云南曲靖智能家居体验馆之旅

    本期,我们来到了云南,探访了昆明智速智能科技位于曲靖的智能家居体验屋。下面,就让我们一齐走进体验馆,感受智能家居为我们带来的人性化享受及科技魅力吧!

     此套智能家居体验馆主要设计了智能照明控制系统、智能音视频控制系统、智能安防报警系统、高清家庭影院系统,其设计的核心理念就是“人性化”,遵循的原则也是“方便实用”,其已经脱离了传统智能家居所谓的“遥控灯”的概念,充分利用传感设备和独有的事件管理模块,通过不同时段的程序设定,来完成同一功能区域在不同时间段执行不同效果的功能。另外,此套智能家居的各个子系统是统一有机连接的整体,有别于其他商家各个子系统独立运行,不能互相联动控制的弊端,做到了人性化设计所要求的整体性和方便性。

     在设计理念方面主要突出了自动控制辅助手动遥控,公共的走道和卫生间等区域全部做到自动化控制,可实现根据时间判断或者光感亮度判断是否开启相应的设备,例如:在卫生间设置人进入后就打开灯光的功能,24小时有效,但特殊时段如早上起床时间段(早7点-9点)进入卫生间背景音乐自动开启,并调至FM频道(注:音频选择可根据客户喜好自由设定)播放当天新闻等内容。

     主卧中地面设置传感器,若凌晨0点-7点主人脚部着地,这时系统执行主卧起夜模式,主卧和主卫照明灯光自动打开,亮度自动调节人眼能适应的亮度,公共区域安防自动撤销,当主人回床后,关闭灯光,安防系统又自动重新布防。但当早上7点-9点主人脚部着地,系统执行造成起床模式,背景音乐缓缓放起,10秒后窗帘自动打开(注:延时时间可根据主人要求调节),卫生间热水器自动烧水,主人进入卫生间后音乐响起,灯光打开。客厅等活动频繁区域就需要遥控辅助执行各种场景效果,当然控制方式也是多样化的,如通过开关、触摸屏、遥控器、智能手机等控制终端实现对家居设备的控制。

    首先,映入眼帘的是体验屋的大门。这可不是普通的防盗门,注意看门锁,大门采用了最新的指纹锁技术,出门回家您无需再佩戴一大串叮叮当当的钥匙了,只需轻轻将手指放在感应区,大门即自动开启,欢迎您到家中!进入大门后若是白天,窗帘自动打开,安防撤销。但若是夜间进入,灯光自动打开,安防自动撤销,还可设置背景音乐自动开启欢迎主人回家等功能!

    进入房间。

    大家可以看到右边就是智能开关,可以实现各种回家及离家场景功能,但为了更方便主人使用,还为主人随身配备了钥匙扣遥控器,同样可以实现回家/离家等场景功能,大大方便了主人的使用和可选择性。图右是此套智能家居的核心控制单元,系统所有的控制和事件管理都在其中。

    接下来是餐厅。

    餐厅主要是家人进餐的区域,此区域主要设置了背景音乐、照明控制和IP摄像机,同时在餐厅部分可通过场景开关实现各种就餐场景,如温馨场景、浪漫场景等不同的照明效果,在不同时间执行不同的场景效果,所播放的背景音乐也可选择不同曲目。

    餐厅区域设置了IP摄像机,主要是根据此套体验屋的特点,通过IP摄像机,主人可通过互联网或者3G手机随时查看家中的情况,一旦发生安防报警事件,主人无需回家,也能方便的看到家中状况,随时随地处理家中事务,另外IP摄像机具备一旦发生安防事件,自动录像并记录音频,方便后期调取相关数据。

    走廊部分的功能比较单一。

    人在此区域主要是频繁走动,并不会驻留,所以此区域主要考虑自动控制照明灯光开启和布防状态下的安防功能。夜间实现人来灯开,人走灯灭。若主人设置离家布防,这时有人闯入后照明灯光频繁闪烁,报警器鸣叫系统自动拨打或者发送提示短信给主人,并准确告知“过道区域有人非法闯入”,做到及时的警情处理。

    客厅区域是家人活动比较频繁的区域。

    由于系统无法判断主人的思维和要求,此区域主要设置场景模式来辅助主人完成家居设备的控制,可通过遥控器、开关、智能手机来对家居设备进行相应的控制,可实现会客场景、影院场景、温馨场景等不同的灯光和电器自动控制组合,也可进行单独设备的特殊控制,充分实现自由化控制。

