基于ZigBee通信可供远程控制和节能研究
ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现

ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现作者:王学龙来源:《科学与信息化》2018年第18期摘要随着电子信息技术和物联网技术的不断发展和进步,GPRS/WIFI技术也融入了各类电子产品之中,嵌入式系统因而获得了良好的发展环境,智能家居受到人们的广泛关注和应用。
本篇文章所设计的基于物联网的智能家居远程控制系统利用了云平台服务器,能够实现在Android应用软件平台上来对家具设备进行操控,在ZigBee传输模块下控制设备中传感器以及信息数据的采集,同时,用户可实现通过GPRS/WIFI来进行远程操控。
该系统界面简洁、操作简单,具有很强的扩展性,对于智能家居产业的发展具有重要意义。
关键词云服务;物联网;GPRS;Android;WiFi近年来随着电子信息技术的不断发展和互联网的普及,万物皆可互联深入人心,物联网也成为网络技术应用的重要领域,成为研究者的研究热点之一。
与此同时,随着我国经济的高速发展,人们对于生活品质和家居环境的需求和逐年增高,智能家居市场在这样的大环境背景之下获得了良好的发展,其需求也越来越强烈。
基于此,将家庭中日常所使用的电气设备通过互联网平台予以整合,同时进行远程操控或实时监测已然成为人们的迫切需求,智能家居控制系统所要实现的主要目的是通过智能手机终端和云端服务器来实现对家居设备的监测和控制,最终实现远程操控,按照人们的意愿进行工作。
本篇文章研究了ZigBee、无线传输模块和GPRS/WIFI通信技术,并对其进行了有效整合,构建了新型的智能家居控制系统,能够达到予以设定的功能,具有良好的市场应用前景[1]。
1 系统总体设计本次所设计的智能家居远程控制系统中,实现了通过移动终端设备以及应用软件来对家居设备中的温度、湿度以及烟雾传感器的控制,通过组建了物联网系统,作为智能家具系统中的重要控制节点,手机应用软件可通过通信技术实现对控制器中断的信息互联和蔡总,即使用户距家千里,也能够对家电设备予以有效控制。
基于ZigBee技术的智能家居系统的设计

基于ZigBee技术的智能家居系统的设计一、本文概述随着科技的飞速发展和人们生活品质的提高,智能家居系统已经成为现代家居生活的重要组成部分。
其中,ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低数据速率的无线通信技术,在智能家居领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于ZigBee技术的智能家居系统的设计,包括其基本原理、系统架构、功能模块、硬件选择以及软件设计等方面。
通过深入研究和分析,我们将提供一种高效、稳定、可靠的智能家居系统设计方案,以满足用户对智能家居的需求,提升生活品质。
本文将首先介绍ZigBee技术的基本原理和特点,阐述其在智能家居系统中的应用优势。
接着,我们将详细介绍基于ZigBee技术的智能家居系统的整体架构,包括各个功能模块的作用和相互之间的通信机制。
在此基础上,我们将重点讨论系统的硬件选择和软件设计,包括传感器节点的设计、网络通信协议的实现以及用户界面的开发等。
我们将对系统进行测试和评估,以验证其性能和稳定性。
通过本文的研究和讨论,我们期望能够为智能家居系统的设计提供有益的参考和指导,推动智能家居技术的进一步发展。
我们也希望能够激发更多人对智能家居领域的兴趣和热情,共同推动智能家居产业的繁荣和发展。
二、ZigBee技术原理及其应用ZigBee技术是一种基于IEEE 4无线标准的低功耗局域网协议,专为低数据速率、低功耗和低成本的应用场景设计。
它采用星型、树型或网状拓扑结构,具有自组织、自愈合的特点,能够在设备之间实现可靠的数据传输。
ZigBee技术的主要特点包括低功耗、低成本、低数据速率、高可靠性、高安全性和良好的网络扩展性。
在智能家居系统中,ZigBee技术被广泛应用于各种智能设备之间的通信和控制。
例如,通过ZigBee技术,智能照明系统可以实现远程控制、定时开关、场景设置等功能;智能安防系统可以实现门窗传感器的实时监控、报警推送等功能;智能环境监测系统可以实现温度、湿度、空气质量等环境参数的实时采集和传输。
基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统研究与设计

基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统研究与设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活质量的不断提高,智能家居系统已经成为现代生活的重要组成部分。
智能家居系统利用先进的无线通信技术,将家庭中的各种设备连接起来,实现智能化控制和管理,从而为用户提供更加便捷、舒适和节能的居住环境。
本文将重点研究与设计一种基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统,旨在提升家居环境的智能化水平,满足用户多样化的需求。
本文将首先介绍智能家居系统的发展背景和意义,阐述ZigBee 和WiFi两种无线通信技术在智能家居领域的应用优势和局限性。
