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家庭節能無線傳感器網絡系統的設計
摘要: 家庭節能系統框圖如圖所示。圖 采用ZigBee網絡技術家庭節能系統 從圖我們看出,家庭中的電器,包括空調,洗衣機,冰箱等,構成一個典型的無線傳感器網絡,通過能源管理網關和安裝在戶外的無線轉發路由器,實
Abstract:
Key words :

家庭節能系統框圖如圖所示。

圖 采用ZigBee" title="ZigBee">ZigBee網絡技術家庭節能系統

從圖我們看出,家庭中的電器,包括空調,洗衣機,冰箱等,構成一個典型的無線傳感器網絡" title="無線傳感器網絡">無線傳感器網絡,通過能源管理網關和安裝在戶外的無線轉發路由器,實時傳輸到能源公司電腦化管理網絡和數據庫,實現對家庭能源的管理。

設計任務包括設計嵌入到家電內部的無線傳感器網絡單元(無線節點),家庭無線顯示單元和家庭能源控制單元(無線節點或者無線路由器),能源管理網關(無線網關)等。

首先,我們采用無線龍WSN" title="WSN">WSN無線傳感器開發系統平臺提供的多個無線SoC模塊(內含CC2430等無線單片機),下載TI ZigBee協議棧和聰明能源相關代碼,進行無線通訊效果,可靠性評估,該軟件包是有TI公司免費提供(經過無線龍工程師的實際測試和評估),可以免費用于技術開發,圖2是軟件結構。 


                        圖2 ZigBee聰明能源軟件包

使用強大的KEIL和IAR編譯開發環境,在線仿真器等調試工具,完全開源的ZigBee協議棧軟件,應該可以很快完成無線節點和路由器,網關的性能評估,通訊可靠性評估和ZigBee無線通訊代碼開發。

然后我們可以仍然直接使用這些無線SoC的模塊,添加我們的應用設計,例如LED和LCD顯示部分,可以顯示實時的電費是多少,家里有沒有能源浪費等。同時設計相關我們需要的控制電路,如開關控制,電機控制,以在需要時,對空調器等電器,進行節能控制。

由于在很多廠商提供的開發工具中,都有一套網絡協議分析監視儀,我們可以在測試過程中,清楚的監視到各種在空氣中的傳輸的無線包裝內容,從而很快確定我們的無線通訊軟件代碼是否正確。

由于使用現成的高頻模塊,我們避免了在入門時涉及高頻技術的困難,而是將主要精力集中到最主要的方向,我們的應用代碼和我們的應用需要的硬件設計,這樣就大大加快了系統產品化的進度;對于客戶訂單中,產品最后使用的無線模塊,我們可以容易的找到OEM專業廠家來生產完成。如果一切順利,3-4個星期,這個 ZigBee家庭節能系統,有希望完成。

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