【正文】
菱、摩托羅拉、飛利浦、Invensys等公司在2002年10月共同提出設(shè)計(jì)研發(fā)具有低功耗、低數(shù)據(jù)率、低成本,體積小低復(fù)雜度的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),也是一種新興的短距離的、可自由組網(wǎng)的無(wú)線技術(shù)[7] 張亮,基于ZigBee技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D].。NFC手機(jī)內(nèi)置NFC芯片,比原先僅作為標(biāo)簽使用的RFID更增加了數(shù)據(jù)雙向傳送的功能,這個(gè)進(jìn)步使得其更加適合用于電子貨幣支付的,尤其是RFID所不能實(shí)現(xiàn)的相互認(rèn)證和動(dòng)態(tài)加密和一次性鑰匙(OTP)能夠在NFC上實(shí)現(xiàn)。它還是一種近距離連接協(xié)議,可以提供各種設(shè)備間輕松安全快速而又自動(dòng)的通信,是一種近距離的私密通信方式。NFC提供迅速、輕松、安全的通信的無(wú)線連接技術(shù),且其傳輸范圍比RFID小。NFC 芯片具有相互通信和計(jì)算能力功能并且在Felica標(biāo)準(zhǔn)中還有加密邏輯電路,MIFAR后期標(biāo)準(zhǔn)中也追加了加密/解密模塊(SAM)功能。近場(chǎng)通信是一種短距離的高頻無(wú)線電技術(shù)。并且硬件系統(tǒng)復(fù)雜成本高。它雖然在一定的技術(shù)上符合環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求,但是相對(duì)來(lái)講其耗電量仍然較大,硬件系統(tǒng)較為復(fù)雜。沖激脈沖有很高的精準(zhǔn)定位精度,它利用超寬帶無(wú)線電進(jìn)行通信,可以很容易將定位和通信相饑結(jié)合為一。通過(guò)發(fā)送射頻載波進(jìn)行信號(hào)調(diào)制是一般的通信系統(tǒng),然而UWB則是利用起、落點(diǎn)的時(shí)域脈沖(幾十n s) 來(lái)直接實(shí)現(xiàn)調(diào)制, 超寬帶的傳輸把調(diào)制信息過(guò)程放在一個(gè)非常寬的頻帶上進(jìn)行, 并且以這一過(guò)程中所持續(xù)的時(shí)間, 來(lái)決定帶寬所占據(jù)的頻率范圍。UWB 是一種無(wú)載波通信技術(shù),它不用載波,而是利用納秒至微微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),所以它所占的頻譜范圍比較寬。然而藍(lán)牙協(xié)議棧的大小在60kb到150kb,其協(xié)議棧比較復(fù)雜,功耗也比較大,如果用藍(lán)牙技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸,還需要專門的藍(lán)牙芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),并且對(duì)其內(nèi)存的需求也大,從這幾個(gè)方面來(lái)說(shuō),增加了成本,傳輸距離也近,不符合環(huán)境監(jiān)測(cè)的需要,也不符合節(jié)約型能源社會(huì)的需要。藍(lán)牙采用快跳頻和短包和分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的技術(shù)方法,它可以支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)他們之間的通信。耳機(jī)和揚(yáng)聲器、鍵盤、膝上型計(jì)算機(jī)等等都可以在 PC 環(huán)境周圍中使用。目前應(yīng)用最為廣泛的是Bluetooth +EDR標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)在2004年已經(jīng)推出,支持Bluetooth +EDR標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品也于2006年大量出現(xiàn)。在行業(yè)協(xié)會(huì)籌備階段,因需要一個(gè)極具有表現(xiàn)力的名字來(lái)命名這項(xiàng)高新技術(shù)而得名。它能包括在移動(dòng)電話、筆記本電腦、無(wú)線耳機(jī)和PDA、相關(guān)外設(shè)等各類設(shè)備之間進(jìn)行的無(wú)線信息交換的技術(shù)[6] 蔣挺,趙成林.紫蜂技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京郵電大學(xué)出版社,2006。況且它的基帶協(xié)議和射頻協(xié)議比較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)成本也較高,其功耗比較大,一般的電池根本不能滿足它的供電要求。 WiFi網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制保證只有在授權(quán)用戶能訪問(wèn)敏感數(shù)據(jù),加密保證必須正確的接收方才能理解數(shù)據(jù)。