作为一种开放的国际标准，为满足低成本、低功耗无线传感器网络的独特需求而开发的一种无线通信技术。该标准汲取了 .15.4 无线电规范的所有优点，并且可以在世界各地无需许可的情况下在不同的频率范围内运行。无线网状网络 (-WMN) 被公认为用于楼宇自动化和控制系统的经济且灵活的解决方案。它们有可能统一传感器、执行器、家用电器和资产跟踪设备的数据通信方法。它们提供了一种解决方案来构建可靠且价格合理的骨干网络，该网络可以支持低数据速率和低占空比的电池供电设备，以促进楼宇自动化和控制系统 (BAC)。

1.无线网络在楼宇自动化中的应用

无线传感器网络可以定义为覆盖范围广、通过无线通信协议提供区域环境信息监测的传感器节点网络。它可用于许多领域，包括医疗保健、环境监测、家庭自动化和军事工业。无线传感器网络由于其易于安装和低成本而具有更大的市场潜力。楼宇自动化和控制系统 (BAC) 的特点是存在大量传感器和分布在建筑物中的受控对象。图 1 显示了 BAC 中包含的一些子系统，例如暖通空调 (HVAC)、照明、电力、热水、防火、访问控制、闭路电视和公共广播系统。

无线传感器的连接消除了与硬接线相关的成本。它的另一个好处是它减少了翻新项目期间居住者和设施的阻碍。无线传感器可以安装在真正需要优化性能和保持平面图匹配的地方，而不是将传感器安装在容易接线的位置。大量文献记录了无线技术在建筑物中的使用 [3-8]。早期的一项研究 [10] 概述了无线网络如何支持现场设备的无线通信，例如房间或区域控制器以及在学校、医院和大学等不同地点使用的相关温度传感器。

图1楼宇自控系统结构

无线传感器网络在 BAC 中的应用掀开了新的篇章。与有线网络相比，BAC 中的无线传感器系统将更方便、更快、更危险、更便宜。它可以将照明、空调、安防、安防系统和其他监控网络集成到一个平台中，通过优化管理降低空调能耗，根据实际消耗公平分配水电费，以最小的努力重新配置照明系统，构建自适应性强的工作空间以及可扩展和可升级的建筑基础设施。通过安装范围广泛的无线控制网络，许多组织可以将浪费的照明和取暖费用减少 50%。

2.的应用优势

无线网状网络 (-WMN) 是自组织、自修复且易于维护的网络。网络中的每个设备都包含一个基于微控制器的路由器，允许重新配置或扩展网络。如果设备与相邻节点失去联系，网络的自我修复特性允许节点找到通往其他节点的路径，以便建立通信。此功能有助于提高网络的可靠性。

该技术是基于IEEE（电气和电子工程师协会）802.15.4的无线通信协议。它是一种短距离、低功耗的协议，特别适用于小型楼宇自动化设备中的设计应用，例如自动温度调节装置、照明控制设备、环境传感器等。该技术可以提供短距离、低功耗数据传输速度快，功耗低，使用普通干电池的无线传感器可持续工作2~3年。

此外，该技术出色的组网能力使其在楼宇自控系统的应用中尤其具有其他无线通信技术无法比拟的优势。

3 技术分析

技术是由企业之间的一个团体——联盟 ( ) 开发和推广的。该联盟由霍尼韦尔（）、英维思（）、三菱电机（）、三星（）、摩托罗拉、飞利浦（）和Ember等七家国际知名公司发起。截至 2004 年 11 月，该联盟已参与其中。公司现有会员100余人，均在行业内具有重要影响力。

该技术基于.15.4标准技术，.15.4是一种支持低功耗和低数据传输速率的无线网络标准，主要设计用于远程监控和控制应用。2003年5月，.15.4标准正式通过。.15.4 是一种简单但非常强大的分组协议，它通过确认、错误检测、优先通信、DSSS（直接序列扩频）技术和用户选择的安全级别来消除干扰，以提供高可靠性的无线通信。.15.4 标准还仅规定了开放系统互连参考模型中的物理层和媒体接入子层，其中物理层定义了三个许可频段，即 2.

该技术在 .15.4 中定义的基础上增加了网络层、安全层和应用程序配置层 ()。支持星型、网状和树状集群网络拓扑。每个网络中最多可以有 65535 个节点，每个节点的地址由网络协调节点 ( ) 分配。此外，每个节点的传输范围在30-100m之间，还可以通过使用功率放大器和多跳网状网络结构来扩展传输距离。

该技术在楼宇自动化领域具有广阔的发展和应用前景。首先，该技术是一种低成本、低功耗的无线解决方案。采用该技术的无线传感器使用普通干电池可以工作2~3年，而芯片网络的价格将在1~2年内降到2美元左右；其次，该技术支持网状网络结构楼宇自控通讯协议，使网络具有自组织和自修复能力，提高了网络的可靠性；第三，网络支持大量节点，这对于需要大量传感器和控制器的大型楼宇自动化系统非常重要。

4.技术在楼宇自动化领域的应用前景

根据美国知名市场研究机构ABI[1]的预测，内置无线设备的产品将从2005年的100万台发展到2006年的8000万台。巨大的发展空间在于技术和市场定位优势明显。清除。目前，国际楼宇自动化专家已基本形成共识，无线通信技术在楼宇自动化中的应用势不可挡。无线网络将不仅是对有线网络的有益补充和扩展，而且可能成为替代品。

在使用技术的楼宇自控系统中，无线网络的框架是网状结构，一定数量的路由器节点可以覆盖整个楼宇内部区域，节点数量越多越可靠系统会。此外楼宇自控通讯协议，由于网状网络结构具有自配置功能，添加新节点或重新布置节点都非常方便。无线网络的边缘为星型结构，大量内置无线设备的传感器或执行器接入网络。这些传感器使用普通干电池可以工作2到3年。尽管该技术具有无可比拟的优势，但其在楼宇自动化中的应用仍面临与EIB、EIB等国际标准化通信协议的融合问题，主要使用有线网络。目前，使用这些通信协议的楼宇控制产品已经非常流行。成熟，在楼宇控制领域占据主导地位。比较简单的技术整合方式就是在网络和这些异构网络之间建立相关的网关，作为它们之间的桥梁，那么它将是这些有线网络的有益补充，整个楼宇自控系统就会出现无线共存的局面。网络和有线网络。情况，从而获得更高的经济效益。更完整的做法是在技术的基础上建立一整套类似于楼宇自动化领域的通信协议的无线通信协议。在这种情况下，它将能够跟上这些通信协议并最终可能取代这些主要协议。采用有线网络的通信协议。

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