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Zigbee實現智能家庭

作者：時間：2013-12-09 來源：網絡

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　　zigbee聯盟的應用方向定位于：家庭自動化 (HomeAutomation)、樓宇自動化(CommercialBuilding Automation)、工農業監控(IndustrialPlantMonitor)、傳感器應用(Wireless Sensor Applications)、電信應用 (TelecomApplications)、其它監控領域(醫療、消費電子、計算機外設等)。

　　Zigbee聯盟在2004年12月正式推出Zigbee 1.0 版本標準。2006年10月發布其增強版本“Zig bee-2006 Specifications”，主要面向家庭應用環境。 Zigbee聯盟于2008年1月發布了最新的版本規范，增加了面向商業應用環境的協議棧模型，在技術上除了對現有技術加以完備和改進以外，還增加了很多旨在增強網絡靈活性及擴展網絡適用性的新特性，如連接兩個或兩個以上的PAN(LinkTwo orMoreNet- works)、網絡內部移動性(IntraPAN Portability)、網絡擴張的動態作用機制(Dynamic SystemReactionto Growth ofNetworks)和PAN的頻率靈活性(PANFre- quencyAgility)等。

　　4 Zigbee在智能家庭中的應用

　　家庭內部通常地理范圍較小，而無線通信具有無需進行鋪線等有線通信所不具備的優勢，因此家庭網絡中的聯網非常適合通過近距離無線通信來實現。為了把人們從日常瑣事中解放出來，家庭自動化是Zig bee技術最有吸引力的一種應用。有了Zigbee之后，盡管你家里的電器來自不同廠家，但它們都能彼此溝通和合作。你可以如此配置你的家庭網絡：當你打開電視機時，燈光自動減弱；當電話鈴響起時或你拿起話機準備打電話時，電視機自動靜音。利用Zigbee技術你還可以做更多的事，例如你家里的每一個成員都可以有一個私人的電子輪廓(它可能是一個小小的符合 Zigbee標準的器件)，其他電器都可以通過檢測此輪廓而有所反應。現在，假如附近沒有其他輪廓或者你的輪廓具有最高優先級，那么家里的燈光、溫度、音樂、電視節目和網站都將自動按照你的喜好自動設置。如果把你的私人輪廓放在你的口袋里，你還可以把自動化帶到室外或你的辦公室里。為了讓你的輪廓達到上述效果，你并不需要完成復雜的配置，因為你的輪廓可以通過自學程序自動構成。

　　圖1給出了在家庭網絡中近距離無線通信的位置。家庭網絡通過家庭網關與電信網絡相結合，可以讓您使用手機、電話或互聯網隨時隨地了解到家中出現的任何狀況，對家中的電器進行遠程控制和操作。

當前的高級家庭自動化系統要求電器智能元件具備超低功耗特性、協同工作能力和網絡功能．家庭自動化成為Zigbee技術的一個關鍵應用，應該歸功于 Zigbee的低功耗、互操作功能。飛思卡爾的解決方案是Zigbee兼容，并為iTRONIC系統等產品提供與住宅中的其它設備互操作的功能。使用 iTRONIC家庭自動化系統，房主能夠通過電話或互聯網遠程控制家庭裝置的諸多功能。iTRONIC系統可以節約能源，還能管理一些日常預定任務，包括運行水池水泵和灌溉系統、檢查和調節溫度和照明系統。iRONIC系統可以通過電話、短消息(SMS)和網絡向房主發出關于入侵、煙火探測、告警狀態的通知，從而將家庭安全性提升到一個新的水平。Zigbee的另一優勢在于該類產品可以聯網，同時還具有高可靠及高安全等特性。Zigbee 網絡可在煙霧探測器和其它系統間進行信號路由。因此，發生火災時，某一個煙霧傳感器的報警會觸發整個樓宇內其它煙霧傳感器的報警，同時自動開啟灑水系統和應急燈；大廈管理人員還能迅速知曉哪里是火災源頭。

美國伊頓(Eaton)推出了采用近距離無線通信標準ZigBee的家用傳感器產品“HomeHeartbeat”。Home Heartbeat主要通過提示用戶家中的電器產品、門窗等的狀態來確保安全。比如，可以在出門前確認家中的窗戶是否已全部關好，或者咖啡機等電器是否已經關閉等。HomeHeartbeat由傳感器、存儲信息的“Base Station”和通過液晶屏顯示信息的便攜式“HomeKey” 組成，均具備基于 Zigbee的通信功能。傳感器方面，備有用于檢測管道漏水、確認門窗狀態以及電源開關狀態的產品。為了便于用戶單手操作，Home Key 采用了可用大拇指滾動畫面的設計。另外，Home Key還具有網絡接入設備認證功能。在初次使用時，用戶只要將HomeKey插入Base Station后，再將HomeKey插入設置在家中各處的傳感器，即可構成網絡。

　　韓國最大的電信公司SKTelecom公司在2005年 10月推出新的數字智能家庭服務，其核心的技術為 Ember公司提供的Zigbee無線技術。該服務可以使用戶采用手機、互聯網遙控家庭設備。第一階段，數字家庭服務將提供Ember公司無線設備、傳感器和服務，用于監視和控制家用設備、電燈、煙霧探測器、防盜探測器、室溫控制器、氣體閥門和電子門鎖，所有連接通過基于Zigbee技術的網關無線連接到互聯網。用戶可以通過遠程或在家內采用SKTelecom公司的24x7 家庭監控服務監測和控制這些設備。

　　5 結束語

　　家庭內部通常地理范圍較小，而無線通信具有無需進行鋪線等有線通信所不具備的優勢，因此家庭網絡中的聯網非常適合通過近距離無線通信來實現。 Zigbee技術具備的超低功耗特性、協同工作能力和網絡功能使得它相當適合擔當家庭自動化領域中的主要角色。Zigbee在家庭網絡中起到的作用主要表現在以下4個方面：

　　(1)控制

　　●享受靈活的管理方式，你可以從家里的任何地方來控制電燈、暖氣、空調系統；

　　●多個家庭系統的自動控制，使你的生活更加節能、方便、安全。

　　(2)節能

　　●獲取詳盡的電、水、煤氣使用數據；

　　●嵌入的智能系統能夠優化對自然資源的消耗。

　　(3)便利

　　●不需布線就可以安裝、升級網絡化的家庭控制系統；

　　●從一個單一控制遠端就可以配置和運行多個系統。

　　(4)安全

　　●安裝方便的無線傳感器能夠在多種環境中進行監控；

　　●檢測到異常事件時能自動接收到系統提示。