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(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無線連接。早在2004年就被列為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場前景最廣闊的十大最新技術(shù)之一。ZigBee是一種無線連接技術(shù)的商業(yè)化命名，主要用于解決低成本、低功耗、低復(fù)雜度、低傳輸速率、近距離的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而紅外技術(shù)因興起早、技術(shù)簡單等優(yōu)點先在家電遙控市場先入為主，當(dāng)前家電遙控基本都采用紅外。
基于ZigBee與紅外技術(shù)的無線家居監(jiān)控系統(tǒng)，采用便捷、易擴(kuò)展、低成本、低功耗方案實現(xiàn)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(jī)，監(jiān)視主機(jī)可通過“網(wǎng)關(guān)-CC2430無線模塊-學(xué)習(xí)型紅外模塊”發(fā)出命令控制當(dāng)前的紅外遙控的家電，也可通過“網(wǎng)關(guān)-CC2430無線模塊”實現(xiàn)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(xiàn)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(jī)接入遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)便能實現(xiàn)對家居的遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。
本文重點介紹基于ZigBee技術(shù)的遙控家電與現(xiàn)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(xiàn)基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的智能家居。針對ZigBee技術(shù)本身的低功耗、低成本和低時延、易擴(kuò)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(shè)備系統(tǒng)擴(kuò)展的整體性能。

1 系統(tǒng)架構(gòu)
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(zhuǎn)控制節(jié)點。監(jiān)視節(jié)點能夠建立并維護(hù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)，同時負(fù)責(zé)與監(jiān)控主機(jī)的通信。一旦監(jiān)控主機(jī)接入遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)即可升級實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。傳感器檢測節(jié)點負(fù)責(zé)采集家庭光照、溫度、空氣質(zhì)量等環(huán)境信息。紅外中轉(zhuǎn)控制節(jié)點可根據(jù)采集的信息通過紅外線實時控制空調(diào)、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(xiàn)兼容控制。