智能家居系統中無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的設計
加入技術(shù)交流群
主程序主要分為2部分，網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器程序以及路由器、終端節點(diǎn)程序。
對于網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器主程序，首先初始化CC2430，然后初始化協(xié)議棧。之后程序建立一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò )，確定網(wǎng)絡(luò )的ID號和頻道號。之后程序開(kāi)始進(jìn)入監測狀態(tài)。如果有新的設備請求加入網(wǎng)絡(luò )，則為其分配網(wǎng)絡(luò )地址，批準其加入網(wǎng)絡(luò )。同樣，協(xié)調器接收終端設備無(wú)線(xiàn)發(fā)送來(lái)的信息，并通過(guò)串口發(fā)送給上位機，或者從上位機得到命令，發(fā)送過(guò)終端設備。
對于路由器、終端節點(diǎn)程序，首先初始化CC2430，然后初始化協(xié)議棧。之后程序開(kāi)始搜索網(wǎng)絡(luò )，當附近存在網(wǎng)絡(luò )時(shí)，則申請加入網(wǎng)絡(luò )。之后程序進(jìn)入待機休眠狀態(tài)。如果終端傳感器有信息要發(fā)送，或者接收到協(xié)調器的命令，則喚醒設備，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)發(fā)送或接受。當事件處理完時(shí)，重新進(jìn)入待機休眠狀態(tài)。
5 系統實(shí)現
系統的功能主要包括以下幾個(gè)方面：建立樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )拓撲結構；查詢(xún)網(wǎng)絡(luò )中各節點(diǎn)信息和傳感器數據，如電池電量、節點(diǎn)溫度信息等；控制節點(diǎn)的開(kāi)關(guān)功能。
本系統使用了4個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，這樣能夠組成一個(gè)基本的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。并且根據情況做了多種組網(wǎng)測試：
1)1個(gè)協(xié)調器節點(diǎn)，3個(gè)終端節點(diǎn)；
2)1個(gè)協(xié)調器節點(diǎn)，1個(gè)路由器節點(diǎn)，2個(gè)終端節點(diǎn)；
3)1個(gè)協(xié)調器節點(diǎn)，2個(gè)路由器節點(diǎn)，1個(gè)終端節點(diǎn)。
在2)和3)情況下，根據節點(diǎn)與協(xié)調器節點(diǎn)之間距離、各節點(diǎn)彼此之間距離的不同，又會(huì )產(chǎn)生多種組網(wǎng)方式。例如2)情況下，終端節點(diǎn)離協(xié)調器近的話(huà)，會(huì )直接與協(xié)調器連接；而當搜索不到協(xié)調器時(shí)，就會(huì )通過(guò)路由器來(lái)連接。圖5為3)情況下的一種網(wǎng)絡(luò )結構。
圖5所示為C51RF-WSN網(wǎng)絡(luò )監控軟件所截圖，通過(guò)此軟件，可以實(shí)時(shí)查看網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)，并能向各個(gè)節點(diǎn)發(fā)送命令信息，例如查看網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)，查看信號質(zhì)量，電池電量，采集數據信息等。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162151.htm
智能家居系統的終端節點(diǎn)可以包括許多內容，從而實(shí)現一些子系統。例如：照明系統，調溫系統，報警系統，家電控制系統等。在我們設計的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統中，實(shí)現了遠程控制燈開(kāi)關(guān)照明；利用DHT11溫濕度傳感器實(shí)現終端節點(diǎn)的溫濕度監測，其信息能夠在PC機上很好的顯示出來(lái)。
圖6所示為傳感器所測2個(gè)路由器節點(diǎn)與1個(gè)終端節點(diǎn)的溫濕度信息。
6 結束語(yǔ)
針對我國智能家居快速發(fā)展的背景，本文對基于ZigBee技術(shù)的智能家居組網(wǎng)進(jìn)行了軟硬件設計。ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )系統以CC2430無(wú)線(xiàn)射頻芯片為核心，節省了成本，并且終端節點(diǎn)小巧，放置靈活，功耗極低，提高了監控能力，再加上采用樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )結構使得通信更加可靠，易于控制，非常方便實(shí)用，并且成本低廉。因此，ZigBee技術(shù)將會(huì )有廣闊的應用前景。
評論