    值得关注的是客厅区域设计了5.1高清家庭影院系统,实现了1080P高清音视频的完美播放,在客厅就可享受高清电影、HI-FI音乐、各种游戏等娱乐功能,通过音视频交换主机把书房电脑的信号通过数字传输方式传输至功放和投影,真正做到数字娱乐客厅功能,充分利用家中已有设备,无需再在客厅配备专门的HTPC等设施,大大节约了投资费用,同时也改善了传统智能家居系统仅仅控制灯光和电器的狭隘设置,扩大了主人在客厅的娱乐性,做到乐在其中。

    主卧是主人辛勤一天需要充分放松和休息场所。

    在此区域设置照明控制、背景音乐等人性化的功能,通过事件管理的方式实现早晨起床模式、夜间起夜模式并执行相应的自动化效果,让主人在休闲的同时,把科技理念充分融入其中,细节设计更是对传统智能家居理念的革新,例如:传统智能家居系统在卧室会设置场景模式,但这些场景基本是固定化的,难以满足主人的个性化和多样化需求。就拿起床和起夜模式来说,在床头设置智能开关或遥控器,起床也设置了自动控制,但此种自动控制仍不够人性化,传统智能家居在起床模式上一般的做法是定时开启背景音乐系统,打开窗帘,但他们忽略了一个细节,就是智能家居的目标客户群目前集中在高端客户及精英人群中,他们不可能像上班族一样每天要8点起床上班,高端客户受每天事情繁杂,而且应酬多等因素影响,如果早上设置定时起床,反而会影响休息,到了周末,大家都需要休息时定时功能又成了传统智能家居系统的一个硬伤,无法完全有效的做到人性化。

    此套体验屋在设计上就充分考虑这点,在卧室设置早7点-9点主人脚部着地,系统才执行起床模式,背景音乐缓缓放起,10秒后窗帘自动打开(注:延时时间可根据主人要求调节),卫生间热水器自动烧水,主人进入卫生间后背景音乐响起,灯光打开。这样做的好处是避免打扰高端客户休息,当然若主人需要定时功能,系统也可调整程序实现。另外先开音乐后开窗帘也是为了避免主人还没有起来或者穿戴好,就打开窗帘所造成的隐私暴露问题,这也是细节考虑一个很重要的方面。

    进入卫生间。

    此区域主要是通过自动控制方式实现各种应用,但不同时段进入执行的效果不同。例如早上起床模式时段进入后,灯光自动打开,背景音乐响起,热水器自动烧水,但若其它时段进入,则只执行灯光开启,若需要背景音乐响起则需手动打开背景音乐开关按键选择自己喜好的音乐。

   

    厨房区域设置照明控制、背景音乐、安防报警等功能,此处由于主人活动比较少,照明和背景音乐设置手动方式控制。主人根据自己的需求来操作,但安防系统却是24小时开启,一旦发上煤气泄漏或者火灾,系统会及时发送短信或者拨打电话报警,并准确告知是发生煤气泄漏还是火灾,并及时自动关闭煤气阀,防止出现更大的安全隐患。

    所有窗户设置自动开关窗设备,房屋外围设置风力和适度传感器,若发生大风和阴雨天气,家中所有窗户自动关闭,防止造成一些不必要的损失,若发生煤气泄漏等安全隐患时,窗户自动打开,使屋内及时通风,降低危险度。

结束语
    此套智能家居体验屋在设计理念上相对传统装修而言是一种高科技的升华,使家更加的人性化,满足现代家居生活的需求,让用户在智能家居的应用中寻找到更多的乐趣而不是麻烦。当然,体验屋中还有更多的细节的设计及功能,如果大家有兴趣的话不妨亲身体验一番!

