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物联网环境下基于Zigbee技术的信息家居系统研究

2020-02-20 来源:钮旅网
TECHNOLOGY APPLICATION|科技技术应用物联网环境下基于Zigbee技术的信息家居系统研究湖南工业大学 袁 义 摘 要:物联网环境下的信息家居已成为未来家居发展趋势,本文结合国内外研究发展现状,提出了在物联网环境下基于Zigbee技术的信息家居系统体系。关键词:物联网;Zigbee;信息家居物联网这一“继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮”正在快速发展。追溯其历史,\"物联网“一说最早由美国麻生理工学院于1999年提出,在2005年,”物联网”概念被进一步规范,在国际电信联盟(ITU)发布的《ITU互联网报告2005年:物联网》中提出其概念为:󰀁物联网是互联网的延伸和扩展,它是“物物相连的互联网”。物联网技术的出现,给传统的智能电器、智能家居带来了新的产业机会,通过它将各种家用电器通过非常方便地有机组织起来,形成一个完整的系统,从而可以实现智能管理。在智能家居技术中最关键的技术是网络层,网络通信的可靠性决定系统稳定性。传统的有线技术缺点大大制约了智能家居系统的发展,近年来,随着无线通信技术的发展,将无线通信技术应用于智能家居系统必将成为未来的发展趋势󰀁。ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低传输速率、低成本的无线通信技术,由于它价格非常便宜,使得智能家居系统的成本可大大降低,同时ZigBee技术规划的应用领域涵盖了物联网潜在的大部分应用领域,加上它自身诸多技术优势,ZigBee技术在物联网中必将起到重要的作用。一、国内外研究现状分析国外智能家居系统发展经历了四个阶段。(1)采用同轴线或者两芯线组建的家庭网络阶段,其中只实现了灯光控制智能化和安全防范的小部分;(2)采用RS-485线组建的具有可视及对讲功能的家庭智能系统;(3)集中智能控制系统;(4)基于IP技术,根据用户需求制定各种需求的智能家居系统。20世纪90年代后期,我国的智能小区日益兴起。由于相对于国外起步较晚,󰀁尚未形成一定的国家标准。目前,主要采用国外的一些技术产品,但也有一些企业推出了自己的产品,主要有:(1)海尔的E家园,以海尔电脑作为控制中心,网络家电作为终端设备,海尔移动电话作为移动数字控制中心的智能家居系统。目前,海尔通过与微软公司进行合作,通过微软的window󰀁me󰀁技术和其网络家电相结合,推出了一系列的网络家电。(2)清华同方的e-home数字家园,数字家园是根据中国家庭的特点所设计的。同时遵照国际标准。目前国内的智能家居并没有实现真正意义上的智能化,所谓的“智能家居”只是实现了一些最基础的智能化,傻瓜式的全自动化由于其昂贵的成本,实现起来显得遥不可及,通过本课题的研究,对实现“智能家居”普及化提供了可能。二、基于Zigbee技术的信息家居系统构想结合智能家居在国内外的应用,笔者提出整个系统应采用无线网络进行数据传输及监控,将家庭中的安全防护和消防报警系统、家用电器、家庭照明灯光、以及小区中的智能系统等这些子系统融合成为一个智能家居󰀁。系统设计图如下:系统采用模块化设计方案,由主控制中心模块和Zigbee无线终端模块组成。其中嵌入式系统主板为核心,通过CMOS摄像头对各种重要部位进行安全监测,在根据手机传输的安全信息实现对家用电器的远程控制。主控制器与终端设备(家电或传感器)通过Zigbee扩展模块在家庭网关中作为网络协调器,负责各子传感器节点的通信管理、动态组网与数据传输。Zigbee终端节点包括家庭内部网络中的门磁开关、红外对射探测器、玻璃破碎探测器、燃气探测器以及延期泄露探测器等。C H I N A󰀁󰀁 众所周知,智能家居的核心是智能化,传统的智能家居通过布线等复杂方式的施工往往难度大,费用高。通过Zigbee无线技术,可以大大提高智能家居智能化控制的优势,产品实用化、傻瓜化、模块化的趋势也使智能家居能够普及。同时“十二五”正是智能家居行业整合阶段,相信通过对智能家居的研究可以促进家居智能化的发展。参考文献:[1]姚万华,关于物联网的概念及基本内涵[J],中国信息界,2010(5):22-23.[2]祁志强.智能家居的现状及发展趋势[J]。智能建筑,2008(12)42~44.[3]王永春,ZigBee技术在智能家居中的应用[J].智能建筑与城市信息,2009(01):76-79.[4]童晓渝,房秉毅,张云勇。物联网智能家居发展与分析[J].移动通信,2010(09)16-20.作者简介:袁义,(1981- ),女,汉族,湖南工业大学计算机与通信学院,讲师,研究方向:计算机软硬件。󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁V E N T U R E󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁C A P I T A L27

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