基于ZigBee與紅外的家居監控系統

引言
ZigBee是一種新興的短距離、低速率無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線(xiàn)連接。早在2004年就被列為當今世界發(fā)展最快、市場(chǎng)前景最廣闊的十大最新技術(shù)之一。ZigBee是一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)的商業(yè)化命名，主要用于解決低成本、低功耗、低復雜度、低傳輸速率、近距離的設備聯(lián)網(wǎng)應用。而紅外技術(shù)因興起早、技術(shù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)先在家電遙控市場(chǎng)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(shù)的無(wú)線(xiàn)家居監控系統，采用便捷、易擴展、低成本、低功耗方案實(shí)現家居的無(wú)線(xiàn)監控。本系統通過(guò)傳感器監測節點(diǎn)將收集的信息傳送到監視主機，監視主機可通過(guò)“網(wǎng)關(guān)-CC2430無(wú)線(xiàn)模塊-學(xué)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(guò)“網(wǎng)關(guān)-CC2430無(wú)線(xiàn)模塊”實(shí)現對未來(lái)ZigBee控制型家電的控制，從而以便捷、低成本的方式實(shí)現對家居的照明、溫／濕度、安全和電器的智能監控。另外，只需將監視主機接入遠程網(wǎng)絡(luò )，該系統便能實(shí)現對家居的遠程實(shí)時(shí)監控。
本文重點(diǎn)介紹基于ZigBee技術(shù)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(shí)時(shí)監測等方面的研究，最終實(shí)現基于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(shí)延、易擴展等優(yōu)勢，保證了信息傳輸和反饋的及時(shí)性，并提高了家電遙控設備系統擴展的整體性能。

1 系統架構
系統組成如圖1所示，監控系統主要包括監視節點(diǎn)、傳感器檢測節點(diǎn)、紅外中轉控制節點(diǎn)。監視節點(diǎn)能夠建立并維護ZigBee網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)負責與監控主機的通信。一旦監控主機接入遠程網(wǎng)絡(luò )，該系統即可升級實(shí)現遠程實(shí)時(shí)監控。傳感器檢測節點(diǎn)負責采集家庭光照、溫度、空氣質(zhì)量等環(huán)境信息。紅外中轉控制節點(diǎn)可根據采集的信息通過(guò)紅外線(xiàn)實(shí)時(shí)控制空調、燈光等傳統紅外型家電，而對于未來(lái)的ZigBee控制型家電，通過(guò)CC2430模塊便可實(shí)現兼容控制。