    体验馆地址:云南省曲靖市冶金小区18栋1单元701室 0871-5749291
    智能体验馆视频观看:
http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ1NTU3NzI4.html

浅析智能家居综合布线三大误区

慎用四口86面板
    目前,经常能在工程项目的招标文件中看到“信息出口采用四口86面板,安装6类信息模块”的要求。我们都知道安装86面板的底盒体积较小,在如此狭小的空间里安装四个6类模块,同时还要有四根较粗的6类线缆端接在模块上,几乎无法保证安装标准对6类线缆弯曲半径的要求。之所以我们对这样的安装不会有什么异常的感觉,是因为我们在实际水平链路上的应用还比较低,一旦网络要升级到更高速率时,就容易造成不可预知的结果,影响正常使用。正确安全的做法是,在需要四个信息点的位置,预埋两个86底盒,安装两个双口86面板。

水平系统尽量做到一步到位
    在招标文件中,我们还经常看到“用于语音应用的水平链路(包括信息模块,水平线缆和配线架)采用超5类系统,用于数据应用的水平链路(包括信息模块,水平线缆和配线架)采用6类系统”,这种所谓省钱的做法使此套布线系统完全失去了开放性、灵活性和扩展性。我们都知道水平链路中的水平线缆从每层楼配线间到信息出口,几乎都是先走吊顶线槽,入室后再穿管,一旦线缆敷设完成很难再抽出更换;另外,现在的布线系统已经不再仅仅为语音和数据服务,更多的是为更高速率的和今后未知的各种应用服务。如果现在将水平链路划定应用界限,一个口跑高速,一个口跑低速,那么这套布线系统的端口互换性、灵活性和未来端口的升级扩展性以及所谓的开放性将不复存在。所以,无论用于何种应用的水平链路,应该都选择相同的,而且是比较超前的布线系统,不要将水平链路限定应用范围,综合布线系统本身就是个开放性的系统。

主干系统要做到能省则省
    和水平系统要求相反的是,很多用户对主干系统的要求是一步到位,在招标文件中经常可以看到“语音主干采用5类25对大对线缆,数据主干采用单模光纤……”。首先对于语音主干来说,主要用于传输模拟语音信号,速率很低,3类大对数UTP已经完全够用,如果语音系统升级为数字系统,它将不会再利用大对数线缆作为主干,而是完全利用数字IP网络系统,所以会利用光纤作为主干;对于数据主干来说,单模光纤以其高带宽、长距离传输等特性,主要作为建筑群的楼与楼之间的数据主干,如校园网、机场、大型社区和综合性商业建筑群等,而对于单栋楼内的垂直数据主干,无论在带宽和距离的需求上,采用多模光纤已经足够,不需要采用单模光纤(有源和无源的单模光纤端口比多模光纤端口昂贵),也不需要预留单模光纤作为备份,主要是因为主干线缆和光缆是沿弱电竖井敷设的,非常便于更换和扩展,所以主干系统的选择没有必要一步到位,只要满足现在的应用且有一定的冗余即可,今后可以根据需要再逐步扩容和升级。

485总线稳定性解决方法

    根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。

一、关于485总线的几个概念
1、485总线的通讯距离可以达到1200米。
    根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。

2、485总线可以带128台设备进行通讯。
    其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的,要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断,只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。。此外理论上的标称往往实际上是达不到的,通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强,这些都会降低真实负载数量。

3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构
    这种概念是错误的。485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。485总线虽然简单,但也必须严格按照安装施工规范进行布线。

二、必须严格按照施工规范施工
    在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工,特别应注意下面几点。
1、485+和485-数据线一定要互为双绞。
2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。多股是为了备用,屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试,双绞是因为485通讯采用差模通讯原理,双绞的抗干扰性较好。不采用双绞线是错误的。
3、485总线一定要用手牵手式的总线结构,坚决避免星型连接和分叉连接。
4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地,而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座,其实根本没有接地,接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量,保护485总线设备和相关芯片不受伤害。
5、为避免强电对其干扰,485总线应避免和强电走在一起。

三、推荐几种调试方法
    在调试前首先要确保设备接线正确,且施工合乎规范。可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。

1、共地法:用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来,这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。
2、终端电阻法:在最后一台485设备的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。
3、中间分段断开法:通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。
4、单独拉线法:单独简易拉一条线到设备,这样可以用来排除是否是布线引起了通讯故障。
5、更换转换器法:随身携带几个转换器,这样可以排除是否是转换器质量问题影响了通讯质量。
6、笔记本调试法:先保证自己随身携带的电脑笔记本是通讯正常的设备,用它来替换客户电脑进行通讯,如果正常,则表明客户的电脑的串口有可能被损害或者受伤。

四、建议和忠告
    采用485总线结构常见的几种通讯故障有下面几种。
1、通讯不上,无反应。
2、可以上传数据,但不可以下载数据。
3、通讯时系统提示受到干扰,或者不通讯时通讯指示灯也不停地闪烁。
4、有时能通讯上,有时通讯不上,有的指令可以通,有的指令不可以通。

