【摘 要】本文將無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于智能化樓宇建設(shè)中，依據(jù)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感器的協(xié)同作用，檢測樓宇環(huán)境。環(huán)境中一旦被檢測到緊急情況，整個無線傳感系統(tǒng)聯(lián)合運作，對突發(fā)狀況進(jìn)行控制。智能樓宇中無線傳感網(wǎng)絡(luò)的混合接入在保證無線傳感網(wǎng)優(yōu)點的同時，借助電力網(wǎng)絡(luò)布線技術(shù)，在滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的同時降低隨著無線傳感網(wǎng)中節(jié)點的增加信號降低的缺點，為在智能化樓宇中建立大型的無線傳感網(wǎng)提供技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】智能樓宇；傳感器；無線傳感網(wǎng)；混合接入

一、前言

智能樓宇技術(shù)是信息時代的產(chǎn)物，是伴隨計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展衍生出的一種應(yīng)用于建筑物中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳感技術(shù)將各個獨立的設(shè)備相聯(lián)接，使獨立系統(tǒng)聯(lián)動工作。結(jié)合電力的網(wǎng)絡(luò)布線技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)接。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，電力布線的缺點開始顯現(xiàn)，對于老舊的建筑不能采取電力布線，博物館、工廠也不適用于電力布線技術(shù)，因此人們越來越注重?zé)o線技術(shù)的發(fā)展。無線通信技術(shù)終將代替有線通信技術(shù)。在目前的智能樓宇中越來越多的應(yīng)用無線傳感系統(tǒng)。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中一般包含四種必須技術(shù)，分別是：嵌入式計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)[1]。無線網(wǎng)絡(luò)傳感系統(tǒng)將物理環(huán)境、計算環(huán)境和人類環(huán)境這三個看起來毫無聯(lián)系的三個環(huán)境聯(lián)系在一起，實現(xiàn)物理世界、計算世界和人類世界的三元聯(lián)動。

二、無線傳感系統(tǒng)的優(yōu)缺點

無線系統(tǒng)越來越被人們重視，也越來越多的出現(xiàn)在人們的生活中，在智能樓宇建設(shè)中對于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也是很普遍的。無線網(wǎng)絡(luò)傳感系統(tǒng)與有線系統(tǒng)相比具有不可忽視的優(yōu)點：（一）無線代替有線有效的較少了物料成本投入[2]；（二）無線系統(tǒng)與有線系統(tǒng)相比大大加快了設(shè)備的安裝速度，降低了人力成本；（三）無線的系統(tǒng)維護(hù)費用與有線相比大大減少，并且能夠快速檢測系統(tǒng)故障，增加了系統(tǒng)的靈活性。同時無線系統(tǒng)也不可避免的存在信號傳輸安全性低、穩(wěn)定性差的特點，因此在無線傳感系統(tǒng)的使用過程中應(yīng)該采用混合接入的設(shè)計理念。

三、無線傳感網(wǎng)混合接入

無線傳感網(wǎng)混合接入是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，避免在網(wǎng)絡(luò)使用過程中同一網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過大產(chǎn)生擁堵現(xiàn)象。利用樓宇中本身存在的電力系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，匯集的信息會通過網(wǎng)絡(luò)接傳達(dá)到用戶端口，實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸與監(jiān)控。

（一）Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。zigbee技術(shù)是短距離內(nèi)，低速度傳輸數(shù)據(jù)下的各電子設(shè)備間的無線連接技術(shù)。該技術(shù)在無線傳感網(wǎng)混合接入中起到關(guān)鍵性的作用。在同一樓層內(nèi)將各電子設(shè)備利用zigbee技術(shù)聯(lián)接，實現(xiàn)各電子信號間的無線傳輸，形成無線傳感網(wǎng)絡(luò)。例如智能樓宇中的安防設(shè)備就利用了zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體工作流程為煙霧傳感器接收環(huán)境信息，將信息傳遞到離子煙霧傳感器處理芯片由芯片對信息做出處理，最后煙霧報警器采取報警措施。

每一個傳感器都擁有特定的工作節(jié)點，煙霧報警傳感器的工作節(jié)點是間歇式的，這種工作方式可以有效的節(jié)約能源。具體工作流程為首先對傳感器設(shè)定5秒中的間歇工作模式，然后在系統(tǒng)開啟時檢測環(huán)境數(shù)據(jù)，通過傳感器處理芯片對信號進(jìn)行處理，確定信號類型，如果沒有火災(zāi)則傳感器進(jìn)入5秒鐘休眠期，如果有火災(zāi)傳感器的出的信號通過zigbee無線網(wǎng)絡(luò)傳遞到報警器，由報警器發(fā)出報警信號，然后傳感器進(jìn)入休眠期。