在此基础上,提出一种基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统设计方案,该方案结合了ZigBee的低功耗、低成本和自组织网络特点以及WiFi的高速传输和广泛覆盖范围优势,以实现智能家居系统的高效、稳定和可扩展性。
文章将详细介绍该融合系统的架构设计、硬件选型、软件编程以及系统测试等方面内容。
通过对比分析不同通信协议的性能特点,选择合适的ZigBee和WiFi模块,并设计相应的硬件电路和软件程序。
文章还将探讨如何优化系统性能,提高数据传输速率和稳定性,以满足实际应用需求。
本文将总结研究成果,并对未来智能家居系统的发展趋势进行展望。
通过本文的研究与设计,旨在为智能家居领域的发展提供有益的参考和借鉴,推动智能家居技术的不断创新和应用。
二、ZigBee与WiFi技术概述在智能家居系统中,无线通信技术扮演着至关重要的角色,其中ZigBee和WiFi是两种被广泛采用的技术。
这两种技术各有优势,也存在着一定的局限性,因此,将它们融合在一起,可以充分发挥各自的优势,实现更为高效、稳定的智能家居系统。
ZigBee是一种低功耗、低成本的无线通信协议,专为物联网应用而设计。
它具有自组织、自修复的特性,能够在设备之间形成稳定的网络结构,特别适用于智能家居系统中的各种传感器、执行器等设备的连接和控制。
基于ZigBee技术的智能楼字节能控制系统

Sa v i ng En e r g y Co nt r o l Sy s t e m o f I nt e l l i g e nt Bu i l di n g Ba s e d o n Zi g Be e
WA N G Y o n g - j i a o , L I U R o n g - h u i
f r e q u e n c y i d e n t i f i c a t i o n( RFI D)c h i p CC2 5 3 0 a n d l o w p o we r c o n s u mp t i o n M CU MS P
43 0 F43 5 we r e u s e d t o be t he c o r e of t he d a t a c o l l e c t i ng mo dul e a n d t he r o ut e r no de
第3 5卷 第 l期
2 O 1 4年 2月
青 岛 科 技 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
g o 1 . 3 5 N o . 1
Fe b . 2 0 1 4
J o u r n a l o f Qi n g d a o Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ( Na t u r a l S c i e n c e Ed i t i o n )
t i on o f t h e bu i l di n g t o op t i mi z e t he c o nt r ol o f t he c e nt r a l a i r c o ndi t i o ni n g s y s t e m a nd t he l i ght i ng s y s t e m .The e x pe r i me n t r e s ul t s i n di c a t e t ha t ,mo r e e ne r gy c a n b e s a v e d i n t h e i nt e l l i g e nt bui l d i n g b y us i ng t h e e ne r g y s a v i n g s c he d ul e . Ke y wo r ds : i nt e l l i ge nt b ui l d i ng;Zi gBe e;e ne r g y s a v i ng c o nt r o l ;CC2 5 3 o;M SP 4 3 0
基于ZigBee技术的家庭WSN及远程控制研究

。 。 一 一
…
文章 编号 :0 2 8 9 ( 0 0 0 — 0 7 0 1 0 — 6 2 2 1 )4 0 6 — 3
基于 Zg e 技术的家庭 WS iB e N及 远程控制研究 木
郑 娟 毅
( 西安 邮 电学 院 通 信 工程 系 , 西 西安 7 0 2 ) 陕 1 1 1
【 s at A porm ta bsd o iB e Wi l s Sno ew r ( N) cm nct i S n tok i it d cd Abt c 】 rga h t ae n Zg e r e e srN tok WS r es o mu i e wt G M e r s n o ue . as h w r
【 ywod 】hm e o ; h r m sae rm t cnrl Ke r s o e nt r sot esg ; e o o t w k e o
l 引言
Zg e技术是近期发展起来 的一种短距离无线通信 i e B 技术 , 以其低功耗 等特点 被业界认为是最有 可能应用在 工控场合的无线技术 , 因而其在工业监控 、 家庭 监控 、 安 全系统等领域有很大 的发展空间【 l 1 由于其 网络覆盖 。但
G M网络 S
络可组成星状 、 或簇树 ) 串( 状或 网状 。系统
基 于 zg 。 技 术 组 t 0 iB 一
一 ‘ 、 。
成 的 家 庭 WS 是 由 G M N s
.