为减少通信故障提出下面几条建议和忠告供参考。
1、建议用户使用和购买门禁厂家提供的485转换器或者厂家指定推荐品牌的485转换器。
2、门禁厂家会对与其配套的485转换器做大量的测试工作,并且会要求485转换器生产厂家按照其固定的性能参数进行生产和品质检测,所以它与门禁设备具备较好的兼容性。千万不要贪图便宜购买杂牌厂家的485转换器。
3、严格按照485总线的施工规范进行施工,杜绝任何侥幸心理。
4、对线路较长、负载较多的485总线工程采用科学的、有预留的解决方案。
5、如果通讯距离过长,如超500米,建议采用中继器或485HUB来解决。
6、如果负载数过多,如一条总线上超过30台,建议采用485HUB来解决问题。
7、现场调试带齐调试设备。现场调试一定要随身携带几个可以接长距离和多负载的转换器、一台常用的电脑笔记本、测试通路断路的万用表,几个120欧姆的终端电阻。

设计师教你打造专业视听房

    无论是对材料的选择还是风格的把握,视听房如今都不再是一个可有可无的鸡肋,而是居室中最出彩的亮点之一,也是家人或朋友交流感情的最佳场所。
    倘若你以为视听房仅仅是布置一套专业的音响设备,那就错了。视听房的装修从选择房间开始就显得比普通房更专业,须按照严格的流程进行装修才能获得专业的体验。先来听听装饰公司的设计师是如何阐述的。

  手段: 阻挡噪音,步步为营
      房间不小+专业布线+中空玻璃+接口消声+挂毯吸音

  在装修视听房之前,首先要了解房间基本情况,要尽量准确地测量房间的净内尺寸和房高,还必须考虑房间有无窗户、光线环境怎样等众多因素。特别需要提醒的是,视听房的房间面积不应太小,净面积应在10平米以上,房间高度不应低于2 .8米。接下来就是选择视听设备,这也很重要。尽可能选择名牌,因为每款品牌音响在功能要求及线路改造上会略有不同。

  其次是布线。一般情况下,选定完音响的品牌,可以要求厂家派专业音响设计师亲临现场,与施工的工长沟通布线方案,达成一致后固定好背墙的回声、低音炮等插孔位置。倘若您不放心,不妨亲自监督工人为墙面竖向开槽,暗埋穿线管或内部穿好专用音响线或留钢丝线,并将其充分固定,同时注意缝隙处的衬垫。

  好的视听房,需要具备良好的隔音、吸音和防尘功能,所以门窗处理不可大意。若隔音不好,挡不住室外的噪声,那可就太煞风景了。如果家里人多,室外声音嘈杂,最好安装中空窗户。

  不过这还不算完,空调管道进风口,以及安装电视机、天线的入端口也都是噪声潜入房间的暗道,所以也要毫不留情地对这些管道及接口进行消声处理。而在隔声方面,最不该大意的是对室内各侧面处理。先瞄准地面,最好铺设吸声、隔声效果较理想的地毯,若嫌拾掇地毯麻烦,架设木地板或贴木条也可以起到一定效果。

  再说到吸音,除了壁毯,还可以让丝绒或平绒制成的窗帘、挂帘来帮忙,这可是重要的吸声物,能减少声波的反射和玻璃窗的共振。而天花板和四周墙壁,既是噪声最容易侵入的地方,也是最适合营造良好吸音效果的地方。可以把四面墙做成木墙或木墙裙,增加低频吸声效果。有条件者还可在墙面贴些装饰布,这种壁布既能加强吸声作用,又能美化居室。

      选材:隔音材料,遍布四面八方
  地面软木地板+吊顶锯齿造型+墙面软包处理

  就算做了隔音、吸音及防尘的处理,也还不算到位,除非你能合理地选用吸音材料。如无纺布墙纸、带有浮雕花纹的墙纸等。不过也要注意吸音材料切忌铺贴过多,否则会使声音发干发涩,缺少圆润、悦耳的空间感,矫枉过正的结果反而会影响视听的效果。

