基于ZigBee技術(shù)的智能家居的網(wǎng)關(guān)設(shè)計.pdf

1、近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,智能家居成為未來家居的發(fā)展趨勢,它利用通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)等將家居中的各個部分聯(lián)系起來,通過集中統(tǒng)一管理,為人們提供舒適、方便的生活環(huán)境。
　　 本文設(shè)計了一種利用ZigBee和WEB服務(wù)器相結(jié)合的無線組網(wǎng)方式,在嵌入式開發(fā)平臺上實現(xiàn)了全部無線化的設(shè)計目標(biāo)。
　　 本文首先構(gòu)建了系統(tǒng)的軟硬件平臺:系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)是以S3C2440作為控制芯片,通過串口與ZigBee協(xié)調(diào)器CC2430進(jìn)行通

2、信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。軟件結(jié)構(gòu)則是在主控制模塊上移植了實時操作系統(tǒng)Linux,該操作系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單,易剪裁等特點,完成Bootloader、內(nèi)核的移植以及根文件系統(tǒng)的制作,為上層應(yīng)用程序的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。其次,分析了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點和安全可靠性,在抗干擾性上對比了經(jīng)常使用的無線技術(shù)Wi-Fi和藍(lán)牙,并分析了ZigBee的路由自主尋址能力,在Z-Stack協(xié)議棧上設(shè)計了ZigBee模塊的應(yīng)用程序,實現(xiàn)了家庭內(nèi)網(wǎng)的組建,最后在軟件平

3、臺上移植了WEB服務(wù)器,該WEB服務(wù)器選用單任務(wù)型結(jié)構(gòu)小巧的嵌入式服務(wù)器BOA。最后設(shè)計好系統(tǒng)的登陸與管理界面,并開發(fā)了相應(yīng)的CGI接口,實現(xiàn)了家庭內(nèi)網(wǎng)和以太網(wǎng)之間的通信。用戶可以通過遠(yuǎn)程登錄對家庭內(nèi)網(wǎng)的終端節(jié)點實現(xiàn)控制和監(jiān)控。
　　 本文設(shè)計的系統(tǒng)使用了32位的ARM處理器,不再使用現(xiàn)有的計算機(jī)系統(tǒng),能源消耗減少,降低了成本,加強(qiáng)了移動的便捷性;在軟件方面移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的性能,有助于以后系統(tǒng)的升級;