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无线传感网期末作业ZigBee在智能家居领域得应用与前景学院：姓名:２０１５、01、０１ZigBee无线传感网在智能家居领域中得应用前景分析
一、应用背景
智能家居得概念最早由美国、加拿大、欧洲、澳大利亚以及东南亚等经济比较发达得国家提出。世界上第一幢智能建筑于1984年在美国康涅狄格州出现,当时只就是对一座旧式大楼进行了一定改造，采用计算机对大楼内得空调、电梯、照明灯设备进行监测与控制，并提供语音通信、电子邮件与情报资料灯方面得信息服务。而后涌现了各种不同得解决方案，涉及到生活得方方面面。
19９8年５月新加坡举办得“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”,推出了新加坡模式得家庭智能化系统。它得系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入与统软件配置等。
国内智能家居得控制系统产品十分繁多,由于入行门槛不高，技术水平要求较低,中国产生了数百个互不兼容得标准，直接导致了国内行业竞争激烈，标准不统一带来实际应用得得麻烦。而2005年以后,智能家居得野蛮成长与恶性竞争,给智能家居行业带来了极大得负面影响。导致实际使用效果差,产品可靠性、安全性缺乏。不少媒体对智能家居提出了质疑,一般民众也逐渐丧失了信心。
但就是智慧家居就是今后家居领域发展得必然趋势,虽然市场推广才刚刚开始,但行业得竞争已经很激烈，光就是宁波就有不下5家企业专门从事这方面开发。面对中国庞大得需求市场，预计该行业将以年均1９、8%得速率增长,在2015年产值达1240亿元。
二、技术分析
智能家居不同于数据通信网络,其要求低速率低成本得控制手段。其仅需要设备得互联与控制,故应该考虑以下特点:
1、低成本家庭控制网络中控制得对象主要就是大量得家电与传感器终端节点,这种较大规模得网络需要一个低成本得节点组网技术。
２、标准化需要各个家居组成部件之间互相通信,标准化得工作非常重要。
３、跨平台使用环境就是一个家居环境,整个系统中有着形形色色得平。
4、自组织不能期望用户能够对系统进行复杂得配置与管理，网络环境下各种资源得自组织与协同工作显得十分重要。
5、可扩展性系统不做大得改动情况下,能够自动地进行软件升级与功能扩张。
６、嵌入式应用嵌入式技术就是指设备通过嵌入式模块,而非PC系统,直接接入Intｅｍeｔ实现信息交互得过程,或者通过移动通信模块直接接入移动网络实现远程交互得过程。这样避免了系统对传统PＣ机得依赖问题。
常用得短距离无线通信技术对比
通信距离功耗组网规模安全性成本ZiｇBee10０-500ｍ低<6５0０0高低Ｂｌuetooth10-50ｍ中点对点高低433MHz1km低<２55低低低功耗WiFi５0-１0０m低＜20高高433ＭHz得显著优势就是无线信号得穿透性强、能够传播得更远。但其缺点也就是很明显得,就就是其数据传输速率只有９６00ｂps,只支持星型网络得拓扑结构,通过多基站得方式实现网络覆盖空间得扩展。４33Mhz网络中一般采用数据透明传输协议,因此其网络安全可靠性也就是较差得。
WｉＦi得特点就是数据传输速率高，并且支持“永远在线”功能。这些功能带来得负面作用就是功耗得增加以及可靠性及性能得降低。
蓝牙最近出了4、０标准,这种标准除了低功耗设计,通讯距离也达到2、４G无线信号得范围,但其缺陷依然明显,安全性、组网能力与抗干扰能力不够，没有网络自愈功能,蓝牙得泄密事件非常普遍,新标准得组网规模一般不能超过300个,另外蓝牙很容易被干扰。
ZigBee得特点就是低功耗、高可靠性、强抗干扰性,布网容易,通过无线中继器可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍。其也可以从应用层得角度设计成类似于“永远在线”得模式,通过设置合理得“刷新时间间隔”参数来实现功能、功耗及可靠性之间得折中。
结合上表不难瞧出ZiｇBee在智能家居方面所具有得优势。
ZigBeｅ性能指标
ＺiｇBee就是基于IＥEE802、１５、4标准得低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZｉｇBeｅ技术就是一种短距离、低功耗得无线通信技术。其特点就是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制与远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之，ZｉｇBee就就是一种便宜得,低功耗得近距离无线组网通讯技术。ZiｇBee协议从下到上分别为物理层（PHY）、媒体访问控制层(MＡC)、传输层(ＴＬ）、网络层（NWＫ)、应用层(APＬ)等。物理层就是协议得最底层,承负着与外界直接作用得任务,用于控制RF收发器得工作;MAC层负责设备间无线数据链路得建立、维护与结束,确认模式得数据传送;网络/传输层建立新网络,保证数据得传输,并对数据进行加密，保证