【摘要】当前，对于智能控制的设计和应用越来越多，其优势非常突出，如：智能控制可以提供智能化的能源管理，让企业无论身在何处都可对区域内各种电器的用电量了如指掌;可以随时关注环境状态，并改善它的质量;远程在物业管理中心，对设备情况实时监控;智能控制让我们的生活省时、省力、省心。因此，本文针对面向ZigBee的控制系统设计与应用，给出了详细的分析。

【关键词】ZigBee;智能控制;远程监控

物联网技术的高速发展，将传统的internet和当前先进的无线传感器网络进行结合，已经成为了全新的发展趋势。嵌入式服务网关，不但是无线传感器网络的重要协调网关，更是远程WEB不可缺少的服务器，实现两个不同协议间的网络通信。同时还可以将无线传感器接入到internet网络中，这样物联网概念的关键设备便由此实现。物联网服务网关在未来物联网时代中，将扮演重要角色，起到非常关键的作用。可以实现感知网络和基础网络以及不同类型的感知网络之间的协议转换，也可以实现广域互联实现局域互联。

1、无线通信技术的选择

在智能控制当中，对于无线系统的应用，需要满足的特征条件包括：稳定、低功耗、容易进行扩展和并网[1]。其中，传输速度已经不是应用的关键点。当前，在智能控制当中，能够采用的几种无线方式以及特征，如表1 所示。

2、ZigBee通信网络的建立

2.1 ZigBee网络的构建

2.2网關设计分析

对于网关的相关设计工作，需要实现广域互联，也需实现区域互联，并且需具备广泛的感知网接入和通信协议转换能力，以便保障系统简单便捷且具有非常强大的系统管理特征。在实现以上功能特征的同时，还能有效降低设备投入及维护成本，这样才能有利于智能化的全面普及给予推广[2]。

当前，服务网关组织（OSGi）的开放，正在对服务网关的规范进行制定，在相关规范当中涵盖的技术特征包括：（1）一定要有独立并且开放的平台;（2）目标是成为一个标准;（3）需要的保密性要非常强;（4）要对各个类型的设备联网协议给予支持;（5）可靠性要有所保障。

OSGi标准从本质上来说，属于API的集合，也就是应用编程接口的一系列集合，在这些API当中涵盖了核心API以及可选API，两者对OSGi网关规规范进行了构建，如有必要，可以借用已经制定Java标准，但需要关注的重点是怎样将相关标准进行集成。

核心API对于服务传输、周期管理、资源管理、远程服务管理，从属可以有效执行，全部核心API，可借助开发人员或者OSGi技术组进行构建和完成。

可选API，对一基于HTTPWeb服务器输出资源的机制进行了定义，同时也定义了客户机和网关之间产生的交互作用和数据管理。

软硬件：在 ZigBee无线模块中能够运行的ZigBee协议栈程以及在主处理器STM32中的能够运行的嵌入式程序。如图2所示。

3、本地局域网通信

本地局域网通信，如图3所示。

4、ZigBee云平台组建

云服务的智能控制系统构建。云计算所提供的数据存储非常可靠并且安全，用户不需要对数据丢失的问题给予担心，同时也省去了病毒入侵等一系列的麻烦;其次，云计算对于用户端设备并没有非常高的要求，使用十分便捷;云计算针对不同设备之间的数据应用共享十分轻松;最后，云计算为网络的使用提供了非常多的无限可能。例如：部署次数更快、客户采用时间有所缩短。在智能控制领域当中，对于云计算的应用，最突出的特点得到了非常完美的展现，是智能控制发展过程中非常强大的驱动力[3]。

5、工程实例应用

工程在酒店每个客房当中对配置ZigBee网关，已房间为分区，实施分区管理。每个房间相当于一个子网络。相互独立的网络，使得整个系统更可靠更安全，既不会相互影响，也不会出现大面积因设备故障而导致整个系统瘫痪的情况。

5.1设计概况

（1）无线组网。借助ZigBee技术，对智能控制子网网络进行了构建，这样便可以使网络从有线转变到无线，并进一步实现控制传感器节点的效果。

（2）本地监控。在客房当中，用户只需对房间内本地网关进行实时访问操作，便可对现场进行监控。

（3）远程监控。在控制中心，用户只需要有PC机或者通过智能手机与网络相连接，便可以远程监控智能控制系统。

（4）降低功耗。在客户退房后，设备启动休眠模式的应用，可以使传感器的正常应用寿命得以延长，减少了更换电池的频率。

5.2主要功能

（1）嵌入式系统，将替代传统以PC构建的智能控制网关，有效降低设备投入成本。

（2）对于人机交互界面的有效构建，用户控制传感器会更加方便，并且查询设备状态或者更改等操作也更加便捷。

（3）远程服务云平台的有效搭建，用户可以借助不同的终端，便可以对环境情况实施远程查看，并且提供的人性化服务非常多、也十分便捷。

结语：

总之，通过比对分析组网的有效技术以及无线技术，最终对ZigBee作为智能控制的内部网络通信技术进行了选定。针对智能控制系统框架的有效构建，需要先对内部网络的拓扑结确定，之后才可完成整体设计等，接入外部网络。当软件和硬件的设计完成之后，连接好内部网络和网关，网关和外部，最终保障内外网实现互动，进而实现信息的有效交互。

参考文献：

[1]张毅，张灵至，卢威.面向物联网的ZigBee-红外控制系统设计[J].电子技术应用，2013（05）：90-93.

[2]杨峰，朱凯，徐昕军，等. Design of Interior Monitoring System Based on ZigBee Internet of Things-oriented%面向物联网的室内ZigBee监控系统设计[J].计算机测量与控制，2014，022（005）：1439-1441，1445.

[3]张毅，杨鹏博，郭权. Design of streetlight control system based on the ZigBee network%基于ZigBee网络的路灯控制系统设计[J].电子技术应用， 2012， 038（010）：77-80.

作者简介：

刘川琪，男，（1984.10-），本科，主要从事建筑电气设计等工作。