基于ZigBee的家庭控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了多種短距離無(wú)線通信技術(shù)，如HomeRF、IrDA、BlueTooth以及ZigBee等。無(wú)線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，出現(xiàn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。ZigBee技術(shù)就是在眾多無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的一種，且是一種短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，強(qiáng)調(diào)低成本、低耗電、雙向傳輸、傳感器網(wǎng)絡(luò)功能等特點(diǎn)，非常適用于家庭控制網(wǎng)絡(luò)、建筑自動(dòng)化、工業(yè)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。本文就是通過(guò)分析研究ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2、，將其應(yīng)用于家庭控制網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)家庭控制網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線連接功能，希望能為以后在家庭控制網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用中提供一定指導(dǎo)和參考。 在家庭網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)已成為勢(shì)不可擋的趨勢(shì)，這不僅僅因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以提供更大的靈活性、流動(dòng)性，省去了在綜合布線上的費(fèi)用和精力，而且是其更符合家庭網(wǎng)絡(luò)的通訊特點(diǎn)，同時(shí)隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也必將大大促進(jìn)家庭的智能化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程。 本文首先介紹了ZigBee協(xié)議規(guī)范中的基本概念、協(xié)

3、議棧的架構(gòu)、詳細(xì)分析了各協(xié)議層的主要功能：根據(jù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域選擇了樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)作為家庭控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；選擇了片上系統(tǒng)(SOC)解決方案—CC2430ZigBee集成模塊作為本課題的硬件設(shè)計(jì)模塊。 接著分析了家庭網(wǎng)絡(luò)模型，將家庭網(wǎng)絡(luò)分為家庭內(nèi)部網(wǎng)、家庭網(wǎng)關(guān)和家庭外部網(wǎng)絡(luò)并分析了各個(gè)模塊的功能；在基于ZigBee技術(shù)的家庭控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，詳細(xì)介紹了協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程和設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的子、父

4、節(jié)點(diǎn)的處理流程，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析和完成了應(yīng)用終設(shè)備(Endpoim)的通信設(shè)計(jì)。 其次完成了ZigBee網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和家庭控制網(wǎng)絡(luò)中的不同終設(shè)備節(jié)點(diǎn)的軟、硬件設(shè)計(jì)，分別是溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)、門(mén)禁射頻讀卡模塊節(jié)點(diǎn)和燈光模塊節(jié)點(diǎn)；完成了ZigBee控制網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試；在家庭網(wǎng)關(guān)中，實(shí)現(xiàn)了Emil、基于GSM/GPRS模塊的電話、短信報(bào)警功能。 最后分析了家庭網(wǎng)絡(luò)的安全，介紹了高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)，實(shí)現(xiàn)了基于AES的加密