外文翻译--为控制家庭网络所有家电设计的基于ZigBee的集成遥控器（译文）

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1、英文：http:/ 6060 字  出处： Hwang I K, Lee D S, Baek J W. Home network configuring scheme for all electric appliances using ZigBee-based integrated remote controllerJ. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 2009, 55(3):1300-1307. 为控制家庭网络所有家电设计的基于 ZigBee 的集成遥控器   Il-Kyu Hwang, Member, IEEE an

2、d Dae-Sung Lee, Jin-Wook Baek  摘要  控制电器是家庭自动化的基本技术，无线住宅网关之间的通信和电力电器是家中最重要的一个部分网络系统。住宅网关和家用电器之间的无线通信是家庭网络系统中最重要的一个部分。现如今，绝大部分电器使用红外遥控控制器来控制。但是，因为通信协议的区别，使得想要用一个家庭网络来控制绝大部分电器变得很困难。  在本文中，我们提出使用一种集成红外遥控来控制家庭网络里的电器，这种红外控制使用无线个域网协议和红外遥控器技术，并 且没有额外的通信设备电器附件。家庭自动化的集成远程控制器系统是由集成远程控制器 ,无线个域网红外

3、转换器和无线个域网电源适配器组成。无线个域网电源适配器引进一些甚至还没有红外遥控装置连接在家庭网络上的设备。本文就所提出的系统和显示方案的实施提出了一种原型。这为用户配置和管理一个家庭网络来控制家电提供了很高的灵活性。  关键字 ： 远程控制 集成， ZigBee,电源适配器，功率适配器，红外，家庭网络  I. 引言  家庭自动化技术已经得到了广泛关注，因为它们为居民在控制家用电器方面提供了很多便利和完整性。 家庭网络已经成为网络 消费者对各种有用的相关电子产品应用的网络 ,如娱乐、电信、自动化系统 ,远程控制和监测系统。在家庭自动化里面，控制电器是必不可少的技术

4、，住宅网关和电器之间的通讯是电器控制的要点。也就是说，家庭网路通信技术中的一个重点就是控制室内的电器和电器的通讯。家庭网络、住宅本地网络被用来连接家里的一些电器。网络由通信用电电器组成，比如宽带调制解调器等设备 ,路由器 ,电脑 ,无线接入点、娱乐外设和其他电子设备。它允许用户通过像互联网或移动网络这样的外部网络来远程控制家用电器。许多用户可以在家庭网络上使用方便实用的应用比如电信、娱 乐和远程控制以及监测系统。伴随着个人电脑数量的高速增长，因特网，和高速发展的通信技术，在研究和商业社会中越来越强调家庭网络的重要性。现如今，随着无线设备成本的下降，许多应用程序可以使用无线的方法来完成。 【 1

5、】【 2】  在家庭网络网路领域，有许多无线的应用，比如蓝牙和 ZigBee，特别是 ZigBee，基于 IEEE 802.15.4 规范 【 3】【 4】 的无线传感网络协议，由于低成本，低功耗的特点和开放标准，已经成为系统环境中最具吸引力的技术。 【 5】 【 11】  在控制家用电器方面如今有很多的研究，它们允许用户使用和控制 家庭网络里的电器。人们用遥控器，电脑，手机， PDA，声音，人的动作和姿态控制连接在家庭网络的设备，远程遥控器取代了人们的手势。 【 12】 它集中在控制性方面，尤其是对于老年人和残疾人。参考 【 13】研究试图通过红外技术设备和无线电使用相同

6、的遥控技术来控制不同种类的电器。参考 【 14】允许无线手持设备，如手机和手掌大小的计算机应用作为远程控制来控制家里的电脑和电器。通用控制环境提出了浏览多个设备和选择服务。 【 15】  现在已经有基于无线网络技术的使用集成远程红外控制器来控制室内电器的一些研究，这些研究中使用蓝牙和 ZigBee 协议， 【 16】 【 18】  并且着重让这些室内电器由红外遥控器管理参考文献 【 18】 提出了一项计划，通过转换传送的控制消息 ZigBee 网络进入的红外类型化控制信号，以控制多个电子设备。但是，一个通信模块必须被安装在各家电以在他们的研究得到控制消息。这使得电器公司为了

7、连接到家庭网络需要额外的设计变更和成本。也有另一个问题，就是没有方法来把不具有通信模块的设备的家电连接到家庭网络上。  在这项研究中，我们提出一个基于 ZigBee 的集成远程控制方案，该控制方案包含了构建家庭网络系统和控制所有没有额外的设计变化室 内电器。我们也提出了一个基于 ZigBee 的电源适配器方案来连接没有通讯设备的家电。此外，我们实现了一个原型系统来表明该系统是一个用于控制家电的家庭自动化系统的切实可行的解决方案。在本文的其余部分安排如下，第 2 节和第 3 节分别提出设计和实施，结论列于最后一节。   II、系统结构与设计     &nb

8、sp;在本节中，我们首先描述了系统概述，然后提出系统的每一个组件。在最后部分对系统操作进行说明。  A 系统概述  一个集成的远程控制器系统的家庭自动化是由集成的远程控制器（ IRC）， ZigBee 红外线转换器（ zb2ir），和 ZigBee 电源适配器（ ZPA）组成的，如图 1 所示。                             图 1  系统配置图  用户可以在家庭网络系统中通过 IRC 控制

9、各种电器连接。 IRC 发送特定的 ZigBee 信号的几个 ZB2Ir 和 ZPA。 ZB2Ir 接收从 IRC 和转换的 ZigBee 信号的形式的控制消息，转换成红外线（ IR）信号。 IR 信号被广播，以控制特定的电器。某些设备没有红外线遥控器，如灯和加热器，可以通过 ZPA 来控制。 ZPA 打开或关闭时，它需要所连接的电器相应的 ZigBee信号。在这种情况下，该设备被连接到 ZPA 继电器，然后 ZPA 通过 IRC 的命令供给电力的继电器。也就是说， ZPA 仅启用开 /关控制的设备。   因此， IRC 可以通过使用 ZigBee 协议在家庭网络系统中的远程控制方案

10、控制各种电器。  B 集成远程控制器（ IRC）  1） 硬件  IRC 是由一个微处理器，一个 ZigBee 模块，一个 IR 接收机和一个触摸屏组成的，如图 2 所                                       示。  在一个 ZigBee 网络中， IRC 的 ZigBee 模块有一个协调的作用。 ZB2Ir 和 ZPA 作为一个

11、ZigBee网络中的子节点参 与其中，在 ZigBee 模块通过连接顺序分配的网络地址。它还使 IRC 和子节点（ ZB2Ir 和 ZPA）之间的通信成为可能。  红外接收器是一个学习家电红外遥控器发出的红外信号的装置。 IRC 有一个用户学习代码的功能。也就是说， IRC 接收从由红外遥控器控制红外接收器所发送红外信号，分析这些信号，然后将它们存储为二进制码。在 IRC 具有一个图形用户界面（ GUI）环境，其中用户可以通过点击屏幕上的一个按钮，简单地操作的 IRC。微处理器在屏幕上显示上下文菜单，并等待用户通过触摸屏幕输入。   图 2  IRC 结构图  2）软件  IRC 软件是由 OS 和三个应用程序组成的，如图中 3 所示。三个应用程序的特征在于使用的库的类型。 应用 I（遥控器）负责将用户输入的通过屏界面和应用 II（ ZigBee_服务器）控制ZigBee 模块和处理的信号。最后一个应用程序，应用程序 III（红外服务器），感应和处理遥控器的红外线。