物联网中的ZigBee技术论文.docVIP

物联网中的ZigBee技术 上篇 ZigBee技术的发展史 中篇 ZigBee技术的应用 物联网的应用有三个层次，一个是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的识别；二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网，实现数据的传输和计算；三是应用网络，即输入输出控制终端，手机终端等。ZigBee技术作为另一门核心技术也将产生诸多方面的应用。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。专家预计，这一技术将会发展成为一个上亿元规模的高科技市场如下图所示，正是ZigBee 联盟规划好的其应用范围图，ZigBee与物联网二者在很多领域有着密切的结合，所以其在物联网中大有作为。 ZigBee技术的主要应用领域：利用传感器和ZigBee网络，使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易，可以作为决策辅助系统的重要组成部分。例如危险化学成分的检测、火警的早期检测和预报、高速旋转机器的检测和维护。这些应用不需要很高的数据吞吐量和连续的状态更新，重点在低功耗，从而最大程度地延长电池的寿命，减少ZigBee网络的维护成本。 ：主要是传递信息的通用传感器。由于很多传感器只能内置在飞转的车轮或者发动机中，比如轮胎压力监测系统，这就要求内置的无线通信设备使用的电池有较长的寿命（大于或等于轮胎本身的寿命），同时应该克服嘈杂的环境和金属结构对电磁波的屏蔽效应。 ：传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备，主要依靠人力监测作物的生长状况。采用了传感器和ZigBee网络后，农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式，使用更多的自动化、网络化、智能化和远程控制的设备来耕种。传感器可能收集包括土壤湿度、氮浓度、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压等信息。这些信息和采集信息的地理位置经由ZigBee网络传递到中央控制设备供农民决策和参考，这样农民能够及早而准确地发现问题，从而有助于保持并提高农作物的产量。 ：家庭自动化系统作为电子技术的集成被得到迅速扩展。易于进入、简单明了和廉价的安装成本等成了驱动自动化居家和建筑开发和应用无线技术的主要动因。未来的家庭将会有50~100个支持ZigBee的芯片被安装在电灯开关、烟火检测器、 抄表系统、无线报警、安保系统、 HVAC 、厨房器械中，为实现远程控制服务。你在外出时，家里的ZigBee网络能与你通话: 通过连接到你家的互联网线路，或者通过向你的手机发送短消息。如果你在外出时冷空气袭来，爬行空隙里面具有ZigBee功能的水管传感器可以把情况告诉你; 你有可能把钥匙留给了隔壁邻居，到时就可以打电话过去，让邻居把你家的温度调高一档，免得家里的管道冻坏。手机本身也将内置有ZigBee技术，这样你人在家里时或者走到外面院子时，可以直接与你家联系，使用手机作为灵活、功能强大的遥控器具有ZigBee功能的家庭将减少取暖和空调费用，同时会变得更安全、更舒适，而这绝非小事 可以应用于家庭的照明、温度、安全、控制等。ZigBee 在医学领域：将借助于各种传感器和ZigBee网络，准确而且实时地监测病人的血压、体温和心跳速度等信息，从而减少医生查房的工作负担，有助于医生作出快速的反应，特别是对重病和病危患者的监护和治疗。 ：可以联网的家用设备有电视、录像机、无线耳机、 PC外设（键盘和鼠标等）、运动与休闲器械、儿童玩具、游戏机、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其它家用电器等。近年来，由于无线技术的灵活性和易用性，无线消费电子产品已经越来越普遍、越来越重要。 Chipcon 等公司已经看到了巨大的市场需求，正在开发新产品以增强消费电子产品的性能。 下篇 ZigBee技术的案例分析 智能停车管理系统 今日的中国，各大都市车满为患的景象处处可见。许多人从当初购车的喜悦与骄傲转变成停车时的无奈和埋怨。有鉴于此，卖场及百货公司停车场的兴建，已成为购物者的必要诉求。 一般的停车系统大多仅显示每层楼有多少个停车位，并没有办法正确导引空车位的位置，顾客浪费大量的时间在寻找离卖场入口附近的停车位，造成交通拥塞、汽车排放大量废气、最重要的是减少顾客在卖场或百货中购物的时间。 近年来，智慧型交通控制系统一直是解决交通问题的热门议题， 而其中有关停车资讯导引系统更是智慧型交通控制系统的基本要素。 利用ZigBee无线技术应用在卖场或是百货公司中的智慧型停车导览系统,主要是在百货卖场入口处架设停车导引显示器,当车量经由停车场入口进入,车辆感测器启动，此时停车导览显示器即时的更新目前停车场内的车辆停放状况，并显示各出入口的位置，让车主可决定要行驶的方向或是往下一个楼面行驶。 每个楼面的停车导览显示器可透过乙太网路相连接,再连线到中控中心做高效率的