ZigBee在學(xué)生公寓安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用

　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　選取成都理工大學(xué)的4個(gè)宿舍(不同的樓層)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)部分功能進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。在每個(gè)宿舍布置2個(gè)煙霧傳感器和1個(gè)溫度傳感器，對(duì)應(yīng)樓層樓梯口處放置路由器節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器安裝在公寓樓門(mén)口位置，通過(guò)串口與管理中心計(jì)算機(jī)通信。利用可控的制冷加熱裝置對(duì)溫度傳感器進(jìn)行測(cè)試，設(shè)定溫度報(bào)警值為60℃。隨機(jī)選取顯示器上任意兩個(gè)宿舍的8個(gè)溫度測(cè)量值，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

　　從表中可以看出：溫度測(cè)量誤差最大是0.5℃，誤差范圍比較小。在宿舍1內(nèi)采用人工生煙的方法，對(duì)環(huán)境情況進(jìn)行改變，采用煙霧傳感器檢測(cè)環(huán)境的煙霧濃度。設(shè)定煙霧濃度報(bào)警值為1000ppm，選擇測(cè)試時(shí)間為10:00-10:19，煙霧濃度測(cè)試結(jié)果如表3所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)煙霧濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)將發(fā)生報(bào)警。

　　利用惡性負(fù)載檢測(cè)電路分別檢測(cè)熱水器(線性負(fù)載)和電視機(jī)(非線性負(fù)載)，通過(guò)示波器觀察它們電壓電流輸入波形，截取一部分如圖8所示(左邊為熱水器，右邊為電視機(jī))。把檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件分析處理。結(jié)果表明，當(dāng)負(fù)載為熱水器時(shí)，將發(fā)生報(bào)警。

　　5 結(jié)論

　　本文介紹了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，對(duì)一些重要電路和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)。雖然ZigBee技術(shù)的傳輸功率低，調(diào)制方式比較簡(jiǎn)單，在2.4GHz ISM頻段具有很好的抗干擾性，只要采取必要措施，ZigBee可以和其他同頻段系統(tǒng)共存的。盡管與其他無(wú)線通信相比ZigBee有很多優(yōu)點(diǎn)，但它在信號(hào)抗干擾、抗屏蔽等方面仍然存在一些不足，另外公寓樓內(nèi)障礙物較多和電子設(shè)備的干擾，這些都會(huì)影響系統(tǒng)通信的質(zhì)量和距離。通過(guò)對(duì)一些硬件設(shè)備采取接地、濾波等處理，降低外界信號(hào)干擾。增加采集數(shù)據(jù)的頻率，采取濾掉最大值和最小值求平均值的方法，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，降低誤碼率的發(fā)生。本設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，當(dāng)需要監(jiān)測(cè)公寓樓內(nèi)其他環(huán)境變量時(shí)，只需增加相應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)。當(dāng)管理中心無(wú)人看守時(shí)，可以在主機(jī)上增加無(wú)線通信模塊，通過(guò)GPRS方式把重要信息傳輸?shù)焦芾碚呤謾C(jī)等通訊設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

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