基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能家居融合自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)于一體，將家庭中各種設(shè)備通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)連接到一起，向人們提供智能、舒適的居住環(huán)境。傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)解決方案大都采用有線技術(shù)，存在需要布線、安裝費(fèi)用高等缺點(diǎn)。近年來(lái)短距離無(wú)線通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，與有線技術(shù)相比擁有諸多優(yōu)勢(shì)如靈活性、低成本等。因此，將短距離無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 ZigBee是一新興短距離無(wú)線通信技術(shù)，主要用在監(jiān)測(cè)和控制領(lǐng)域，其自身的技術(shù)

2、優(yōu)勢(shì)，例如低復(fù)雜度、低功耗等，正好滿足智能家居系統(tǒng)對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求。目前，市場(chǎng)上支持Zigbee技術(shù)的芯片，例如TI公司的CC2430、飛思卡爾公司的MC13XX系列等，價(jià)格非常便宜，有望使智能家居系統(tǒng)的成本大大降低。
　　 本文首先在深入分析Zigbee協(xié)議原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合一般智能家居系統(tǒng)的需求分析，給出了一種基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案；然后，以成都無(wú)線龍通訊公司的C51RF-3-PK開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為硬件

3、平臺(tái)搭建了控制中心(Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器)、路由節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)三類節(jié)點(diǎn)的硬件模型，以TI公司的ZStack協(xié)議棧為軟件基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了控制中心、路由節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)三類節(jié)點(diǎn)的軟件系統(tǒng)；接著，利用這三類節(jié)點(diǎn)對(duì)基于Zigbee的家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進(jìn)行了模擬，并利用Zigbee協(xié)議分析儀對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)抓包分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性；最后，采用Visual Basic6.0設(shè)計(jì)了智能家居系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)。監(jiān)控子系統(tǒng)可以對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)

4、控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的報(bào)告數(shù)據(jù)不在安全區(qū)間內(nèi)時(shí)，監(jiān)控子系統(tǒng)通過(guò)發(fā)送報(bào)警郵件等方式向用戶報(bào)警；用戶通過(guò)監(jiān)控子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控程序同本地監(jiān)控程序建立TCP連接進(jìn)而遠(yuǎn)程控制家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。此外，監(jiān)控子系統(tǒng)還將家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的報(bào)告數(shù)據(jù)存放到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于查詢和分析。
　　 本文設(shè)計(jì)的基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)不僅具備傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)具有的功能，而且克服了傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)需要布線等缺點(diǎn)，其監(jiān)控子系統(tǒng)還具有自動(dòng)發(fā)送報(bào)警郵件等實(shí)用功