基于ZigBee技术的智能安防报警系统设计

目前，安防报警系统一般来说分成有线和无线两种方式。有线方式具备抗干扰性强劲、可靠性低的特点，但不存在着成本高、布线繁复、容易组网等问题；而使用RF、WiFi等无线方式的主要优势在于加装灵活性便利、需要布线，但传输距离较短、稳定性较好。随着无线网络技术的变革和电子器件的发展，ZigBee作为一种数据传输可信、低成本、低功耗的新兴无线通信技术，可以解决问题现有无线报警系统不存在的数据传输稳定性劣、可扩展性劣等问题。

1ZigBee技术概述1．1阐述ZigBee协议由物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层和应用层等构成。它的基础是IEEE802．15．4，但IEEE仅有制订了网络层以下协议，ZigBee联盟在此基础上展开了完备和拓展，对其网络层协议和应用层展开了标准化，制订了上层协议规范，并负责管理高层应用于、测试和市场推广等方面的工作。

ZigBee技术是一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术方案，是一种较低速率、自组网的双向无线通讯技术，主要用作近距离无线连接，合适应用于自动控制和远程控制等领域，可以映射各类设备。ZigBee技术主要有如下特点：（1）数据传输可信。

掌控层运用了几乎证实的数据传输避免撞击策略，并为相同比特率的通信业务腾出了专用时隙，防止了发送数据的竞争和冲突，同时优化了时延脆弱的应用于，延长了通信时延。（2）功耗较低。

在待机模式下，ZigBee节点正处于休眠状态，耗电量仅有为1μW。普通干电池供电可用于6个月～2年。（3）速率较低。ZigBee设备工作于必要序列扩频的2．4GHz的ISM频段，数据传输速率为250kbps，专心于较低传输速率应用于，合适无线传感器网络。

（4）容量大。一个ZigBee网络可反对255个设备，如果通过网络协商器建构无线传感器网络，则一个ZigBee网络可以反对多达6．5万个节点。

在室内，ZigBee网络有效地覆盖面积距离超过10～80m。（5）自动组网、自律路由。

在节点损毁或能量消耗时，可以使节点解散网络且不影响剩下节点通信；若有新的节点重新加入，可以自动搜寻和取得报文发送路由。1．2ZigBee网络拓扑在ZigBee网络中，有协商器、路由器、终端设备三种设备类型。协商器负责管理网络的创建与确保；路由器负责管理网络中数据的发送，并可以扩展网络的范围；终端设备是构建明确功能的单元。

ZigBee设备分成两种类型：全功能设备（FFD）和修改功能设备（RFD），其中协商器和路由器必需是FFD，终端设备可以是FFD或RFD。FFD可以与FFD或RFD必要展开通信，而RFD不能与FFD展开通信。ZigBee有星型、树根簇型型、网状型三种网络拓扑结构。

星型网络的各子节点之间无法通信，必需经过协商节点发送信息；在树根簇型网络中，路由节点已完成数据的路由功能，通过路由节点发送子节点信息到协商节点；网状型网络的路由节点之间可以互相通信。2系统硬件设计本系统是在现有安防报警系统中重新加入ZigBee网络，无线传感网络由前端传感器、后末端上位机、远端基站构成。传感器负责管理收集数据、安全性信息，利用ZigBee网络将这些数据和信息传输到基站，然后经过串口通信由基站发送到上位机，最后由上位机对数据信息展开动态监控，并对异常情况展开声光报警。

基于ZigBee技术的智能安防无线报警系统如图1右图，它是由传感器、ZigBee网络、报警掌控主机和PC控制中心构成的无线传感器网络。在系统前端配备红外侵略、火焰、门磁电源等有所不同类型传感器，负责管理收集侵略、温度、烟雾等信号，当系统置放布防模式时，这些传感器就连续不断地展开检测，一旦检测到出现异常信号时，就通过ZigBee网络将搜集到的数据和报警信息传输到报警掌控主机，同时通过PC机设置和运营软件，对涉及参数状态展开动态监控以及表明数据。

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