ZigBee技术的家庭环境监测系统的设计随着科学技术的飞速发展，人们生活水平的不断提高，一个高度安全，舒适，方便的生活环境越来越为人们所向往而自动控制领域的快速发展，使这些要求完全被满足。现有的家庭环境监测系统，有很多是采用有线技术开展传感器网络的组建。这类方案扩展性能差，布线烦琐，影响美观，线路容易老化，或腐蚀。即使布线选择嵌入墙壁内，更换起来也十分不方便。采用无线方式构建家庭环境监测系统，则可以防止这些不必要的麻烦。而且，无线方式相对灵活，只要在有效范围内，传感器终端可以依据要求随意安放。然而，无线家庭环境监测一直未得到广泛应用，一个很主要的原因就是目前的无线通讯产品造价很高，使其广泛推广遇到很大阻力。随着近年来人类在微电子机械系统，无线通讯，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，短距离通讯的传感器成为可能。ZigBee的出现就解决了这些问题。由于ZigBee技术具有功耗极低，系统简单，组网方式灵活，成本低等性能，相对于其他无线网络技术更适合与组建家庭环境监测系统1ZigBee简介随着无线网络技术的快速发展，许多本来存在的网络服务逐渐走向成熟。近几年来，IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineer）802.11无线局域网络的普遍以及IEEE802.16无线宽带网络的商业标准化都使得无线网络技术越来越重要，也有越来越多的相关应用和产品出现。但是大多无线网络技术成本较高，像蓝牙。所以普及无线网络，低成本就成了一个至关重要的问题。为了满足低功耗、低成本的无线网络要求IEEE标准委员会在2000年12月份正式批准并成立IEEE802.15.4工作组，任务就是开发一个低数据率的WPAN（LR2WPAN）（无线个域网）标准。它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点，能在低成本设备（固定、便携或可移动的）之间开展低数据率的传输。因此，ZigBee应运而生，ZigBee是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术，是一种介于无线标记技术和BlueTooth（蓝牙）之间的技术提案。它专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术ZigBee联盟成立于20**年8月，到目前为止，ZigBee联盟涵盖了IT领域以及其他行业的150多家企业。有了这么多公司的支持，可以毫不夸张地说：“在未来的数年内，从家用电器到玩具、从工厂控制到汽车控制，ZigBee技术将走入我们生活的方方面面。”2ZigBee技术优点①数据传输速率低。只有10kb?s～250kb?s,专注于低传输应用。无线传感器网络不传输语音、视频之类的大数据量的采集数据仅仅传输一些采集到的温度，湿度之类的数据，所以WSN（无线传感器网络）对传输速率的需要不是那么高。②功耗低。在休眠状态下耗电量仅仅只有1LW,通信距离短的情况下工作状态的耗电为30mW,在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。这也是ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优势。③成本低。因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本，这也正是蓝牙系统所不具备的。无线传感器网络中可以具有成千上万的节点，如果不能严格地控制节点的成本，那么网络的规模必将受到严重的制约，从而将严重地制约WSN的强大功能。④网络容量大。每个ZigBee网络多可支持65000个节点，也就是说每个ZigBee节点可以与数万节点相连接。由于WSN的能力很大程度上取决于节点的多少，也就是说可容纳的传感器节点越多，WSN的功能越强大。所以ZigBee的网络容量大的特点非常符合WSN的需要。⑤有效范围小。有效覆盖范围在10m～75m之间，但是可以扩展到数百米，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。⑥工作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）及915MHz（美国）,均为免执照频段，具有16个扩频通信信道。⑦安全。ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，硬件本身支持CRC和AES-128。⑧自动动态组网、自主路由。WSN网络是动态变化的，无论是节点的能量耗尽，或者节点被敌人俘获，都能使节点退出网络，而且，可以向已有的网络参加新的传感器节点。这就希望WSN能具有动态组网、自主路由的功能，而ZigBee...