zigbee无线网络和收发器2

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1、1第二章ZigBee/IEEE802.15.4网络范例ZigBee有非常广泛的应用，包括智能家居，库存跟踪和医疗，但不仅限于此。这一章回顾了多个能增加ZigBee工作效率和降低其成本的应用案例。完整的ZigBee协议，具有可靠的网状网络性能的优点，然而，如果应用比较简单，也可能仅使用IEEE802.15.4层。1.1智能家居智能家居是ZigBee无线网络的一个主要应用区域，在这一部分中，回顾了多个类似的使用案例。智能家居中典型的数据速率仅有10Kbps。图2.1中展示了在一个典型的居民建筑中，一些可能的ZigB

2、ee应用。图2.1中展示的大部分应用在本章中都有简单的介绍。1.1.1安全系统一个安全系统可以包括多个传感器，包括运动探测器，玻璃破碎传感器和安全监视器。这些设备需要通过有线或者无线网络与中心安全面板进行通信，基于ZigBee的安全系统简化了安装和更新的过程。尽管ZigBee的数据速率很低，但是它仍然可以无线传输图像，传输质量也可以接受。例如，ZigBee已经被用于无线摄影机系统，用来在家庭门口记录来访者的录像，并将这些录像发送到室内一个专用监视器上。1.1.1抄表系统电表需要定期读取数据来获取水电费账单，实现

3、这个目的的一个方法就是在户主的住宅处手动抄表，并将数据录入数据库中。基于ZigBee的自动抄表系统（AMR）能在居民住宅间建立自形成的无线网状网络，这些住宅的电表都连接到电表公司办事处。AMR提供了远程监控居民的用电，气和水情况的机会，并且淘汰了人力每月定期上门抄表的方式。AMR的作用不仅限于传输每月的水电使用数据，它可以收集更加详细的使用信息，自动检测泄露和设备问题，协助入侵检测。基于ZigBee的无线设备不仅执行监控任务，他们还可以通过和室内的装置通信来管理使用高峰期。例如，当电量使用激增时，可以暂时关闭Z

4、igBee电热水器一段时间来减少高峰期用电量。1.1.1灌溉系统一个基于传感器的灌溉系统可以提高水资源管理的有效性，田野里的传感器能够把不同深度土壤的湿润程度传给灌溉面板。控制器根据土壤的湿度，植物种类，一天中的时间和季节等情况来确定灌溉时间。一个分布式无线传感器网络排除了在田野中建立有线传感器基站的困难，并降低了维修成本。1.1.2灯控系统电灯控制是在室内或商业建筑中使用ZigBee的一个典型例子。在传统的电灯安装中，为了实现打开和关闭电灯，必须从电灯到开关扯一根电线。例如，安装一个新壁灯的时候，需要一条新的

5、到开关的电线。如果壁灯和开关都配备了ZigBee设备的话，那么电灯和开关之间将不再需要电线连接。这样，室内的任何开关都可以被指派来打开和关闭一盏特定的电灯。图2.2是一个墙上开关和电灯间无线连接的例子。在我们的例子中，电灯位于居民建筑的入口处，居住区和走廊。入口处的墙上开关可以打开和关闭4盏灯中的任何一盏，相比之下，居住区墙上的开关仅与位于居住区的电灯进行通信。居住区的电灯彼此挨得很近，因此一个ZigBee设备就能够控制这两个灯。使用绑定表（见1.12小节）的概念也适应于图2.2的例子。墙上开关1逻辑上与所有的

6、4盏灯相连，开关2只与居住区的电灯绑定，网络的其中一个设备负责存储和更新绑定表。支持ZigBee的壁灯要比常规的壁灯更贵，但是它的安装费用却较低，因为它不需要额外的电线连接到墙上的开关。使用无线来遥控电灯已经不是一个新的概念，通过确保较长的电池寿命和来自不同经销商的产品的互操作性，ZigBee提供了在可靠的，低成本的网络中大范围实现这个概念的机会。除了潜在的成本节省外，在室内，ZigBee电灯还有其他的好处。例如，嵌入到壁灯内的ZigBee设备可以充当路由器，在房间内转发信息，或者，壁灯可以被编程设计为当电视打

7、开时变暗。ZigBee灯控机制同样也已经被用于路灯控制。1.1.1多区域HVAC系统多区域控制系统允许单个的供暖，通风和空调(HVAC:heating,ventilation,air-conditioning)单元在室内有各自的温度区域。HVAC分区系统通过控制每个房间的空气流动可以帮助节省能源，避免对不必要的区域进行冷却或加热。图2.3是一个简化的图表，它显示了发动机控制空气湿度和管理不同房间的空气流动。ZigBee设备根据它们从主HVAC区域控制面板和温度传感器接收到的命令来控制这些发动机。另一种使用多区域

8、控制系统的方法是通过有线而非无线网络的方式来连接区域控制面板，发动机和温度传感器。无线系统有较低的复杂度和额外的布线成本，但是这部分的成本可能会稍微低一些。总共的系统花费和将来的更新复杂度是在这两种应用方法间进行选择的决定因素。1.2消费类电子：远程控制在消费电子中，ZigBee可以被用在远程无线控制，游戏控制器，个人电脑的无线鼠标和许多其他应用中。在这部分中，我们简单的介绍了ZigB