基于ZigBee技术的家庭环境监测系统的设计

　　随着科学技术的飞速发展， 人们生活水平的不断提高， 一个高度安全， 舒适， 方便的生活环境越来越为人们所向往。而自动控制领域的快速发展， 使这些要求完全被满足。现有的家庭环境监测系统， 有很多是采用有线技术进行传感器网络的组建。这类方案扩展性能差， 布线烦琐， 影响美观， 线路容易老化， 或腐蚀。即使布线选择嵌入墙壁内， 更换起来也十分不方便。采用无线方式构建家庭环境监测系统， 则可以避免这些不必要的麻烦。而且， 无线方式相对灵活， 只要在有效范围内， 传感器终端可以依据要求随意安放。然而， 无线家庭环境监测一直未得到广泛应用， 一个很主要的原因就是目前的无线通讯产品造价很高， 使其广泛推广遇到很大阻力。

　　随着近年来人类在微电子机械系统， 无线通讯， 数字电子方面取得的巨大成就， 使得发展低成本， 低功耗， 小体积， 短距离通讯的传感器成为可能。ZigBee 的出现就解决了这些问题。由于ZigBee 技术具有功耗极低， 系统简单， 组网方式灵活， 成本低等性能， 相对于其他无线网络技术更适合与组建家庭环境监测系统。

　　1　ZigBee 简介

　　随着无线网络技术的快速发展， 许多本来存在的网络服务逐渐走向成熟。近几年来， IEEE ( InSTitute of Electrical and Electronics Engineer) 802. 11 无线局域网络的普遍以及IEEE 802. 16 无线宽带网络的商业标准化都使得无线网络技术越来越重要， 也有越来越多的相关应用和产品出现。但是大多无线网络技术成本较高， 像蓝牙。所以普及无线网络， 低成本就成了一个至关重要的问题。为了满足低功耗、低成本的无线网络要求， IEEE 标准委员会在2000 年12 月份正式批准并成立IEEE802. 15. 4 工作组， 任务就是开发一个低数据率的W PAN (LR2W PAN ) (无线个域网) 标准。它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点， 能在低成本设备(固定、便携或可移动的) 之间进行低数据率的传输。

　　因此， ZigBee 应运而生， ZigBee 是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术， 是一种介于无线标记技术和B lueToo th (蓝牙) 之间的技术提案。它专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。ZigBee 联盟成立于2001 年8 月， 到目前为止， ZigBee 联盟涵盖了IT 领域以及其他行业的150 多家企业。有了这么多公司的支持， 可以毫不夸张地说：“在未来的数年内， 从家用电器到玩具、从工厂控制到汽车控制， ZigBee 技术将走入我们生活的方方面面。”

　　2　ZigBee 技术优点

　　①数据传输速率低。只有10kb? s～ 250kb?s, 专注于低传输应用。无线传感器网络不传输语音、视频之类的大数据量的采集数据， 仅仅传输一些采集到的温度，湿度之类的数据， 所以W SN (无线传感器网络) 对传输速率的需要不是那么高。