基于ZigBee技术的家用安防系统设计.pdf

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1、仪器仪表用户doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2011．04．010基于ZigBee技术的家用安防系统设计李铁鹰，秦茂盛(太原理工大学信息工程学院，太原030024)摘要：随着人们日常生活水平的逐步提高，对家居的安全也越来越重视。但是，绝大多数的住宅在设计之初都没有将安防系统考虑进去，而传统的家用安防系统绝大多数又都是有线的，这就为安防系统的加装带来很多困难。为此。本设计基于Zig．Bee无线通讯技术和嵌入式技术设计出了一套无线家用安防系统，将为安防系统的组建和安装带来极大的便利，将极大改善广

2、大家庭的家居环境。、关键词：ZigBee；家庭安防；GSM；ARM中图分类号：TP274文献标志码：AAdesignofhomesecuritysystembasedonZigBeeLITie—ying，QINMao—sheng(CollegeofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Withthedevelopmentofoursociety，thesecurityofhomehasbeen

3、paidmoreandmorea~ention．Butthese-curitysystemarenotbeentakenintoaccountinmostofthebuildings．Andmostofthetraditionalsecuritysystemscon-tainalotofwires，itbringsalotofproblemstoaddinganextrasecuritysystem．Inthispaper，asystembasedZigBeetechnologyhasbeenproposed，and

4、itwillbringgreatconveniencetotherebuildofhomesecuritysystem，improvetheenvironmentofourhomegreatly．Keywords：ZigBee；homesecuritysystem；GSM；ARMO引言洲)，915MHz(~L美)，和2．4GHz(全世界)频段下，最大随着电子技术的发展，家用安防领域出现的传感的通信速率是250kbpsl2J。ZigBee技术具有以下特点：器越来越多，在这种趋势下，传统安防系统的有线布1)低功耗：由于Z

5、igBee的传输速率低，发射功线方式已经不能满足系统需求。因此，近年兴起的无率仅为lmw，而且采用了休眠模式，功耗低，因此线通讯技术正被逐步应用到家用安防系统中¨J。本ZigBee设备非常省电。据估算，ZigBee设备仅靠两节设计正是基于近年兴起的ZigBee无线通讯技术设计5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用出的一套无线家用安防系统。时问，这是其它无线设备望尘莫及的。2)成本低：ZigBee模块的初始成本在6美元左右，1ZigBee无线通讯技术简介估计很陕就能降到1．5—2．5美元，并且ZigBee协议是Z

6、igBee是一个标准，它为低数据率的短程无线网络免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。定义了一系列的通信协议。其协议栈组成如下图13)时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延所示。都非常短，典型的搜索设备时延30ms，休眠激活的时应用层lzigBee或延是15ms，活动设备信道接人的时延为15ms。因此J1r0E^IZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如应用架构f工业控制场合等)应用。4)网络容量大：一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，而且网络组成灵活。5)

7、可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固图1ZigBee协议栈定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据基于ZigBee的无线通信设备工作在868MHz(欧的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息ElCVOI_182011No．427口科研设计成果口仪器仪表用户模式，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认于MQ．2工作过程中需要加热，且位置比较固定，一信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。般安装在厨房里。所以，烟雾传感器节点采用开关电6)安全：ZigBee提供了基于循环

8、冗余校验源供电，以保证其长期、稳定工作。(CRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证，3．2通信单元采用rAES．128的加密算法，各个应用可以灵活确定IEEES02．15．4规定了3种有效的网络拓扑结构其安全属性。(树型、孔型、星型)和2种不同类型的设备：完整功能设备(full—functiondevice，FFD)和简化功能设备2系统组