基于ARM和ZigBee技術(shù)的家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，越來越多的家庭要求建立家庭網(wǎng)絡(luò)。智能家居的目標就是利用現(xiàn)代的通訊、網(wǎng)絡(luò)、微電子、嵌入式等技術(shù)來提高人們的生活質(zhì)量，使家庭變得更舒適、安全和有效。
　　而作為智能家庭網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的門戶和管理者，智能家庭網(wǎng)關(guān)的地位至關(guān)重要。家庭網(wǎng)關(guān)是整個家庭網(wǎng)絡(luò)的核心，它可以通過電力線、雙絞線、同軸線、無線等多種方式接入家庭網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備中。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅可以很好地解決有線方式布線繁瑣、成本高、可擴展性差等問題，而且用戶還可以通

2、過無線網(wǎng)絡(luò)方便、快捷地管理家務(wù)，監(jiān)測家居環(huán)境和遙控家用電器等。當前也有許多研究嘗試用藍牙、HomeRF和Wi-Fi等無線技術(shù)組建家庭網(wǎng)絡(luò)，但是因為這些技術(shù)復(fù)雜度和成本過高，也不能滿足低功耗的要求，因而在家庭網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域也沒有得到普及。ZigBee是一種新的短距離無線通信技術(shù)，專為低速率、低功耗的無線互聯(lián)應(yīng)用而設(shè)計，非常適合控制類家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的組建。
　　本文就是應(yīng)用ZigBee無線技術(shù)作為家庭網(wǎng)關(guān)與家庭內(nèi)部網(wǎng)的接入方式，提出了ZigB

3、ee技術(shù)在家庭網(wǎng)關(guān)中的實現(xiàn)方案?？紤]到穩(wěn)定性和可擴展性，本設(shè)計中采用uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)和32位ARM微處理器LPC2210為基礎(chǔ)進行智能家庭網(wǎng)關(guān)的研究。本文主要的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)分析了ZigBee無線技術(shù)的協(xié)議框架，研究了各個通信協(xié)議層的具體功能與作用；
　　(2)提出了整個智能家居系統(tǒng)構(gòu)建的方案；
　　(3)實現(xiàn)了整個家庭網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計，包括以太網(wǎng)接口、Modem接口、ZigBee無線接口、