（二）電力布線技術(shù)。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立中，要想達(dá)到更優(yōu)化的效果，避免無線傳感網(wǎng)絡(luò)存在的問題，就必須將無線技術(shù)與有線技術(shù)相結(jié)合，充分利用無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點，達(dá)到更好的效果。對于無線傳感網(wǎng)絡(luò)來說它對數(shù)據(jù)的傳輸距離比較短，在建筑業(yè)的發(fā)展過程中建筑物的高度在增加，面積也在擴(kuò)大，因此單純的無線傳感網(wǎng)絡(luò)并不能夠滿足智能樓宇建設(shè)的需求，電力布線技術(shù)與無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合模式，使大型智能樓宇網(wǎng)絡(luò)得以實現(xiàn)。在大型智能樓宇建設(shè)過程中通常會對樓層間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接采用電力布線技術(shù)[3]，保證信號穩(wěn)定的傳輸。在平面面積比較大的建筑物中，也會經(jīng)常采用電力布線技術(shù)，建筑物的面積比較大，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性低就會成為智能樓宇建設(shè)中存在的問題，在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中加入電力布線，將各個局部無線網(wǎng)絡(luò)通過有線聯(lián)接，保證信號安全穩(wěn)定的傳輸，實現(xiàn)智能化樓宇建設(shè)的的要求。

四、無線傳感網(wǎng)絡(luò)在智能化樓宇建設(shè)中的應(yīng)用

智能化樓宇建設(shè)就是人機(jī)的協(xié)作方式，在這種交互方式中是通過機(jī)器感知環(huán)境，并對環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)滿足人類活動需求，滿足節(jié)能要求等的設(shè)計方式。智能樓宇在城市中已經(jīng)是常見的一種系統(tǒng)，只是這種系統(tǒng)仍舊處于發(fā)展初期，在未來會呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。

（一）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在智能樓宇中的應(yīng)用。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是基于傳感技術(shù)的系統(tǒng)，通過傳感器感知環(huán)境中的而各種參數(shù)，比如溫度、適度、光線強(qiáng)度等，基于這些監(jiān)測參數(shù)對樓宇中的空調(diào)系統(tǒng)，濕度控制系統(tǒng)及照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，以達(dá)到最適合人類活動的環(huán)境條件。在這個過程中各數(shù)據(jù)的傳輸依靠對無線傳感系統(tǒng)的建設(shè)，否則智能樓宇只是擺設(shè)，并沒有實際效用。

（二）門禁系統(tǒng)在智能化樓宇中的應(yīng)用。在樓宇建造過程中安全性是一個必要性的問題，除了消防系統(tǒng)還要安裝較高安全性能的門禁系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)可以采取指紋或人臉識別等方式。對本單元內(nèi)的用戶進(jìn)行指紋采集或人像采集，在入口出設(shè)計光學(xué)感應(yīng)器，采集需進(jìn)入人員的指紋或人像信息，與系統(tǒng)存儲信息相比對，如果系統(tǒng)中存在該用戶信息則門禁系統(tǒng)關(guān)閉用戶可以進(jìn)入，如果系統(tǒng)中不存在用戶信息則門禁系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)，用戶將無法進(jìn)入。這一過程要求光學(xué)感應(yīng)器與存有用戶信息的服務(wù)器相連，將采集信息傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行比對，服務(wù)器將比對結(jié)果傳輸?shù)介T禁開關(guān)系統(tǒng)，開關(guān)系統(tǒng)根據(jù)比對結(jié)果作出反應(yīng)。整個過程依靠無線傳感網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用。

五、結(jié)束語

在計算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天樓宇智能化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)的混合接入技術(shù)設(shè)計是樓宇智能化得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。建立完善的基礎(chǔ)設(shè)施才能夠保證樓宇智能化的飛速發(fā)展，在樓宇智能化的道路上我們還有很長的路要走。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙俊淋，楊揚，易衛(wèi)東《智能樓宇中無線傳感網(wǎng)混合接入設(shè)計》電子測量技術(shù)第31卷第11期；

[2]沈佳棟，唐明浩，章力《無線傳感網(wǎng)在智能樓宇系統(tǒng)中的應(yīng)用》系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用第10卷；

[3]崔然，馬旭東，彭昌?！痘跓o線傳感技術(shù)的樓宇環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計》現(xiàn)代電子技術(shù)2010年第7期；