基于wifi与zigbee技术的楼宇监测系统设计

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1、基于WiFi与ZigBee技术的楼宇监测系统设计来源：中国一卡通网  作者：不详  发布时间：2013-03-1309:04:08  字体:[大中小]关键字：ZigBee  通信  楼宇对讲  监测        摘   要：楼宇监测是楼宇智能化的重要组成部分，主要是针对楼宇出入口、内部过道以及一些重要场所进行监测，特别是在无人值守的情况下。能够自动监测人员进入楼宇和重要场所情况。在必要情况下，能够采集进入这些场所人员的图像、声音等信息，自动报警。楼宇监测系统要求无人值守、网络化、便于操作和管理、系统成本低廉、能够自

2、动报警并且自动收集到相关的信息。现有的监测系统多数通过有线方式进行数据传输，成本普遍比较高，通常高达几万元甚至几十万元，且维护困难，扩展性差。　　楼宇监测是楼宇智能化的重要组成部分，主要是针对楼宇出入口、内部过道以及一些重要场所进行监测，特别是在无人值守的情况下。能够自动监测人员进入楼宇和重要场所情况。在必要情况下，能够采集进入这些场所人员的图像、声音等信息，自动报警。楼宇监测系统要求无人值守、网络化、便于操作和管理、系统成本低廉、能够自动报警并且自动收集到相关的信息。现有的监测系统多数通过有线方式进行数据传输，成本

3、普遍比较高，通常高达几万元甚至几十万元，且维护困难，扩展性差。　　ZigBee技术（也称之为802.15.4标准）是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、高容量的无线传感网络技术，主要适合于承载数据流量较小的业务。相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术是最低功耗和成本的技术。而与ZigBee技术相反，WiFi（WirelessFidelity,也称之为802.11标准）是一种远距离、复杂度较高、高功耗、高数据速率（达54Mbps）、高成本的无线网络技术。目前在无线局域网中得到了较为广泛的应用，十分

4、便于接入Internet.　　可见基于ZigBee技术的无线传感器网络具有可快速部署、隐蔽性强、成本低、无人值守等优点，十分适合于楼宇监测的应用。但是，由于Zig-Bee技术是一种低数据速率的无线传输技术，它一般传输的数据量较小，而在楼宇监测系统中，除了监测是否有人员进入楼宇和重要场所之外，还需要采集和传输数据量较大的图像、声音等信息。这对于ZigBee技术是个难点，很难完成，但是对于WiFi则易如反掌。因此，为了满足楼宇监测系统的具体需要，我们可以将ZigBee技术和WiFi技术相结合，构建一个技术ZigBee和W

5、iFi相结合的楼宇监测系统。利用ZigBee技术组建无线传感器监测网络，监测和报警人员进入情况，传输小数据量的监测活动信息；利用WiFi技术组建无线监测局域网络，根据无线传感器监测网络监测的情况采集相关的图像或声音信息，传输大数据量的监测活动信息。　　1监测系统体系结构　　根据上述对楼宇监测系统的要求以及ZigBee技术和WiFi技术的特点分析，提出了一种基于ZigBee技术和WiFi技术相结合的楼宇监测系统，其体系结构如图1所示。楼宇某层的网络布局如图2所示，其中O（0,0）表示坐标原点。 　　图1楼宇监测体系结构

6、 　　图2楼宇某层网络布局图　　本系统由4个部分组成：①基于ZigBee技术的无线传感器网络子系统；②基于WiFi技术的机器人子系统；③基于WiFi技术的摄像监视子系统；④监控中心子系统。　　其中，基于ZigBee技术的无线传感器网络子系统由若干个红外传感检测器（IR）、音频传感检测器、汇集节点Mote和网关Tmote组成。IR被安装到楼宇进出口和重要场所，每临近的5个检测器汇集到一个汇集节点Mote.汇集节点采用由美国克尔斯博科技（CrossBow）公司开发和生产的无线传感设备Mote,该节点由处理器和RF芯片构成

7、。　　该子系统主要负责监视人员进入楼宇和重要场所的活动情况，当有人员进入IR的监测范围时，IR便将监测数据发送给与它相连接的Mote,然后通过网关Tmote上报给监控子系统。在监控子系统中可以将这些监测数据存入数据库，同时对一些重要场所设置告警规则，当规测满足时，触发告警。　　图2楼宇某层网络布局图基于WiFi技术的机器人子系统由若干个机器人和无线网络接入节点（无线路由器）组成。该子系统主要负责对重要场所的侵入活动进行跟踪。当监控中心子系统触发告警后，通过WiFi通信技术给机器人发送命令，指挥机器人到指定的位置进行跟

8、踪，采集相关的图像和音频信息，并将这些信息反馈到监控中心显示/播放和存档。本系统中的机器人采用加拿大Dr.Robot公司设计和开发的智能无线机器人X80系列WiRobot（该机器人配备有超声波传感器3个、红外距离传感器7个、人体传感监测器2个、摄像头1个、音频播放器1个）。　　无线网络接入节点采用D-Link公司生产的无线路由器。　　基于WiF