1 ZigBee 技术特点ZigBee技术是近年来新兴的一种无线技术,相比以太网.GPRS及CDMA等远距离通信技术,具有短距离.低复杂度.低功耗.低速率.短时延.大容量.通信可靠性高等特点[3],与蓝牙.WiFi等近距离无线通信技术相比,尽管传输速率低,但是具有功耗低,电池寿命长的最大优点.ZigBee 采用的物理.MAC 层协议是IEEE 802.15.4,它工作在868 MHz,915 MHz 和2.4 GHz三种工业科学医疗(ISM)频段,其中,2.4 GHz 频段在全球免费使用.综上所述,ZigBee技术的特点非常适合应用于智能家居系统,因此

首页 > 智能化 > 技术 > 正文

家庭物联网技术在智能家居系统中的设计应用

2013-07-08 10:40 来源:电气自动化技术网 

1 ZigBee 技术特点

ZigBee技术是近年来新兴的一种无线技术,相比以太网.GPRS及CDMA等远距离通信技术,具有短距离.低复杂度.低功耗.低速率.短时延.大容量.通信可靠性高等特点[3],与蓝牙.WiFi等近距离无线通信技术相比,尽管传输速率低,但是具有功耗低,电池寿命长的最大优点.ZigBee 采用的物理.MAC 层协议是IEEE 802.15.4,它工作在868 MHz,915 MHz 和2.4 GHz三种工业科学医疗(ISM)频段,其中,2.4 GHz 频段在全球免费使用.综上所述,ZigBee技术的特点非常适合应用于智能家居系统,因此在绍兴电力局智能小区试点中家庭物联网采用ZigBee技术.

2 系统设计方案

本文的智能家居系统结构如图1所示.

整个系统由智能家居的网关和ZigBee 无线网络组成,主要实现对家电.照明系统.安防系统的控制等功能.

3 智能插座

智能插座主要用于控制电视机.电冰箱等类似电器设备,它不仅具有普通插座的通断功能,还具备计量.通信等功能,支持远程管理,用户可以根据实际应用需要进行选择.智能插座主要由通信模块.计量模块.电源模块.输出控制电路.保护电路.按键电路和显示模块组成,主板电路芯片如图2所示.

4 数据传输协议

4.1 数据链路层

本协议为主.从结构的半双工通信方式.手持单元或其他数据终端为主站,智能插座为从站.每个智能插座均有各自的地址编码.

通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制.

每帧由帧起始符.从站地址域.控制码.数据域长度.数据域.帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成.每部分由若干字节组成.

4.2 字节格式

每字节含8 位二进制码,传输时加上一个起始位(0).一个偶校验位和一个停止位(1),共11位.其传输序列如图3.D0 是字节的最低有效位,D7 是字节的最高有效位.先传低位,后传高位.

4.3 数据标识

4.3.1 数据标识结构

数据标识编码用4个字节区分不同数据项,4个字节分别用DI3,DI2,DI1和DI0代表,每字节采用16进制编码.数据类型分为7类:电能量.最大需量及发生时间.变量.事件记录.参变量.冻结量.负荷记录.

4.3.2 帧格式

帧是传送信息的基本单元.帧格式如图4所示.

4.3.3 数据传输形式

数据标识码标识单个数据项或数据项集合.当请求访问由若干数据项组成的数据集合时,可使用数据块标识码.实际应用以数据标识编码表定义内容为准.

5 结语

本文在ZigBee技术的基础上设计家庭物联网技术,设计了一种结构简单.成本低.性能高.功耗低的智能家居系统.该系统已经应用在绍兴电力局的智能小区试点项目上,所设计的智能家居系统具有电力特色,可以完成电力业务的网络计量.家庭用能信息管理.模式控制达到节约能源,减少能源消耗的目的.另一方面,智能家居具有可视对讲.家电本地和远程控制.安防报警等家居智能化设计,使用户享受家居智能化的舒适和方便的同时,也可以实现节能环保.降低家庭能源消耗,从而达到生活智能化的目标,为实现更好的智能家居系统提供了一个良好的解决方案.

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