.・
络 协 调 器 和 多 点 Zg e o型 iB 。 星
网 ’ 状型
户 S 络 . : ・ 。 设 通访 M 譬 曼 G 网 采 一 过问 ~ / 终备 端
基于ZigBee技术的远程无线智能灯光控制系统的设计

基于ZigBee技术的远程无线智能灯光控制系统的设计作者:蒋峰李行熊霆宇黄昌瑞王淑良来源:《现代电子技术》2017年第02期摘要:针对人们对居住环境智能化、舒适程度等越来越高的要求,以及节能、环保的目的,提出一种操作方便、节能的远程无线智能灯光控制系统的设计实现方法。
该系统采用ZigBee技术远程控制灯的开关、调节灯光的强弱,并使灯光强度恒定。
该系统改进了现有灯光需要有线、固定开关控制以及光强随电压波动的缺点,节约了人力资源,达到充分合理地利用电能的目的,真正实现节能、环保以及方便控制。
实验结果表明,该系统具有操作方便、节能、体积小、响应速度快、便于安装等特点,具有一定的推广应用价值。
关键词:无线开关;节能; ZigBee;灯光控制中图分类号: TN911⁃34; TP273 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2017)02⁃0114⁃04Abstract: To meet the high requirement of the intelligent and comfortable living environment,and achieve the purposes of environmental protection and energy saving, a design and implementation method of the remote wireless intelligent lighting control system with easy operation and energy saving is proposed. The ZigBee technology is used in the system to control the switching of lights remotely, adjust the intensity of lights, and keep the light intensity constant. The shortcomings of the wired lighting control, fixed switch control and light intensity fluctuation changed with voltage were eliminated by the system, the system can save the human resources,achieve the sufficient and reasonable utilization of the electric energy, and realize the objectives of saving energy, environmental protection and convenient control indeed. The experimental results show that the system has the features of convenient operation, energy saving, small size, fast response and easy installation, and a certain promotion and application values.Keywords: wireless switch; energy saving; ZigBee; lighting control0 引言随着人民生活水平的提高,人们对于居住环境智能化、舒适程度等要求越来越高,家居灯光的智能控制成为科学家的研究热点[1]。
Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用研究

Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用研究Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用研究引言随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求提高,智能家居作为一种新兴的生活方式进入了人们的视野。
智能家居通过互联网技术和无线通信技术实现了家庭设备的智能化控制,给人们的生活带来了便利和舒适。
在智能家居系统中,无线通信技术起到了关键的作用,其中Zigbee作为一种低功耗、短距离、低数据率的无线通信技术,被广泛应用于智能家居领域。
本文将对Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用进行研究,探讨其优势和挑战。
