ZigBee家庭自动化平台.pdf

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1、ZigBee家庭自動化平台ZigBeeHomeAutomationPlatform黃揚智張燦毅黃清錦Yang-ChihHuang,Tsahn-YihChang,Ching-ChinHuang中文摘要目前開發之ZigBee家庭自動化平台是以多數之終端節點(EndNode)、路由器(Router)及通信閘(Gateway)構成ZigBee無線感測網路(WSN)。ZigBee無線感測網路透過通信閘再外接至Ethernet或WiFi網路。終端節點是由ZigBee2.45GHz無線收發模組透過通用感測介面(GenericSensorInterface)與感測器(Sen

2、sor)、制動器(Actuator)連線所組成。路由器則可為帶感測器或制動器之ZigBee節點，亦可只是ZigBee2.45GHz無線收發模組。而通信閘是以ARM核心之SOC和ZigBee2.45GHz無線收發模組所構成。通用感測介面提供一簡單標準化之介面，以供感測器、制動器快速容易與ZigBee2.45GHz無線收發模組組合。目前已將此平台佈建於實驗室，以供測試應用軟體與展示使用。AbstractAZigBeehomeautomationplatformusesEndNode,Router,andGatewaytoconstituteZigBeewirel

3、esssensornetwork.ThisZigbeeWSNcommunicateswithEthernetandWiFinetworkviaGateway.EndNodeconsistsofGenericSensorInterface,Sensor,andactuator.GatewaycanbeaZigbeenodewhichaccompanieswithasensororactuator,orjustaZigBee2.45GHzRFmodule.TheGatewayconsistsofSOCofARMcoreandZigBeeRFmodule.Gene

4、ricSensorInterfaceprovidesasimplestandardizedinterface,whichcanletZigbeemoduleeasilycooperatewithsensorsandactuators.Now,wedeploythisplatforminITRI’sDemoRoomforsoftwaretestinganddisplay.關鍵詞(KeyWords)無線感測網路(WirelessSensorNetwork；WSN)終端節點(EndNode)路由器(Router)協調器(Coordinator)通信閘(Gatewa

5、y)通用感測介面(GenericSensorInterface)感測器(Sensor)制動器(Actuator)光控制，並且可使各個控制器之間行成互連，１．前言以達到整體性控制目的。ZigBee技術是藉由在ZigBee[5]初期的需求，主要是針對無線燈各感測器或制動器(Actuator)上加入一個低耗10ICLTECHNICALJOURNAL3.25.2009第127期電腦與通訊電以及低成本的ZigBee無線模組作為節點，所台，可區分為兩種形態：一種是FullFunction有節點再行成ZigBee網路，來達到資訊收集以Node(FFD)，例如協調器(Coo

6、rdinator)及路由器及控制的目的。也因此低耗電特性，部分ZigBee(Router)，擁有完整IEEE802.15.4規範的功能，終端節點可以在無市電環境下，以其它微弱電通常較耗電，所以採用固接式電源，本文介紹源供電方式進行長時間運作。之協調器ZB32Plus和扮演路由器角色之ZB8Plus即屬此類。另一種是ReducedFunctionNode(RFD)，例如終端節點，擁有簡略IEEE２．ZigBee無線感測網路(WSN)架構802.15.4規範的功能，通常較省電，所以可採用2.1ZigBee網路非固接式電源，本文介紹扮演終端節點之ZB8Plus即屬

7、此類。ZigBee網路(圖2.1-1)是由終端節點EN(EndNode)、路由器R(Router)及協調器(Coordinator)3.1ZB8Plus所構成。在本文範例協調器是安裝於通信閘3.1.1ZB8Plus基本設計規格(Gateway)，所以ZigBee無線感測網路可透過通ZB8Plus可以是終端節點或路由器，端視其信閘再外接至LAN、WAN、WiMAX或3G。燒錄之ZigBee通訊協定而定。ZB8Plus主要是由德州儀器(TI)之CC2430晶片、天線和通用感測介面建構而成(參考圖3.1.1-1)。圖2.1-1ZigBee網路３．ZigBee家庭自

8、動化平台圖3.1.1-1功能方塊圖ZigBee家庭自