基于zigbee技术的无线智能照明控制系统探讨

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1、ZigBe技术在无线智能照明控制系统应用引言随着人们节能环保意识的提高，在照明领域中，采用新型节能光源、节能电器及高效灯具来达到节约电能的目的，已广泛被大众所接受。如何通过节能照明设计来达到节约能源的目的还没有引起足够的重视。基于有线的照明控制系统，具有布线麻烦，增减设备需要重新布线、系统可扩展性差、系统安装和维护成本高以及移动性能差等缺点。通过对传统照明系统设计嵌入无线通信技术，实现网络化精准管理和合理配置，既达到节约能源的目的，也为满足人们日益提高的照明舒适度要求提供了技术支撑。ZigBee技术本身具有的特点，决定了ZigBee是实现无线智能照明系统的理想解决方案

2、。1 ZigBee技术简介ZigBee技术主要应用于无线个域网(WPAN)，是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的。IEEE802.15.4定义了两个底层，即物理层和媒体接入控制(MediaAccessControl，MAC)层，ZigBee联盟则在IEEE802.15.4的基础上定义了网络层和应用层。ZigBee联盟成立于2001年8月，该联盟由Invensys、三菱、摩托罗拉、飞利浦等公司组成，如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入，其目标市场是工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本、对数据传输速率要求不高的无线通信应用场合。ZigBe

3、e这个名字来源于蜂群的通信方式：蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息，以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。与其它无线通信协议相比，ZigBee无线协议复杂性低、对资源要求少，主要包括以下特点。首先是低功耗，由于工作周期短、收发信息功耗较低以及采用了休眠机制，ZigBee终端仅需要两节普通的五号干电池就可以工作六个月到两年。其次是低成本，由于协议简单且所需的存储空间小，这极大降低了ZigBee的成本，而且ZigBee协议的使用是免专利费的。覆盖范围方面，在不使用功率放大器的前提下，ZigBee节点的有效传输范围一般为10～75m，能覆盖普通的家庭和办公场所

4、。由于ZigBee采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，从而避免了发送数据时的竞争和冲突。MAC层采用完全确认的数据传输机制，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息，保证了节点之间传输信息的高可靠性。ZigBee的出现将给人们的工作和生活带来极大的方便和快捷。由于其具有低功耗、低速率、低成本的技术优势，因此适合的应用领域主要有：家庭和建筑物的自动化控制、消费性电子设备、PC外设、工业控制、医疗设备控制以及交互式玩具等。　2基于ZigBee的无线智能照明系统的构成在一个典型的家庭网络环境中，协调器通过开关(终端设备)对照明或家用电器(路由器

5、)进行控制。协调器节用来设置整个系统的参数和发送控制命令，微控制器输出开关量直接完成对照明灯的开关控制，微控制器输出的数字量经过8位的数／模转换器后，可以实现对照明灯的256级调光控制。另外，协调器节点还带有震动感测器和亮度感测器，用于感测现场的震动信息和亮度信息。当震动感测器测得震动较弱，即认为现场人员已经离开，此时可以自动关掉照明灯或者调暗亮度。当亮度感测器测得光线太亮，如晴朗的白天，即可自动调低亮度，当亮度感测器测得光线太暗，如夜晚或者阴雨的白天，即可调高亮度。系统只需在一个节点上集成震动感测器和亮度感测器，即可通过ZigBee网络向各个灯节点传输控制信息，实现

6、对整个照明系统的智能控制、成本低廉。当然也可以将震动感测器和亮度感测器做成一个单独的ZigBee网络节点，用于感测现场不同位置的震动信息和亮度信息。　室内所有的照明灯组成一个ZigBee网络，由协调器完成对所有照明灯的控制。可以对网络中的照明灯单个分别进行控制，也可以把所有的照明灯作为一个整体，进行同时控制；实现了对照明灯的简单开关控制或256级的调光控制；既可以设置成手动控制模式，也可以设置成自动控制模式，由协调器根据亮度感测器和震动感测器返回的亮度信息和震动信息，自动发送控制命令，完成对所有照明灯的控制。该系统通过internet可实现远程登陆控制，并方便实现其他

7、电器的组网控制。系统设计成本低廉，可靠性高、响应速度快、智能化程度高，是不断发展的电子信息技术在照明领域中的应用，必将带来照明技术的革新。3结语随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展和人们物质文化生活水平的提高，家居智能化是未来发展的趋势。基于ZigBee技术的无线智能照明系统目前处于起步阶段。但是，随着技术水平的不断完善，相关产品的价格会逐步降低，巨大的民用市场将是最终的发展方向。该系统在提高照明系统的信息化、智能化程度的同时，对节能减排也起到了很大的积极作用。