摘 要 对ZigBee技术，包括其技术特点、网络拓扑结构进行了简要分析，并对其在智能校园建设中的应用进行了展望，突出了ZigBee作为一种新兴的无线传输技术在智能校园建设中良好的发展、应用前景。ZigBee具备低功耗、低速率、大容量等特点，随着技术的成熟，其在智能校园建设中必将大放异彩。
关键词 ZigBee技术；智能校园；应用展望
0引言
1 ZigBee技术
1.1 ZigBee技术简介
ZigBee网络中的设备分为全功能器件（FFD）和简化功能器件（RFD）两种类型，定义了网络协调器（Coordinator）、网络路由器（Router）和网络终端设备（End Device）三种功能设备。其中，网络协调器和网络路由器都是全功能器件（FFD），网络终端设备是简化功能器件（RFD）。RFD之间不能直接通信，只能与FFD进行直接通信。网络协调器的功能是协调建立网络、传输网络信标、管理网络节点及存储网络节点信息、绑定节点之间的路由信息，此外还要存储网络内所有节点的设备信息、数据包转发表、设备绑定表以及与安全有关的密钥等；网络路由器顾名思义其在网络中起路由作用，用于在终端设备与协调器之间传递数据；终端设备用来收集各种传感器采集到的信息，是一种功能设备。
ZigBee网络主要有星型网，树型网和网状网三种网络拓扑结构。为了实现网络建立和协调功能，每一个 ZigBee 网络至少需要一个 FFD 作为 Coordinator来。在星型网中，Coordinator负责建立和维持网络，而End Device直接和Coordinator通信。End Device 之间不能通信，必须通过 Coordinator。树型网中，增加了 Router，每一个End Device要和其它的End Device通信，都必须通过一层层向Coordinator回溯，再从Coordinator向下路由，数据严格按照从父到子或子到父的路径传输。网状网机制更加灵活，网络中任意两个非 End Device 的节点都可以直接建立连接，这一特点使得网络节点间连接的路径增多，碰撞和阻塞因此便大幅度减少。为了保持设备间有一条可靠的路径，网状路由允许动态地建立、修改或替换传输路径。 三种拓扑结构的结构图如图2所示[3]。
2 ZigBee技术在智能校园建设中的应用展望
2.1 在校园消防监控中的应用
校园里人群密度大，一旦发生火灾将产生严重后果，火灾如果能够被及时发现并处理将会大大降低损失。基于ZigBee的校园消防监控系统由无线烟传感器终端和控制中心这两部分组成，无线烟传感器是一种集成设备，能够实时监测烟雾浓度，一旦浓度超过设定值将会在本地报警，并且通过无线网络向控制中心发送信息；控制中心接受并处理接收到的信息，信息通过PC机软件向管理人员报警并显示火警位置，系统还可以存储起火原因，以便于相关人员在遇到类似的紧急情况时能够做出迅速处理。
2.2 在校园安防系统中的应用
高校周边人员流动大成分复杂、社区治安混乱，使得贵重财物丢失现象很严重，尤其是高校实验室贵重设备，一旦丢失教学、科研将产生巨大损失，人们一直在寻找一种能有效防止校园贵重财物丢失的方法。ZigBee技术具有定位功能，且价格便宜，这一特性使得ZigBee技术在维护校园财物安全方面具备了其它技术无法比拟的优势。在贵重设备上安装加速度传感器，采集被监控设备的三轴加速度信息，将加速度信息通过无线网络传送给主控制器，主控制器对接收到的信息进行处理，当被监控物体被挪动的位置超过警戒范围时发出警报。
2.3 在校园路灯照明控制系统中的应用
传统的智能路灯照明控制系统都是有线控制方式，有线控制方式需要很复杂的布线施工，不能灵活地增加或删除节点，且路灯开关单纯地以时间和人工控制为依据，而ZigBee能够自组网这一特性能够很好地满足智能校园路灯照明控制系统的要求。该控制系统终端结点采用高灵敏度亮度传感器，将亮度信息进行实时采集，通过路由结点传送给协调器，路由结点可以扩展传送距离，使得信息能够有效传递。协调器在系统中起着上传下达的作用，通过RS232串口实现与上位机的通信。上位机对采集到的信息进行分析处理，一旦光线亮度低于设定值时，上位机发出控制命令将路灯点亮。
2.4 在智能教室建设中的应用
教室是校园中最重要的部分，是学生上课、自习、组织活动的场所。智能教室建设要实现的目标是节能、人性化和自动化，教室中温度或者CO2浓度过高会影响人的心情和学习效率，智能教室能自动检测房间内的温度和CO2浓度，教室内放置温度传感器和CO2浓度传感器作为终端结点用来时刻监视教室内温度和CO2浓度这两项指标，当温度和CO2浓度超过设定标准时，主控制器发出控制命令，采取相应的措施，如开窗、开启空调或风扇等，使得师生能始终处于最佳的工作状态。智能教室还可以根据上课或者自习学生在教室内的分布以及教室内各个区域光线的强弱控制教室内电灯的开或关，房间内每隔一段距离安置一个亮度传感器和红外传感器作为终端节点，用来检测教室内各个区域的光线强弱及人员的分布情况，并将采集到的信息传递到主控制器，主控制器对信息进行处理后发出控制命令控制教室内相应区域电灯的开关，从而起到了自动、节能的效果。
3结论
作为一种具有低速率、低功耗、大容量等特点的无线传输技术，ZigBee技术具有广泛的应用前景。随着ZigBee技术的不断完善以及学校对智能校园建设支持度的增加，ZigBee必将在智能校园建设中发挥巨大作用，使得校园的方方面面更加人性化、合理化、自动化，学校的安全性得到大大提升。
参考文献
[2]胡仕萍，李思敏.浅谈基于ZigBee技术的无线传感器网络的应用[J].中国科技信息，2008，3：84.
[3]郎为民.ZigBee标准化进展[J].新技术，2010，6：15.
