1、ZigBee 技术在智能家居系统中应用的思考论文导读：智能家居。近年来所涌现出来的一项新的无线通信技术ZigBee 技术将改变这种状况。前景展望， ZigBee 技术在智能家居系统中应用的思考。关键词：ZigBee，智能家居，前景展望0 引言智能家居，又称为智能住宅（SMART HOME），是以住宅为平台，利用综合布线技术、自动控制技术、网络通信技术、安全防范技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居起源于上世纪 80 年代的美国，随着我国人民生活水平的不断提高，已经有越来越多
2、的厂商和个人开展了对智能家居的研究，并有各类相关产品问世。传统的智能家居更多的是通过有线的方式进行组建，比如常见的 Ethernet、CEBus、X-10 等，其中得到最广泛应用的是 X-10，主要是因为其相对低廉的价格和用户可自行装设的特点。发表论文，前景展望。CEBus 的性能虽然高于 X-10，但是由于售价较高而难以得到普及。Ethernet 主要用于高速数据传输网络，用于家庭自动化控制则会受到电缆布线的限制。而日益兴起的无线技术能否在智能家居领域占有一席之地并得到广泛的应用呢？和采用有线网络的通信技术的智能家居产品相比较，无线技术解决方案最吸引人的地方是安装布置的灵活性、低廉的安装费用
3、和在智能家居系统进行重新布置时的可移动性。尽管无线通信技术和有线相比较有明显的优势，而且无线局域网技术和蓝牙技术已经在市场上获得了巨大的成功，但无线通信技术在智能家居领域应用相对还是较少。这主要是因为目前没有一项标准化的，获得各厂商一致认可的无线通信技术适合在智能家居领域进行广泛的推广，而且现有的一些针对智能家居领域无线通信产品的价格偏高，导致无线通信技术在智能家居的应用停滞不前。随着近年来人类在微电子机械系统（MEMS ）、 无线通信、数字电子方面取得的巨大成就，使得发展低成本、低功耗、小体积、短通信距离的多功能传感器成为可能。近年来所涌现出来的一项新的无线通信技术 ZigBee技术将改变这
4、种状况。ZigBee 技术产品以其低成本、低功耗、低传输速率、优秀的组网能力，被广泛认为将在未来的几年中对智能家居行业产生重大的影响。1 ZigBee 技术介绍ZigBee 技术是建立在 IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气电子工程师学会）802.15.4 基础上的无线通信协议，它是一个短距离、低功耗协议，特别适合设计应用在小型的建筑物自动化设备中，比如温度自动调节装置、灯光控制设备、环境传感器等。2000 年的 12 月，IEEE 成立了 IEEE 802.15.4 工作组，致力于开发一种可应用在固定、便携或移
5、动设备上的，低成本、低功耗的低速率无线连接技术。2001 年 8 月，美国霍尼韦尔等公司发起成立了 ZigBee 联盟，他们提出的 ZigBee 技术被确认为 IEEE 802.15.4 标准。2002 年，摩托罗拉、飞利浦和三菱等企业加盟 ZigBee 联盟， 06 年中国的华为公司也加入了该联盟。现联盟内有 180 多个成员企业，包括软件供应商、系统集成商和终端产品商。2003 年，IEEE 802.15.4 标准获得通过，并在 2004 年 12 月推出了 ZigBee 技术规范 1.0 版本。2006 年，推出 ZigBee 2006，比较完善。2007 年底，推出 ZigBee PR
6、O。ZigBee 技术能够在低功耗下提供短距离、低速的数据传输，使用普通干电池的 ZigBee 无线传感器能够持续运行 23 年的时间。发表论文，前景展望。发表论文，前景展望。另外 ZigBee技术优秀的组网能力使得它和其他无线通信技术在智能家居系统中的应用相比尤其具有无可比拟的优势。具体地分析，ZigBee 技术有如下几点优势：（1）低成本，ZigBee 技术是免协议专利费的，而且每块芯片的价格大约为 2 美元左右。（2）低功耗，在低耗电待机模式下，两节五号干电池可支持 1 个节点工作半年至两年时间甚至更长。发表论文，前景展望。（3）低速率，ZigBee 工作在 20250kbps 的较低速
7、率，在不同频带间分别提供 250kbp(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和 20kbps(868MHz)的原始数据吞吐率满足低速率传输数据的应用需求。（4）短时延，ZigBee 的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需 15ms，节点连接进入网络只需 30ms，进一步节省了电能。相对而言，WIFI 需要 3s，而蓝牙则需要 310s。（5）大容量，ZigBee 可采用星状、树状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理 254 个子节点，同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成 65000个节点的大型网络。（6）高安全性，ZigBee 提供了三级安全模
8、式，包括无安全设定、使用访问控制列表(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。基于上述特点可看出 ZigBee 主要应用于短距离范围内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间，其典型的传输数据类型有周期性数据（如传感器数据）、间歇性数据（如照明控制）和重复性低反应时间数据等。因此 ZigBee 技术十分适合应用于智能家居系统之中。2 ZigBee 技术在智能家居中的应用前景目前，ZigBee 的开发以大厦自动化设备、产业、医疗及家庭自动化等领域为目标。尤其在自动仪表领域，ZigBee 拥有很高的关注度。市场调研公司 In-Stat 预测，支
9、持 ZigBee 及 IEEE802.15.4 的芯片组的合计供货量到 2011 年将从 06 年的 500 万个增至1 亿 2000 万个。但在智能家居市场，由于竞争技术较多，ZigBee成为唯一标准的可能性很低，但因为自身的技术特点，发展前景还是值得期待的。另一家市场调研机构 ABI Reserch 对 ZigBee 技术持有非常乐观的态度。该公司的一份预测数据显示，2005 年到2012 年， ZigBee 市场的年均复合增长率为 63%，而到 2012 年ZigBee 市场份额将达 3.5 亿。目前国际上智能家居领域专家们的共识是，ZigBee 技术在智能家居中的应用将不可阻挡，但是多
10、种无线技术并存的局面将会持续比较长的时间，能否完全取代其它技术，成为智能家居领域的首选，还要多方面的共同努力，进一步完善技术，加快标准化的脚步。发表论文，前景展望。3 结束语随着我国经济的飞速发展，智能家居的数量也会越来越多，Zigbee 技术与智能家居系统的结合有着广泛的应用前景，本文主要探讨了该技术在智能家居系统中的应用，并对技术的应用前景做了展望。这种方式在现实生活中具有很强的应用性，相信在不远的将来，会有越来越多由 Zigbee 技术延伸而出的设备投入应用，并将极大地改善我们的生活。发表论文，前景展望。需要关注的一个问题是，虽然目前我国智能家居中所使用的系统及产品大多被国外的大公司所垄
11、断，但是 ZigBee 技术的出现将给我国开发自主的具有世界先进水平的智能家居系统及产品提供一个崭新的契机。参考文献1吕九一，陈楠.基于 Zigbee 技术的家庭无线传感网络应用研究J ，科技广场， 2009，第 11 期2白建波，张小松，路诗奎.ZigBee 技术及其在楼宇自动化系统中应用的思考J，智能建筑与城市信息，2006，第 1 期3飞思卡尔中国有限公司飞思卡尔的 802.15.4ZigBee轻松实现无线连接J 半导体技术，2004（7）：80814ZigBee Alliance.ZigBee SpecificationM.2007.5王永春 .Zigbee 技术在智能家居中的应用J ，智能建筑与城市信息，2009 ，第 1 期
