基于ZigBee在能耗評(píng)估系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑的高耗能問(wèn)題日益突出，特別是國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑，建筑節(jié)能成為智能建筑未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。建筑中的能耗主要來(lái)源于電能的使用，其中空調(diào)、照明、暖通等系統(tǒng)占據(jù)了電能使用的絕大部分。如何對(duì)建筑用電情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，找出不合理的用電能耗，并想辦法降低下來(lái)，已成為解決高能耗問(wèn)題的關(guān)鍵。由于建筑內(nèi)部不宜重新布線，而且在監(jiān)測(cè)過(guò)程不能引起人們工作的不便，基于多方面綜合考慮，具有無(wú)線化、微型化、低能耗的傳感器網(wǎng)絡(luò)成為理想的選

2、擇。
　　 ZigBee作為一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，符合IEEE802.15.4協(xié)議，利用系統(tǒng)與其它符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的互聯(lián)，具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)控制、消費(fèi)性電子設(shè)備、汽車(chē)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)用設(shè)備控制等。相比較藍(lán)牙、Wi-Fi、Z-Wave等技術(shù)，Zigbee技術(shù)更適合在環(huán)境監(jiān)控方面的應(yīng)用。
　　 本文的目的是在建筑物內(nèi)構(gòu)建一個(gè)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

3、，設(shè)計(jì)一套能耗評(píng)估系統(tǒng)，它可以對(duì)空調(diào)電能使用情況、現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)人員情況和現(xiàn)場(chǎng)溫度信息進(jìn)行信息采集、處理和傳輸，通過(guò)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一調(diào)度，最終將信息匯集到主機(jī)并進(jìn)行信息存儲(chǔ)，主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)信息的查詢、管理和評(píng)估工作。通過(guò)信息的處理及評(píng)估，用戶可以根據(jù)不同的使用情況進(jìn)行相應(yīng)的處理，盡可能降低不合理的用電能耗，以達(dá)到節(jié)能降耗的效果。
　　 本文從ZigBee技術(shù)及其特點(diǎn)研究開(kāi)始，介紹了Zigbee協(xié)議棧、網(wǎng)絡(luò)配置和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在比較了藍(lán)牙、Wi-Fi

4、、Z-Wave等不同的無(wú)線傳輸技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)后，確定ZigBee技術(shù)在環(huán)境監(jiān)控方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行空調(diào)能耗數(shù)據(jù)信息采集符合本文的實(shí)際要求。通過(guò)對(duì)幾種流行的Zigbee方案的比較，本設(shè)計(jì)根據(jù)采集信息的需要，選擇了合適的傳感器及節(jié)點(diǎn)管理發(fā)射芯片CC2430，網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)是基于MSP430系列低功耗單片機(jī)和CC2420無(wú)線通信模塊的平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)低