一、Zigbee无线通信技术的概述1.1 Zigbee无线通信技术的特点Zigbee无线通信技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传感器网络技术,具有以下特点:(1)低功耗:Zigbee设备使用了事件驱动的通信机制,可以实现低功耗的长时间运行。
(2)短距离:Zigbee的通信距离一般在10到100米之间,适用于智能家居中设备之间的短距离通信。
(3)低数据率:Zigbee的数据传输速率在20-250kbps之间,可以满足智能家居设备之间的低频数据传输需求。
1.2 Zigbee无线通信技术的网络拓扑结构Zigbee无线通信技术采用了星型或多级星型的网络拓扑结构。
在智能家居系统中,通常使用多级星型结构,即一个中心节点(通常是智能家居网关)连接多个终端设备(如智能灯、智能插座等),实现设备之间的无线通信。
1.3 Zigbee无线通信技术的应用领域Zigbee无线通信技术在物联网领域有广泛的应用,其中智能家居是重要的应用场景之一。
在智能家居中,Zigbee无线通信技术可以实现设备之间的互联互通,实现智能家居系统的自动化控制。
二、Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用研究2.1 Zigbee无线通信技术在智能照明系统中的应用智能照明系统是智能家居中的一个重要部分,Zigbee无线通信技术可以实现智能照明系统中各个灯具之间的互联互通。
《基于ZigBee的智能医疗监护系统关键技术研究》

《基于ZigBee的智能医疗监护系统关键技术研究》一、引言随着科技的快速发展和人们对健康问题的日益关注,智能医疗监护系统已成为现代医疗领域的研究热点。
而基于ZigBee的无线通信技术以其低功耗、低成本、自组织和抗干扰等特点,为智能医疗监护系统的应用提供了有力支持。
本文旨在探讨基于ZigBee的智能医疗监护系统的关键技术研究,包括系统架构设计、关键技术分析和未来发展方向等。
二、系统架构设计基于ZigBee的智能医疗监护系统架构主要包括传感器节点、协调器节点和上位机管理系统。
传感器节点负责实时监测患者的生命体征数据,如心率、血压、血氧饱和度等,并将数据通过无线方式传输给协调器节点。
协调器节点负责将接收到的数据转发给上位机管理系统,以供医护人员查看和分析。
在系统架构设计中,应注重以下几个方面:1. 传感器节点的选择与配置:根据患者的需求和实际场景,选择合适的传感器节点,并配置相应的参数,确保数据的准确性和实时性。
2. 无线通信协议的设计与优化:ZigBee协议具有自组织和抗干扰等特点,但在实际应用中仍需进行一定的优化,以提高通信的稳定性和可靠性。
3. 上位机管理系统的开发:上位机管理系统应具备数据接收、存储、分析和展示等功能,方便医护人员查看和分析患者的生命体征数据。
三、关键技术研究1. 数据采集与传输技术数据采集与传输是智能医疗监护系统的核心功能之一。
在基于ZigBee的智能医疗监护系统中,应采用高精度的传感器和可靠的无线通信技术,确保数据的准确性和实时性。
同时,应设计合理的采样频率和传输速率,以降低功耗和成本。
此外,还应考虑数据的加密和安全传输等问题,保障患者隐私和数据安全。
2. 信号处理与算法优化在智能医疗监护系统中,信号处理和算法优化对于提高系统的性能和准确性具有重要意义。
针对不同的生命体征数据,应采用相应的信号处理技术和算法优化方法,如滤波、去噪、特征提取等。
同时,应考虑算法的复杂度和计算成本,以实现实时处理和低功耗需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于ZigBee通信可供远程控制和节能研究
提出了远程控制和节能空间架构减少待机功耗,使房间更容易通过红外远程控制家电。
提出设计自动切断处于待机电源的插座和红外编码学习功能的ZigBee 控制器。
该电源插座按预设时间监控电源消耗,当监控能耗低于阀值将完全切断电源。
为有效地管理电源插座和灯,文章提出了学习红外编码功能的ZigBee控制器。
ZigBee控制器可以指定一个特定的红外编码来远程控制家用电器的电源插座或调光灯。
用户可以通过任何家电的红外遥控来控制电源插座和调光灯。
文章提议的空间建筑实现了可远程控制和节能。
标签:ZigBee;远程控制;红外;节能;电源插座;待机功率
1 介绍
随着越来越多的能耗电子产品和家用电器部署和规模越来越大,能源消耗在国内地区倾向于增加。
众所周知,平均10%的家用电气会产生能耗率当处于待机状态。
减少电气设备的待机功率少于 1 瓦,国际能源机构(IEA)提出“1瓦计划”。
以前的系统只监控能耗和保护过载的电源插座。
有效的节能方法没起到切断无用的待机能耗。
文章中提出一个可供远程控制和节能空间建筑。
为实现我们提出的空间建筑,自动切断待机功率插座和学习红外编码功能ZigBee控制器及其运行机制描述解释。
在第二部分中,提出了备用电源自动切断插座和ZigBee控制器详细描述。
2 提出了电源插座和ZigBee控制器
2.1 自动切断待机功率插座
