基于ZigBee與紅外的家居監(jiān)控系統(tǒng)

引言
ZigBee是一種新興的短距離、低速率無線網絡技術，主要用于近距離無線連接。早在2004年就被列為當今世界發(fā)展最快、市場前景最廣闊的十大最新技術之一。ZigBee是一種無線連接技術的商業(yè)化命名，主要用于解決低成本、低功耗、低復雜度、低傳輸速率、近距離的設備聯(lián)網應用。而紅外技術因興起早、技術簡單等優(yōu)點先在家電遙控市場先入為主，當前家電遙控基本都采用紅外。
基于ZigBee與紅外技術的無線家居監(jiān)控系統(tǒng)，采用便捷、易擴展、低成本、低功耗方案實現家居的無線監(jiān)控。本系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測節(jié)點將收集的信息傳送到監(jiān)視主機，監(jiān)視主機可通過“網關-CC2430無線模塊-學習型紅外模塊”發(fā)出命令控制當前的紅外遙控的家電，也可通過“網關-CC2430無線模塊”實現對未來ZigBee控制型家電的控制，從而以便捷、低成本的方式實現對家居的照明、溫／濕度、安全和電器的智能監(jiān)控。另外，只需將監(jiān)視主機接入遠程網絡，該系統(tǒng)便能實現對家居的遠程實時監(jiān)控。
本文重點介紹基于ZigBee技術的遙控家電與現行常用紅外遙控家電的兼容和集成及對家居環(huán)境的實時監(jiān)測等方面的研究，最終實現基于ZigBee網絡的智能家居。針對ZigBee技術本身的低功耗、低成本和低時延、易擴展等優(yōu)勢，保證了信息傳輸和反饋的及時性，并提高了家電遙控設備系統(tǒng)擴展的整體性能。

1 系統(tǒng)架構
系統(tǒng)組成如圖1所示，監(jiān)控系統(tǒng)主要包括監(jiān)視節(jié)點、傳感器檢測節(jié)點、紅外中轉控制節(jié)點。監(jiān)視節(jié)點能夠建立并維護ZigBee網絡，同時負責與監(jiān)控主機的通信。一旦監(jiān)控主機接入遠程網絡，該系統(tǒng)即可升級實現遠程實時監(jiān)控。傳感器檢測節(jié)點負責采集家庭光照、溫度、空氣質量等環(huán)境信息。紅外中轉控制節(jié)點可根據采集的信息通過紅外線實時控制空調、燈光等傳統(tǒng)紅外型家電，而對于未來的ZigBee控制型家電，通過CC2430模塊便可實現兼容控制。