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信息技术的发展催生了一个新的概念-物联网。物联网及其相关技术的飞速发展为我们的生活带来便利,也为绿色校园建设带来了新的机遇。物联网技术已经在楼宇控制、交通、电力等方面取得了广泛的应用。以更加精细和动态的的方式管理生产和生活,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然件的关系。
ZigBee技术作为新兴的短距离无线通信技术,具有低功耗、低成本、低复杂度等特点。它可以建立一种低成本、低功耗的小区域的无线通信方式。在工业、农业、军事、环境等传统领域以及人类日常生活和社会生产活动的所有领域具有巨大的应用价值。
本文根据分析高校现有的用电控制方式的不足以及灯具、计算机、空调等仪器设备的用电特点的基础上,充分利用ZigBee技术的特点,设计一种基于校园的智能节能用电系统。首先,从室内照明用电、计算机用电、空调用电、路灯用电等方面对校园内教室、机房、实验室、办公区和道路等方面的节能用电进行具体的设计。其次,使用联网知识,特别是ZigBee网络,在对IEEE802.15.4/ZigBee协议进行了研究分析的基础上设计网络所用ZigBee节点。并对各终端节点间通信方式、用户端远程监控方式以及监控端手持监控方式及工作人员维护方式进行了重点的说明。通过对ZigBee网络拓扑结构的分析,充分根据校园的环境,从覆盖范围、组网灵活等角度出发选用树型拓扑来组建网络,给出了网络的体系结构,选择CC2430ZigBee集成模块作为监控网络主要的硬件设计模块,设计了用于检测温度、光照度等信息的无线传感器终端节点,终端节点连接到协调器节点,并通过Internet网络汇总到监控中心服务器。监控方及手持控制方经由Internet网络和GPRS网络连接监控中心,完成网络设计。最后,给出了物联网各支撑技术之间的信息交换方式,以保障整个系统通信良好。系统的实施可以有效地避免传统用电方式的管理落后、能源浪费等缺点。