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一套基于ZigBee的室内智能照明系统设计

2017-03-27 03:30
水墨黯月
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为了改进传统室内照明系统存在的布线复杂、节能效果差、不易智能控制等缺点,分析了基于ZigBee技术的室内照明系统的设计和实现方法。

该系统的硬件设计基于支持ZigBee的SoC芯片CC2530,软件设计则采用TI公司的Z-Stack协议。系统可以通过PC机上的上位机界面实现对灯节点的单控、组控、全控以及调光控制,并具有耗电小,成本低、无需布线和安装方便简单等特点。

0 引言

随着现代科学技术的发展,人们对生活水平的追求越来越高。智能家居早已为大众所熟知,而智能照明系统作为智能家居的应用之一,越来越受到人们的重视。室内照明系统主要实现对住宅内外的灯光的各种智能控制和管理功能,具体的说主要实现对灯的单控、组控、全控以及无线遥控控制和多时段定时控制。ZigBee 技术作为新兴的近距离无线通信技术之一,具有近距离、低速率、低功耗和稳定性高等优点,非常适合在照明系统中应用。本文提出基于ZigBee 技术的智能照明系统。该系统由若干个节点以自组网的形式组成,每个节点都可通过感知外部光强信息的变化情况,能够自适应地调节亮度,并可通过PC上的控制界面对每个节点进行智能控制。

1 ZigBee 技术简介

ZigBee 技术 是一种短距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术,它是介于无线标记和蓝牙之间的技术方案,具有自己的无线电标准,即IEEE 802.15.4(ZigBee) 技术标准。这是IEEE 无线个人区域(PersonalArea Network,PAN)工作组所规定的一项标准,主要适用于数据吞吐量小、网络建设投资小、安全要求高、耗电低的场合。

从技术性能来看,ZigBee 具有低功耗、短延时、短距离、高安全、低速率、覆盖范围广、网络容量大等特点,并且具有廉价的市场定位,非常适合在照明系统中应用。

ZigBee 技术网络有三种网络拓扑结构:星型结构、树状结构和网状结构[5].星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由;树状拓扑结构就是一个协调器和终端距离比较远,需要加路由的星型网;网状拓扑结构中,协调器、路由、终端都可以通信。在本系统中,采用网状结构。

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