* @0 ]
1.1系统架构7 y% ` ~6 N( }; O- N# D w' q5 J
Wave联盟并没有开放其标准,束缚了系统的开发和扩展。4 I6 h) ]- R5 _+ k+ \( ]
整个智能家居系统设计涉及到从上层服务器平台到底层+ u2 F, M. c% Y
基于IEEE 802.15.4协议(0)的ZigBee技术是一种短距
# u% A( U z; E6 i终端节点,采用自顶向下的设计方法。系统软件基于B/S结
& F5 v9 p( T: M5 K, F& T2 s8 U, \离的通信标准,有着近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数
7 ]% T! t8 y# L2 w1 x8 U% H* x构,服务器平台通过以太网与家庭控制系统通信,用户可以通
# {: c6 n$ X1 p5 w* ~0 S据速率和低成本的特点"。由ZigBee协议标准[#2 -0]可知:
! z1 f" ~7 v, k: t过Web浏览器完成对家庭设备的各种操作;家庭内部则采用
8 t4 E+ V! Y# u' C* C, i-一个ZigBee 网络可容纳65536台设备,有着250 Kbps的高带
# {8 S, D- G9 f* S8 U7 n433 MHz频段的无线通信,完成对家电的控制及环境信息的
1 |! ~( [+ J0 i宽,且节点间通信具备较高的可靠性;再加上ZigBee联盟开
/ G. I, |1 {$ s0 s2 n采集。整个智能家居体系框架如图1所示。
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