雖然WiFi技術(shù)它最高數(shù)據(jù)傳輸速率標(biāo)稱可以達(dá)11Mbps54 Mbps,但是系統(tǒng)開(kāi)會(huì)使應(yīng)用層速率減少50%。還有無(wú)線電渡傳播中根據(jù)障礙物不同將發(fā)生折射、反射、衍射、信號(hào)無(wú)法穿透等情況,它的質(zhì)量和信號(hào)穩(wěn)定性都不如有線接入方式。然而它不足的是(1)質(zhì)量不穩(wěn)定性。它支持IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到11Mbit/s,而且IEEE802.11g實(shí)際是OFDM配合高階調(diào)制,它可以能達(dá)到54Mbit/s,完全符合個(gè)人和社會(huì)信息化的需要與要求。然而WiFi的規(guī)劃是要按“隨著用戶的增加而逐步擴(kuò)展起來(lái)的,如過(guò)用戶數(shù)量增加了,就只需再增加幾個(gè)AP設(shè)備就行,就不再需要重新布線,可以節(jié)省經(jīng)濟(jì)性和靈活的方便性。如果大量的超前投資往往就會(huì)出現(xiàn)線路利用率低。(3)投資很經(jīng)濟(jì)。(2)無(wú)線電波覆蓋范圍廣。它可以免去布線等工作,可以有效的避免了繁瑣的長(zhǎng)工期布線安裝工程。雖然目前擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)正成為主流技術(shù),但是和OFDM技術(shù)相比,由于其優(yōu)越的傳輸性能,OFDM技術(shù)即將成為人們關(guān)注的新的焦點(diǎn)。、微微蜂窩結(jié)構(gòu),能自主管理計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò),是支持較高數(shù)據(jù)傳輸速率(1~54Mbit/s)的。它能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)能支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線電信號(hào),是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)。此外,由于紅外線發(fā)射角度小、衰減快、傳輸距離短直,經(jīng)過(guò)事實(shí)驗(yàn)證,一種超短距直線傳輸,只許是兩個(gè)設(shè)備的傳輸口對(duì)口對(duì)準(zhǔn),并且中間不能存在其他障礙物的技術(shù)只適合兩臺(tái)設(shè)備間通信的苛刻傳輸條件,注定它終將會(huì)被淘汰。但就目前來(lái)說(shuō)它不太符合現(xiàn)代電子的快速發(fā)展需要,再加上其他比它特性更優(yōu)的軟硬技術(shù)的出現(xiàn)及成熟,成本也較低,它沒(méi)有很大優(yōu)勢(shì)了。無(wú)有害輻射,綠色產(chǎn)品特性:科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明,紅外線是一種對(duì)人體有益的光譜,所以紅外線產(chǎn)品是一種真正的綠色產(chǎn)品。信息網(wǎng)關(guān)主要負(fù)責(zé)連接信息終端和互聯(lián)網(wǎng)。它的主要應(yīng)用表現(xiàn)在信息網(wǎng)關(guān)、設(shè)備互聯(lián)方面。還有紅外線通信機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,重量輕,價(jià)格低且廉價(jià)。它利用紅外線來(lái)傳輸信號(hào),紅外線通信具有兩個(gè)最突出的優(yōu)點(diǎn)主要是由于紅外線它能象可見(jiàn)光一樣集中成很窄一束發(fā)射出去的[4] 中國(guó)智能家居網(wǎng).://. 。 幾種典型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的介紹 紅外線技術(shù)數(shù)據(jù)通信IrDA即紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì),是1993年6月成立的一個(gè)國(guó)際性組織,專司制訂和推進(jìn)能共同使用的低成本紅外數(shù)據(jù)互連標(biāo)準(zhǔn),支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的工作模式。存在以下缺點(diǎn),系統(tǒng)布線麻煩,當(dāng)你采用有線技術(shù)方案時(shí),對(duì)各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行布線那將是一份復(fù)雜又龐大的工作,想想在家庭的各種點(diǎn),監(jiān)測(cè)器,樓宇等等,特別是是當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象數(shù)量較為多時(shí),線如雨麻,而且又破外了以前裝飾好的美觀,不完美;還有在安裝和維護(hù)方面,在相同情況下,有線比無(wú)線成本高得多了。就目前而言,也有一些電器廠家在市場(chǎng)上也推出了自主的智能家居系統(tǒng),類似系統(tǒng)的家居環(huán)境的監(jiān)測(cè)中也可以得到實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。