  而选择视听房的地面材料,切勿使用大面积地砖,因为瓷砖的吸音及隔音效果最差,最好选择实木地板或复合木地板,软木地板最佳。而如果能在软木地板上再铺一块纯羊毛长绒地毯,那可真是天衣无缝了。除了地面材质的选择,天花板的设计也蛮讲究。吊顶且不可做成腔体式,尽可能使用木质或吸音木做出锯齿造型或进行凹凸处理,最简单的办法就是做木梁或直接安装矿棉吸音板。

  墙面当然尽可能进行适当的软包处理,或用吸音软木做装饰墙板,也可在适当位置做木质书架或搁板,既实用又能对声波起到延缓作用。如果墙壁一侧是水泥墙,而另一侧是大型柜类家具,就需要在水泥墙悬挂一两幅具有吸音性的布质装饰画或挂毯等,做些声学上的补偿处理,使主音箱两侧的声学性能尽可能接近对称。

      风格:沉稳色调,打造安逸空间
  深灰色调+局部个性色彩+暖色光源

  除了够专业,视听室的装修设计也需考虑美感。按照东易日盛装饰首席设计师车延冲的理解,由于视听房是一个安逸的空间,因此要显得比较沉稳,能让人身心放松。所以尽可以大胆运用在其他房间不用的深色、灰色或局部尝试一些个性化的色彩,使视听主体更突出,气氛更浓郁。

  在灯光方面,深色必然会使空间产生压抑感,这样反而更容易解压。因此视听房的灯光通常以暖色光源为主,但主光源不宜太过强烈。在局部的辅助光源中,可以选择小的牛眼射灯,落地的羊皮或纸质的灯光,根据意境调节光源大小。

  经验分享

  拿小石子当盾牌

  视听房的隔音和吸音是最重要的,我的小窍门就是在木地板下铺了上千公斤的小石子,现在感觉特别好。因为这样的石子既能起到隔音作用,又能阻挡不必要的杂音。还有就是对沙发后墙的处理,我设计成波浪式造型,结果发现效果不错。

  别选壳薄质轻的家具

  别以为视听房的家具可以随便摆放。其实应该尽量不取对称型,同时勿放置引起振动的物品,如金属画、壳薄质轻的陈列品等,它们的振动将影响放音效果。房间内摆放组合柜、大沙发等,对改善吸声效果很明显,特别对改善低频效应尤为明显。

  放款书架,加强声波反射

  有朋友在视听房里安置了书架,并在上面放满了大小不一的书籍、杂志,或者CD唱片、模拟唱片等,没想到这些物品对声波具有一定的吸收性及反射性。原来这些大小不同、宽度不一的书可以产生不规则的表面,加强了对声波的吸收及反射功能。对于那些不易处理的大面积的反射墙面,试着摆放这种书架,能改善听音效果。

以ZigBee技术实现智能家居远景

    ZigBee为目前市场上相当受到重视的无线通讯技术之一,而这项技术的特点及优势也便于实现智能家居中的各项应用,本文特别从其技术面为您细细分析,让您了解ZigBee技术如何实现智能家居的远景!

    智能家居的概念至今已十余年,但目前在全球依旧无法普及的原因主要在于:解决方案价格昂贵、缺乏相关产品设备、基础设施布建困难,与无明确共通标准遵循,以上几点原因,大约可涵盖智能家居至今无法成功的八成因素。传统的智能家居大约可分为几个应用领域:个人电脑、家庭影音娱乐、自动化控制、家庭安全、语音应用、网路通讯等。想像在一个未来的世界,你是一个独居在外的单身贵族,在公司下班之前你拨了通电话,连线至家中的家庭网路伺服器,透过家庭网路伺服器下命令给连结在家庭网路中的各式设备,利用语音讯息传达各种命令指挥每一种设备。于是,在你回到家后,家里的电灯已经点亮,冷气、微波炉、烤箱等家用电器也已经依照指令正确运作,这就是数位网路家庭运作模式的写照。

智慧化居住空间的领域
    未来智慧化居住空间的发展策略方向,最终目的是让在此环境居住的人们,享有安全、健康、便利及舒适的生活品质,并配合资讯电子与通讯产业技术与平台开发使得普及运算概念于智慧化居住空间或环境中实现。科技生活化的概念,其范畴包括智慧家庭、智慧建筑、智慧社区与智慧都市。在应用上短期将以安全监控、能源管理、健康照护为优先。简单来说,智慧化居住空间可简单分为三个领域:家庭与社区空间、办公室与大楼空间及公众环境空间。家庭与社区空间包含一般住宅,公寓、集合式大楼、独栋住宅等;办公室与大楼空间包含办公室、办公大楼等;公众环境空间包含博物馆、展览馆、购物中心、医院、政府机关等。建筑物导入电子、电机、资讯、通讯及自动化等相关产业技术,建构主动感知及满足使用者需求之生活空间,以创造安全、健康、便利、舒适、节能与永续的生活环境,这就是目前一般普遍对于智慧化居住空间的解释。

