智能樓宇中無線傳感網混合接入設計

徐文才

(北京華麒通信科技有限公司)

1 引言

注重智能樓宇中無線傳感網混合接入設計，有利于實現對這類網絡的科學設計，使其設計水平在長期實踐中得以不斷提升，最大限度地滿足智能樓宇的實際要求。因此，應積極開展無線傳感網混合接入設計工作，并在有效的設計措施的支持下，完善該網絡混合接入的設計方案，以進一步提升無線傳感網在智能樓宇中的潛在應用價值。

2 無線傳感網概述

為使智能樓宇中無線傳感網具有良好的實踐應用效果，需要了解其相關內容，這些內容包括：

①在無線傳感網的形成過程中，對適用性良好的傳感器和分布式信息處理以及無線通信等方面的技術依賴性強，一定程度上增加了這類網絡應用過程中的技術含量；

②無線傳感網應用過程中，通過對微型傳感器的合理設置，可以高效采集監測對象的信息，且在無線方式的支持下，將這類信息發送出去，進而通過自組多跳網絡方式的配合使用，使用戶端接收到監測對象的信息，最終達到物理世界、計算世界與人類社會連通的目的；

③由于無線傳感網具有智能化程度高、保密性能好和施工改造周期短等優點，增加了其在智能樓宇未來發展中的應用優勢，進而為智能樓宇實踐應用水平的提升提供保障[1]。

3 智能樓宇中無線傳感網混合接入設計

在了解無線傳感網功能特性的基礎上，為促進智能樓宇的發展，全面提升其應用過程中的服務水平，需要關注智能樓宇中無線傳感網混合接入設計。

3.1 設計時需要考慮的要素

智能樓宇中進行無線傳感網混合設計時，為得到應用價值大的設計方案，需要了解以下要素：

①通過考慮與時俱進的發展要求，應在智能樓宇的無線傳感網混合設計中融入創新理念，確保其設計理念的先進性及相應設計工作開展的科學性；

②智能樓宇中確定最佳的無線傳感網混合設計方案時，需要設計人員結合實際情況及無線傳感網的功能特性，針對性地開展設計工作，并且在設計過程中保持高度的責任感，以保證無線傳感網混合設計方案的良好應用效果；

③設計人員應充分考慮智能樓宇中無線傳感網混合設計方案的可行性和成本經濟性等要素，并處理好該設計方案形成中的細節問題，從而為我國智能樓宇的發展起到一定的促進作用，豐富網絡混合設計方面的實踐經驗[2]。

3.2 實踐中的混合設計要點

為使智能樓宇有功能強大的火警監控系統，需要在無線傳感網混合設計的支持下，設置好該系統所需的多網絡結構。在此期間，應注重紫蜂協議（ZigBee）無線傳感器網絡、電力線載波傳感網絡及以太網的配合使用，實現這些網絡配合作用下的智能樓宇火警監控系統設計。實踐中具體的設計要點包括：

1）智能樓宇火警監控系統的科學設計，需要給予ZigBee無線傳感器網絡必要的關注。該傳感器網絡部分在收集目標環境內有用的數據后，匯總到ZigBee協議中規定的中心節點上。在傳感器安放、信息收集和數據冗余采集上，傳感器網絡相對于其他網絡而言有著難以比擬的優勢，因此，通過ZigBee網絡建立的最底層智能樓宇混合網絡融合了ZigBee網絡不需要布線、保密性高、施工及改造周期短以及自組織自適應傳輸等優勢，可使智能樓宇混合網絡作用下的火警監控系統設計更具合理性。

2）由于ZigBee協議要求注重整個無線傳感器網絡的穩定運行，并給予相應的協調工作及地址分配工作更多的支持，增加其電能消耗量，需要采用電源持續供電的方式予以應對。在此期間，設計人員可通過對電力線載波傳感網絡的考慮與使用，將其載波通信線路與ZigBee協調器相連接，使智能樓宇火警監控系統所需的變壓器獲得持續電能，并將無線傳感網的有用信息通過電力線送出，使電力線載波傳感網絡與ZigBee無線傳感器網絡配合作用下的智能樓宇火警監控系統處于穩定且高效的運行狀態，全面提升無線傳感網的混合設計水平。同時，由于智能樓宇中包含多個ZigBee網絡，可能會使無線傳感網運行時出現網絡堵塞問題，進而影響其通信質量的可靠性。此時，若應用電力線載波傳感網絡，則可避免這類問題的發生，且不會對整個監控網絡的布線情況造成影響。因此，需要重視智能樓宇中無線傳感網混合設計方面電力線載波傳感網絡的使用，進而滿足多網絡結構智能樓宇火警監控系統設計的要求[3]。

3）在實現對電力線載波傳感網絡與ZigBee無線傳感器網絡配合使用的基礎上，為使系統中的數據處于高效傳輸的狀態，設計人員應在該系統設計中注重以太網的合理使用。實踐中通過對以太網TCP/IP協議的引入，實現對電力線信號的“翻譯”，從而得到相應的數據報文，進而在以太網的支持下，將系統數據傳輸到遠程監控的電腦端[4]。

智能樓宇中無線傳感網混合接入設計實踐注重以上三種網絡在智能樓宇火警監控系統中的高效利用，可使該系統的混合網絡設計更具多樣性，且在不同網絡應用優勢的配合作用下，優化該監控系統的網絡結構性能，從而滿足智能樓宇的實際需要。

4 多網絡結構下智能樓宇火警監控系統的實現

智能樓宇中通過對無線傳感網混合設計的考慮，在完成多網絡結構下智能樓宇火警監控系統設計工作的基礎上，需要明確該系統的實現要點，這些要點包括：

①完善該系統所需的網絡基礎設施，如自動報警裝置和監控裝置等設施；

②注重ZigBee和無線傳感器的配合使用，在系統軟件設計的支持下，為多網絡結構下智能樓宇火警監控系統的正常運行提供保障；

③為發揮電力線載波傳感網絡的實際作用，應在智能樓宇過道的電力照明線設置中，采用電力線載波連接不同頻率的ZigBee網絡的方式，滿足該系統正常運行的要求[5]。

5 結語

綜上所述，做好智能樓宇中無線傳感網混合接入設計方面的研究工作具有重要意義，可以保持這類網絡良好的混合接入設計工況，在豐富其設計經驗的同時，完善智能樓宇的服務功能。因此，未來智能樓宇的發展應根據實際情況和形勢變化，將與之相關的無線傳感網混合接入設計工作落實到位，從而得到理想的設計方案。