该电源插座是为了能自动切断处于待机状态的电源插座。
如图1显示电源插座的构造。
它的组成由:一个AC/DC转换器,一个两个触点继电器,电源监控电路和单片机。
交流电输入点接到继电器两个触点,继电器的输出端其中一个点接到交流输出插座,另外一个点联到电源监控电路。
电源监控电路由变压器、整流二极管和其他的元器件组成。
它将功耗测量值转换为电压,单片机通过电压数值计算功耗。
基于计算功耗来控制继电器切断电源。
AC / DC转换电路提供所需的直流电源给单片机,单片机集成ZigBee射频(RF)模块可远程控制单元通信。
该电源插座的周期循环监控电源能耗通过电源监控电路。
电源插座有四种状态:启动,运行,正常和关闭状态。
当交流电源开始供电给电源插座,单片机激活并执行软件。
启动后,单片机进入运行状态。
在这种状态下,单片机不监控消耗功率,但打开继电器和等待保护时间,比如,两分钟。
保护时间过后,进入正常状态。
正常状态单片机监控消耗功率。
所监控的能耗是呈波形,通过平均了数百个波形能耗。
当检测值低于先前设定的阀值功耗,比如两分钟,单片机将关掉
继电器来完全切换交流电源。
然后进入关闭状态。
这个时候单片机不再监控功耗,直到收到通过ZigBee通讯传来的激活指令。
当它收到激活指令,将吸合继电器的触点,供电至电源输出点。
又进入了运行状态。
不断地重复着这个状态转换。
2.2 具有学习红外编码功能ZigBee控制器
在普通的房间里,有好几个电源插座,若干个灯和一个可调光灯。
为控制这些电源插座和灯,必须安装ZigBee控制器到房间里。
图2显示了ZigBee控制器与通过ZigBee通讯的系统结构。
ZigBee控制器由一个交流/直流转换电路,一个有ZigBee射频模块单片机,几个按钮开关和一个红外接收器。
如果第一个按钮是分配给第一个电源插座,按第一个按钮唤醒来第一个电源插座和使它转为运行状态。
其他两个按钮可以分配给调光灯,一个用于“亮”功能,另一个用于“暗”功能。
连接到电源插座的家电一旦改变,待机功率将会与之前家用电器待机功率不一样。
在这种情况下,阈值功率应配置适当的操作。
通过链接新家电,启动与关闭来测量相关功率参数,单片机通过使用这两个测量的功率来计算阈值功率。
比如通过计算待机功率和正常功率算术平均值。
当用户想要打开连接到电源插座的家电,他需要通过按下相应的按钮唤醒电源插座,然后通过红外远程控制打开家电。
用户通过ZigBee控制器和按相应的按钮来打开一个家电。
将学习红外编码功能添加到ZigBee控制器。
图3展示红外编码模块细节。
它可以被视为一种脉冲流高电平时间和低电平时间如图3所示。
载波信号可以通过测量的红外PD的输出信号抽样和记录高电平时间和低电平时间。
高电平时间通过测量上升沿和下降沿之间的时间来计算。
低电平时间通过测量下降沿和上升沿之间的时间来计算。
由于载波信号脉冲流不是恒定脉冲信号流。
它可以被视为重复脉冲流具有不同脉冲持续时间。
用带通滤波器元件拒绝载波频率通过后,它也可以抽样和记录通过测量的高电平和低电平时间重复脉冲连续反相脉冲时间可以描述倍基带信号。
ZigBee控制器有两种模式。
学习模式和操作模式。
在学习模式中,用户可以指定特定的按钮来控制某部分红外编码:用户连续两次按下一个按钮,触发ZigBee控制器进入学习模式。
然后他发送远程控制红外编码到红外接收模块。
核心处理单元记录载波和基带信号,并将它们存储在红外编码存储并关联相应的按钮。
用户发送远程控制红外编码到红外接收模块,核心处理单元记录载波和基带信号,然后对红外编码与存储的记录进行比较。
搜索找到匹配的编码,核心处理单元执行相应的按钮命令。
如果有足够的内存来存储编码,可以将许多红外编码分配给一个按钮。
所以各种远程红外编码可以方便地被记录下来。
随着ZigBee推广,通过遥控器,可以随时在家中的任何一个地方对各种家电设备进行智能控制,借助于网络系统,可以实现一个更为便利、舒适、高效的无线智能家居系统。
参考文献
[1]吕鑫.ZigBee无线数据传输模块的设计与实现[J].安徽师范大学学报,2010,7.
[2]周怡.ZigBee无线通信技术及其应用探讨[J].自动化仪表,2005,6.
[3]丁飞.ZigBee技术的硬件实现模式分析[J].单片机与嵌入系统应用,2006,9.
[4]Young-Guk Ha.Dynamic Integration of Zigbee Home Networks into Home Gateways Using OSGi Service Registry[Z].IEEE Transactions on Consumer Electronics,2009,5.
[5]Jinsoo Han,Haeryong Lee,Kwang-Roh Park.Remote-Controllable and Energy-Saving Room Architecture based on ZigBee Communication[Z].IEEE Transactions on Consumer Electronics,2009,55(1).。