无线感测技术(WSN)的优势
    目前有部分智能家居应用技术除了使用WLAN或是PLC来当作资料与控制讯号传输的桥梁。一般WLAN的使用问题包括涵盖范围限制、电磁波都是众人关心的议题;而PLC最大的问题在于台湾地区老旧建筑过多,电力线的品质不易掌握,因此在传输品质与传输率无法获得保证,因此目前在台湾地区使用PLC控制方式的家庭应用并不算成功﹔加上消费者一向有装潢的习惯,因此除非在装潢之初就将未来会安装的设备全部考量,一旦装潢完成后要再加装任何设备几乎是不可能的。因为不管电源线或讯号线皆会影响原有装潢的美观,所以唯一的解决之道只有使用短距离无线传输网路技术或无线感测网路才能获得解决。而ZigBee为目前市场上最受到重视的通讯技术之一,至于其它较热门之短距离无线通讯技术之比较,其中性质最相近、且较常被并列而提的为ZigBee、主动式RFID技术与蓝牙(Bluetooth)三种技术,这三种技术皆适合拿来进行无线感测网路的开发与应用。

ZigBee技术介绍
    ZigBee一般翻译为群蜂技术,ZigBee一词源自于蜜蜂(Bee),系因蜜蜂看似随意在跳着字形舞,但实际上却是将有花和蜂蜜所在地的讯息正确的传达给其他蜜蜂。而ZigBee也具备相似的通讯能力,可以将讯息透过ZigBee网路传递给其他ZigBee装置。ZigBee包含了两种不同单位所制定的通讯规格,一个是由ZigBee Alliance所主导的标准,定义了网路层、安全层、应用层以及各种应用产品的Profile;另外一个则是由IEEE所制定的IEEE 802.15.4标准,定义了实体层以及媒体存取层。

    ZigBee的应用市场依据ZigBee Alliance所公布的应用市场范围界定,以目前的市场趋势来看,ZigBee在工业控制、建筑自动化两方面大有斩获,不论台湾、大陆甚至于国外皆有部分案例发生;目前亦开始有厂商使用ZigBee来当作远距医疗居家端的传输媒介,甚至于消费性电子亦开始有使用ZigBee来制作通用遥控器的趋势,以目前的发展状况来说,ZigBee已经渐渐上了轨道并趋势稳定。

    以安全的课题来看,ZigBee在标准中定义了以128bits AES作为其加∕解密的演算法,以基本安全考量而言,ZigBee已经提供了最安全的传输环境。针对无线传输方面的优势,ZigBee可以取代目前传统的控制传输方式,如传统保全感测器大多以有线方式建置,感测器本身必须连接电源线与讯号线,而ZigBee本身具备无线传输、低成本、低耗电特性,因此可以完全取代电源线与讯号线,这也是厂商愿意投入ZigBee应用市场的原因之一。

    基于IEEE 802.15.4的规格,ZigBee Alliance定义网路层(NWK)、应用层(APS)与安全层(Security)规格。NWK最重要的工作,在于负责网路机制的建立与管理,并具有自我组态路由路径(Self Configure),以及自我修复路由路径(Self Healing)的功能。在NWK中,ZigBee定义了三种角色,第一个是网路协调者(WPAN Coordinator),负责网路的建立(WPAN Formation),以及网路位置(Network Address)的分配;第二个是路由器(Router),主要负责找寻、建立以及修复资料封包路由路径(Routing Path),并负责转送资料封包,同时也具有网路位置的分配的能力;最后一个是末端装置(End Device),只能选择加入别人已经形成的网路(WPAN),可以收送资料,但不能帮忙转送封包(Routing)。