我國(guó)的家居環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)是在近些年來(lái)的各個(gè)大公司和媒體大力宣傳號(hào)召下開(kāi)始起步的[3] 馬鴻雁等.我國(guó)智能化住宅小區(qū)發(fā)展綜述[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2003,19(1):88他們的標(biāo)準(zhǔn)包括有美國(guó)的X—。由以前的產(chǎn)品種類繁多協(xié)議不同到今的較為統(tǒng)一的通信協(xié)議。因此,智能家居系統(tǒng)為用戶提供了安全、舒適、便捷生活的安全環(huán)境,從而使環(huán)境防盜監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)成為了智能家居系統(tǒng)的一個(gè)非常重要關(guān)鍵部分與基本環(huán)節(jié),能否擁有一個(gè)好的智能家居系統(tǒng)的關(guān)鍵在于能否設(shè)計(jì)出好環(huán)境安全監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),這對(duì)改善人們生活環(huán)境的舒適度具有非常重要的意義[2] 韓江洪,張建軍,張利,魏振春,魏臻.智能家居系統(tǒng)與技術(shù)[M].合肥工業(yè)學(xué)出版,2005。同時(shí),此系統(tǒng)中傳感器所得到的環(huán)境安全參數(shù)可以為其它家居設(shè)備做決策參考,最終由智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭環(huán)境的智能調(diào)節(jié)。智能家居系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的部分就是本文所研究的環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。最近十幾年,特別是人類在信息技術(shù)上的快速發(fā)展,使得各種有線無(wú)線通信技術(shù)得到了前所未有的突破,在將來(lái),由于無(wú)線通信運(yùn)用特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)和成本降低,有線將慢慢離開(kāi)技術(shù)舞臺(tái)的中央,無(wú)線將代替有線家居環(huán)境監(jiān)測(cè)[1] 周游,方濱,王普.基于ZigBee技術(shù)的智能家居無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[J].自動(dòng)化與器儀表,2005(9):37.40。工業(yè)革命和信息技術(shù)革命的成功及不斷迅猛發(fā)展,至今既21世紀(jì),人類的各種現(xiàn)代化技術(shù)包括信息技術(shù)的通信技術(shù)、控制理論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等都有了很大的發(fā)展,另外,隨著我國(guó)改革開(kāi)放以后,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得我們想要居住在一個(gè)舒適的家居環(huán)境中成為了現(xiàn)實(shí),因?yàn)檫@樣的生活環(huán)境可以更能讓我們生活得更好、工作更愉快,身體才更健康。 This design based on TI pany’s CC2530 microchip ZigBee wireless sensor network technology as the core, it can on its own network, each node can be set as the coordinator, routers and terminal, can be set according to their own needs. The design will lead to a node of the terminals and sensor node temperature and humidity sensor, the human body sensor, and the smoke sensor connection acquisition signal parameters, then through wireless data transmission signal and will collect multiple signals (3 points) node and then sent to the coordinator, again to PC to PC through serial munications act out data. By written in c language under the environment of VS2012 PC processing data, and decision whether the change of environmental parameters to prompt meet near the living environment and property is stolen. To r