基于zigbee的智能照明控制系统设计与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第41卷第10期电力电子技术Vo1．41．NO．102007年10月PowerElectronicsOctober，2007基于ZigBee的智能照明控制系统设计与实现詹杰，吴伶锡，唐志军(湖南科技大学，湖南湘潭411201)摘要：现有的智能照明控制系统大多采用有线网络，不仅施工复杂，灵活性不够，而且影响了智能照明的应用。为此．提出了采用ZigBee协议设计智能照明控制系统，它不仅能降低系统成本，还能大幅度提升系统的性能。在深入分析现有智能照明系统的基础上，给出了

2、相应的软硬件设计和组网算法。关键词：照明；控制系统；传感器中图分类号：TN41，TP33文献标识码：A文章编号：1000-100X(2007)10—0025—02DesignandRealizationoftheIntelligentIlluminatingControlSystembasedonZigBeeZHANJie．WULin—xi，TANGZhi-jun(HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China)Abstract：Mostof

3、intelligentilluminatingcontrolsystemsusethecablenetworks，SOitiscomplextoconstruct，difficulttoexpanseandaffectingtheapplicationofintelligentilluminating．ThispaperpresentsthedesignofintelligentilluminatingcontrolsystemsusingZigBeeagreement．Itcangreatlyimprovet

4、heperformanceofthesystemandreducethecost．Basedontheadvantagesofavailableintelligentilluminatingcontrolsystem，thenetusingthecorrespondingsoftwareandhardwaredesignisproposed．Keywords：Illuminating；controlsystem；transducer1引言点星形网状簇形拓扑结构，其总线容量：子网254个节点；主网65000个节点

5、。ZigBee的传输速率：目前．较为成熟的智能照明控制系统可分为依托于楼宇设备管理系统和相对独立于楼宇设备管理2．4GHz时为l6信道．250kb／s；915MHz时为lO信道，40kb／s；815MHz时为1信道，20kb／s。ZigBee的系统两种。前者，多数是在楼宇自动化现场总线技术通信协议为IEEE80—2．15．4。ZigBee的作用距离为的基础上开发而成的。功能相对较完善，可实现复杂的照明系统控制；后者，其功能较简单，规模也较小。1～100m。ZigBee的物理层采用了直接序列扩频典型的智能照明系统

6、ll】有采用DMX512照明协议的(DSSS)技术，工作在免申请的ISM频段，在2．4GHz频段，采用0一QPSK调制方式：在915MHz和Dynality系统：采用CSMA／CA协议的I—Bus系统和采用CSMA／CD协议的C—Bus系统。由文献【l1可知，869MHz频段，采用BPSK调制。MAC层采用了CSMA—CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽无论是目前应用最广的I—Bus技术．还是进入市场最早的C—Bus技术，都采用了有线控制方式。该方式的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的需要复杂的综合布

7、线施工、更改节点或是增加节点，竞争和冲突。由以上参数可见，ZigBee完全能满足智能照明控制系统的性能和容量的需要。这些都很不方便，阻碍了智能照明的应用发展。采用低成本的ZigBee产品组网能大幅度提高系统的性ZigBee协议定义了以下3种设备。即全功能设能，促进智能照明产品的应用。备(FFD)、精简功能设备(RFD)、网络协调器设备。网络协调器实际上是FFD设备的一种，只是拥有更2ZigBee协议多的计算能力和系统资源；RFD在网络中通常作终ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功端设备，仅通过简单的8

8、位微处理器和4k的系统资耗、低数据数率、低成本的无线传感器网络技术。采源就能完成其协议功能，但RFD相互之间不能直接用了OS1分层结构[21，MAC层和物理层采取了IEEE通信，只能与FFD设备和协调器通信。FFD设备可802．15．4协议，ZigBee联盟增加了网络层、会聚层以担任网络协调者，形成网络，并让其他的FFD或和应用层，组成了ZigBee协议。ZigBee采用了点对RFD装