其他无线感测技术的介绍

    主动式RFID技术(Active Radio Frequency Identification)是一种以电池作为电力的来源,使辨识标签能主动发射无线电波,并透过主动式读取器读取标签内资讯,依据不同资讯进行不同应用。由于感应距离较长,比被动式RFID可靠度高,但是价格较为昂贵,且有电力上的考量,因此在实用上并没有被动式RFID好。主动式RFID主要使用的频率是433MHz及2.45GHz,而其读取器的读取距离最远可达到100公尺以上,可依据不同的条件,如考量便于人员携带、物品附着等因素,针对体积大小、材质与外形设计皆有不同考量,因此目前在市面上有许多不同的外形设计可供选择。蓝牙则是一种小范围的无线通讯网路,由Intel、Nokia、Ericsson、IBM及Toshiba国际大厂组成了SIG小组,并由Ericsson主导,共同发起蓝牙技术。在网路拓朴上,蓝牙设备可以组成「点对点」和「点对多点」的无线连接,其工作频段为2.45GHz,可提供电子元件在小范围网路中,以无线的方式相互连结传输,每个元件最多一次可同时连接另外七个元件。目前在家庭中的应用大多为蓝牙的天下,不过由于蓝牙价格还是偏高,加上电力消耗问题一直无法获得解决,因此目前已经有许多厂商改以ZigBee取代蓝牙装置的趋势出现。

ZigBee的实际安全应用
    在无线感测网路应用中,发展最快也最容易被民众接受的是安全应用。依据经济部技术处「智慧化居住空间科技整合应用计画」调查分析,一般家庭对于智慧化设施与应用面的需求依序分别为:安全、健康、舒适便利,最后才是娱乐、环保与节能。其中的安全包含人身安全以及财物安全,民众目前普遍以住宅的社区管理、保全系统或监视系统来防范窃盗。

    安全监控为众多需求中最重要也是最切身相关的一个问题。由于目前治安逐渐恶化,如何运用资通讯技术来协助安全管理成为一个重要议题。安全监控范围相当广,从人员进出控制、设备管理、环境监测、门禁管理等都包含在这个领域中。目前一般保全公司主要工作为协助住户、商店、大楼等进行安全管理,并防止歹徒的入侵,或是透过数种感测器,如烟雾侦测器、门窗磁簧开关、窗户破碎侦测装置等设备,来达到安全监控的目的。在安全应用中,除了传统的监控系统与监测设备外,目前询问度最高的应用即为定位应用服务(Location Based Service, LBS)。

    为一个运用ZigBee网路技术发展的定位系统架构图,透过身上配戴的ZigBee识别徽章,可运用定位系统掌握行踪,对于需要高安全性的场所,如高科技工厂、医院等皆适用,再搭配其他如摄影机、麦克风等设备,更可达到完整的安全监控系统运作等级。定位服务不仅可用于人员定位上,另外也可以针对高单价物品进行应用,如一些可携带的贵重仪器、古董等,透过物品定位系统可以到防窃、搜寻的功能;针对目前容易发生的老人、小孩、宠物迷失的状况,亦可设定一个虚拟围墙,一旦目标物件离开事先划定的区域,即可立刻发出警讯,并透过通讯系统通知相关人等与单位处理。定位应用服务除了传统的GPS定位外,在室内定位部分一直没有一个好的方式来使用。而运用ZigBee网路技术的定位方式在这一两年来经过博物馆、社区、医院与晶圆厂等地的实地验证后,已证实是可行的方案之一。

    由于配戴于人员身上的定位装置可被取下,因此容易造成安全上的管理漏洞与盲点,若是使用在安全要求度高的场所则会有风险。所以理想的安全定位系统还必需再搭配其他的设备,如摄影机、麦克风等装置一同使用。简单来讲,当人员配戴定位装置时,由于定位系统会侦测到此区域的人员是谁,所以这时摄影机拍摄到的结果不会有任何问题;反之,若摄影机拍摄到人影,而定位系统没有侦测到任何定位讯息,则可推断此人应为入侵者,并立即做出警告反应。另一方面,若一个定位装置在同一地点停留过久,亦有可能是被取下丢弃,也可以用不正常的状况来判断。经由多种感测装置交叉判断,可以达到最佳安全保证的应用。
结语目前无线感测网路技术在全球皆为一个刚起步的境界,以ZigBee来说,拥有晶片研发厂商、模组生产厂商与ZigBee Stack开发厂商,就整体产业环境来讲,目前正是进入此领域市场的大好机会,相信一定可以在不久的将来开花结果。