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ZigBee模块在智能家居中的应用

发布时间:2018-11-29 01:06:05 文章来源:未来智讯    
    ZigBee模块在智能家居中的应用作者: 潘赟,何勇   摘要:智能家居作为家庭信息化的实现方式已成为社会信息化发展的重要组成局部,在物联网智能家居繁多的应用中,因基于Zigbee模块物联网最大的特点便是低功耗,特别是带有路由的可组网功能,相当适合物联智能家居这种市场需求的。
  关键词:智能家居;物联网;Zigbee模块
  中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 24-0000-01
  ZigBee Module Applications in the Smart Home
  Pan Yun,He Yong
  (Xinyang Agricultural College,Xinyang 464000,China)
  Abstract:The Smart home as a family of information technology has become an important part of social information.In many applications of Internet of Things,the biggest feature Internet of Things Zigbee module is low power consumption,especially with the routing network function,is consistent with the objects associated smart home this market demand.
  Keywords:Smart Home;The Internet of Things;The Zigbee module
  一、智能家居现状、趋势及存在的问题
  智能家居作为家庭信息化的实现方式已成为社会信息化发展的重要组成局部,物联网因其巨大的应用前景,将是智能家居家当发展过程中一个对照现实的突破口,物联网繁多的应用,造就了一个庞大的家当链,从互联网、电脑、手机、天线等IT通信领域,到智能卡、芯片、传感器、红外线产品等工业领域,再到冰箱、电视机等制造领域,环环相扣,商机巨大。
  目前市场存在的智能家居有以下两大类:
  (一)有线方式
  这种方式所有的抑制信号必须通过有线方式连接,布线量大。有线方式缺点相当突出,布线繁杂、成本高、一旦遇到问题排查也非常困难、不易组网。这些缺点最后导致有线方式的智能家居无法大规模推广。
  (二)无线方式
  目前几种可用于智能家居的无线方式有:
  WIFI:无线相容认证,它可以在数百米范围内支持互联网接入的无线电信号。最大特点便是方便随时随地接入互联网,但功耗高,不适于随时随地部署低功耗传感器,组网专业性强。
  蓝牙:能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。但这种技能通信距离太短,对于智能家居的要求来说不适用。
  无线射频技能:315M/433M/868M/915M这些无线射频技能广泛运用在车辆监控、遥测、小型无线网络、工业数据采集系统等场所,其缺点主要是抗干扰能力弱,组网不便,可靠性一般。
  Zigbee模块物联网:Zigbee是一种便宜的、低功耗的、高可靠性的近距离无线组网通信技能,其基础是IEEE802.15。它最大的特点便是低功耗、可组网,特别是带有路由的可组网功能,理论上能够使ZigBee覆盖的通信面积无限扩展。从ZigBee产品的特点看,是相当适合物联智能家居这种市场需求的。
  二、智能家居系统组成
  组成智能家居系统离不开家庭自动化、家庭网络、网络家电、信息家电这四大产品组合。最初在一个家居中建立一个网络,在网络操作系统的抑制下,通过相应的硬件实现对所有家庭网络上的家电和设备的抑制和监管。同时,还要构成与外界的通讯,满足远程抑制、监测和交换信息的需求,让家居生活更加的舒适,高效。
  一般构建一个典型的智能家居系统包括下列子系统:
  1.家庭信息网络:包括局域网,可实现的资源共享(包括文件、应用程序、打印机等)等功能。
  2.家庭多媒体网络:通过综合布线,把音视频分布到家中多个房间。例如,一台DVD播放机播出的高质量节目可在客厅和卧室的电视机上观看,还能支持视频点播、网络游戏等等丰富应用。
  3.与智能小区关联:家庭三表(煤气表、水表、电表)的自动抄表、小区信息布告、小区安防联网、可视对讲、智能卡门禁系统、远程教育、远程医疗、VOD点播等。
  三、ZigBee模块应用到智能家居系统中的思绪
  上述各种信息传感传动单元与互联网联合起来的一个巨大的网络,在这个巨大网络中,传感传动单元与通讯网络之进行数据的传输。期中应用最多的便是传感器或抑制单元,这些是构成本课题的最基础最核心的单元部件,采用ZigBee模块可以在数千个细小的传感单元之间相互协调实现通讯,且能耗低,以接力通讯的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点,通讯效率相当高。
  但在具体的实施过程中要考虑一下几个难点问题:
  (1)物联网核心技能芯片、敏感器件等的兼容性问题;目前RFID的读取率都不能保证完全的100%。(2)在物联网感知层如选取IP技能,实现“一物一地址,万物皆在线”,将需要大量的IP地址资源,就目前可用的IPv4地址资源来看,远远无法满足感知智能终端的联网需求,惟有IPv6可以提供足够的地址资源,然而由于感知层节点低功耗、低存储容量、低运算能力的特性,以及受限于MAC层技能(IEEE802.15.4)特性,不能直接将IPv6标准协议直接架构在IEEE802.15.4MAC层之上,需要解决IPv6技能应用于物联网感知层的一些关键问题。
  基于zigbee模块进行物联网设计,将家居中常见的远程抑制,安防报警,智能灯光,电动窗帘等根据需要进行抑制。其中,zigbee模块在国内已经基本成熟,能够在现有的模块基础长进行有针对性的技能设计。
  参考文献:
  [1]赵海霞.物联网关键技能分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010
  [2]张顺颐,宁向延.物联网管理技能的研讨和开发[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2010,4
  [3]陈湘平,房莉.基于ZigBee的数据采集系统设计[J].微计算机信息,2009,10
  [基金项目]信阳农专青年教师科研基金项目名称:《基于ZigBee模块的物联网在智能家居中的应用》
  

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