ZigBee在学生公寓安全监控系统中应用

　　4 实验结果

　　选取成都理工大学的4个宿舍(不同的楼层)作为实验对象，对系统部分功能进行实地测试。在每个宿舍布置2个烟雾传感器和1个温度传感器，对应楼层楼梯口处放置路由器节点，协调器安装在公寓楼门口位置，通过串口与管理中心计算机通信。利用可控的制冷加热装置对温度传感器进行测试，设定温度报警值为60℃。随机选取显示器上任意两个宿舍的8个温度测量值，实验数据如表1和表2所示。

　　从表中可以看出：温度测量误差最大是0.5℃，误差范围比较小。在宿舍1内采用人工生烟的方法，对环境情况进行改变，采用烟雾传感器检测环境的烟雾浓度。设定烟雾浓度报警值为1000ppm，选择测试时间为10:00-10:19，烟雾浓度测试结果如表3所示。实验结果表明当烟雾浓度超过设定值时将发生报警。

　　利用恶性负载检测电路分别检测热水器(线性负载)和电视机(非线性负载)，通过示波器观察它们电压电流输入波形，截取一部分如图8所示(左边为热水器，右边为电视机)。把检测数据发送到管理中心，经计算机软件分析处理。结果表明，当负载为热水器时，将发生报警。

　　5 结论

　　本文介绍了系统的总体结构、硬件设计和软件设计，对一些重要电路和关键技术进行了详细分析和设计。虽然ZigBee技术的传输功率低，调制方式比较简单，在2.4GHz ISM频段具有很好的抗干扰性，只要采取必要措施，ZigBee可以和其他同频段系统共存的。尽管与其他无线通信相比ZigBee有很多优点，但它在信号抗干扰、抗屏蔽等方面仍然存在一些不足，另外公寓楼内障碍物较多和电子设备的干扰，这些都会影响系统通信的质量和距离。通过对一些硬件设备采取接地、滤波等处理，降低外界信号干扰。增加采集数据的频率，采取滤掉最大值和最小值求平均值的方法，确保数据传输的正确性，降低误码率的发生。本设计具有很强的扩展性，当需要监测公寓楼内其他环境变量时，只需增加相应的终端节点。当管理中心无人看守时，可以在主机上增加无线通信模块，通过GPRS方式把重要信息传输到管理者手机等通讯设备上，实现远程监控和管理。

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