基于ZigBee的家庭控制網絡的應用研究.pdf

1、隨著半導體技術和無線通信技術的不斷發(fā)展，出現了多種短距離無線通信技術，如HomeRF、IrDA、BlueTooth以及ZigBee等。無線通信技術和網絡技術的結合，形成無線網絡技術，出現了無線網絡技術標準。ZigBee技術就是在眾多無線網絡技術標準中的一種，且是一種短距離無線網絡技術，強調低成本、低耗電、雙向傳輸、傳感器網絡功能等特點，非常適用于家庭控制網絡、建筑自動化、工業(yè)監(jiān)控、數據采集等領域。本文就是通過分析研究ZigBee技術標準

2、，將其應用于家庭控制網絡中，實現家庭控制網絡的無線連接功能，希望能為以后在家庭控制網中的實際應用中提供一定指導和參考。 在家庭網絡中，無線網絡技術應用于家庭網絡已成為勢不可擋的趨勢，這不僅僅因為無線網絡可以提供更大的靈活性、流動性，省去了在綜合布線上的費用和精力，而且是其更符合家庭網絡的通訊特點，同時隨著無線網絡技術的進一步發(fā)展，也必將大大促進家庭的智能化和網絡化進程。 本文首先介紹了ZigBee協議規(guī)范中的基本概念、協

3、議棧的架構、詳細分析了各協議層的主要功能：根據ZigBee網絡的拓撲結構和不同網絡結構的特點及應用領域選擇了樹型網絡作為家庭控制網絡的拓撲結構；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計模塊。 接著分析了家庭網絡模型，將家庭網絡分為家庭內部網、家庭網關和家庭外部網絡并分析了各個模塊的功能；在基于ZigBee技術的家庭控制網絡的設計中，詳細介紹了協調器建立網絡的過程和設備加入網絡的子、父

4、節(jié)點的處理流程，并在此基礎上進一步分析和完成了應用終設備(Endpoim)的通信設計。 其次完成了ZigBee網絡中協調器節(jié)點和家庭控制網絡中的不同終設備節(jié)點的軟、硬件設計，分別是溫濕度傳感器節(jié)點、門禁射頻讀卡模塊節(jié)點和燈光模塊節(jié)點；完成了ZigBee控制網絡的測試；在家庭網關中，實現了Emil、基于GSM/GPRS模塊的電話、短信報警功能。 最后分析了家庭網絡的安全，介紹了高級加密標準(AES)，實現了基于AES的加密