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基于Zigbee和传感器的可穿戴性网络在智能家居网络中的应用

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第 24卷第 4期

2007年 12月

广东工业大学学报

Journal ofGuangdong University of Technology

Vol. 24 No. 4

December 2007

基于 Z igbee和传感器的可穿戴性网络在

智能家居网络中的应用

奉泽昊, 徐杜

(广东工业大学信息工程学院, 广东广州 510075)

摘要: 在无线传感器网络的体系结构和特点的基础上, 结合 Zigbee技术的特点, 分析了基于 Zigbee和传感器可穿

戴性网络的主要优势, 并提出了其在智能家居网络中的具体应用方案.

关键词: Zigbee技术; 无线传感器网络; 智能家居网

中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号: 1007-7162( 2007) 04-0060-03

微电子、计算机和无线通信等技术的发展与进

网关可以使用多种方式与外部网络通信, 如 In-

步, 推动了低功耗多功能传感器的快速发展. 无线传

感器网络通过各类集成化的微型传感器协作地实时

监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息, 并以

多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端, 从而

真正实现/无处不在的计算 0理念^{[ 1]}. Z igbee是一种

近年来兴起的应用于短距离范围内的无线网络通信

技术, 其典型特征是近距离、低功耗、低成本、低传输

速率, 弥补了以往无线通信市场上低成本低功耗设

备用于自动控制以及远程领域的空缺, 而且能够很

好地满足无线传感器网络要求, 因此基于 Z igbee和

传感器可穿戴性网络的研究和开发具有重要的

意义.

terne、t 卫星或移动通信网络等. 大规模的应用可能

使用多个网关. 监控中心对网络进行配置和管理, 发

布监测任务以及收集监测数据.

无线传感器网络的特点 ^{[ 3]}

1)传感器节点体积小, 计算能力有限;

2)传感器节点数量大、易失效, 具有自适应性;

3)通信半径小, 传感器空间传输容量非常重

要;

4)电源能量是网络寿命的关键;

5)数据管理与处理是传感器网络的核心技术.

2 基于 Zigbee的无线传感器网络的

主要优势

1 无线传感器网络体系结构及其特点

Zigbee依据 IEEE 无线个人区域网^{[ 4]}(W ireless

典型的无线传感器网络结构^{[ 2]}由传感器节点、

PersonalA rea Network, W PAN )工作组的一项标准即

IEEE802. 15. 4标准, 在许多微小的传感器节点间互

相协调通信. 这些传感器节点只需要很少的能量, 以

接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到

另一个传感器, 具有其它无线传输技术无法比拟的

网关、互连网络和监控中心组成, 如图 1所示. 传感

器节点具有传感、信号处理和无线通信功能, 它们既

是信息包的发起者, 也是信息包的转发者. 通过网络

自组织和多跳路由, 将数据向网关发送.

优势^{[ 5]}

1)低功耗: 由于传输数据量较小, 信号的收发

短, Zigbee节点实行休眠模式. 设备搜索时延一般为

30 ms, 休眠激活时延为 15 ms, 活动设备信道接入时

延为 15 m s. 因此 Zigbee节点非常省电, 节点电池工

作时间可以长达 6个月至 2年左右.

图 1 典型的无线传感器网络体系结构

收稿日期: 2006-12-11

2)网络容量大: 一个 Zigbee网络最多包括 255

个网络节点, 若是通过网络协调器, 网络可以容纳

作者简介: 奉泽昊 ( 1983-), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为网络测控、短距离通信技术.

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