蓝牙、ZigBee和802.11即将步入家用网络市场。过去几年,我们在日常生活中见证了无线遥控设备的巨大发展。5年前,用于电视遥控的红外线(IR)是家庭中仅有的遥控设备。而现在,家用遥控产品不断问世,随着越来越多的设备在远距离进行控制或监控,这个数字只会不断成长。
图1:ZigBee堆栈架构
为使所有这些遥控设备相符,我们将需要让他们采用唯一的标准化控制接口,这样可以在一个网络中互连,特别是HAN(家庭局域网络)。最具前途的HAN协议是ZigBee,它是基于IEEE802.15.4标准的一个软件层。本文将为你介绍ZigBee如何工作,以及它如何更适用于家庭网络。
为什么有那么多遥控器?目前,在我们家庭中安装越多的遥控设备,遥控器就堆积越多。像电视、车库门开门装置以及灯和风扇控制都支持单向、点对点控制。它们互相之间不可调换,不支持多于两个设备。因为绝大多数遥控设备是专用的,生产厂商之间没有标准化,即使这些遥控器用于相同的功能(例如开和关),也不能和不同厂商的相似遥控器互换。换言之,你所拥有的分离遥控单元数量将与你需要控制的设备一样多。
而这个确实是很麻烦,有时你会忙于寻找这些遥控设备。
一些现代的IR遥控器允许你透过 学习 发射程序代码让你控制多个设备。由于IR控制的范围受视线的局限,因此他们主要用于家庭娱乐控制。
HAN可以解决这两个问题,因为它不需要视线通讯,而且一个遥控器(或者其它控制单元)可以控制很多设备。
X-10协议
在建立可以控制不同家庭设备的家庭网络标准的几个尝试中,X-10协议是最早的一个。它在1978年被导入,用于SearsHomeControlSystem和RadioShackPlug nPowerSystem。它采用电力线发送和接收命令。X-10PRO程序代码格式是电力线载波传输的实际标准。
X-10传输同步于交流电力线的过零点。在过零点上的一个1ms的120kHz脉冲串代表二进制的1,而在没有120kHz脉冲串的情况代表二进制的0。网络由发送器单元、接收器单元以及能接收和发送X-10命令的双向单元组成。接收单元相当于遥控电力开关来控制家庭设备或灯遥控调光器。发送器单元一般是常开开关,当被关闭后就发送一个预定义的X-10命令。X-10命令能让你改变设备的状态(打开或关闭),或者控制灯的状态(开、关、明、暗)。双向设备可以在要求的情况下发送他们的当前状态(开或关)。一个特别的程序代码用来传输来自模拟传感器的数据。现在,RadioShack或者网络零售商可以提供很多种使用X-10协议来控制家庭设备的设备。
图2:802.15.4定义的四种讯框
类型:数据、ACK、MAC命令和信标。
[1]
[2]
[3]
[4]