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

1、隨著通信電子技術(shù)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)給家居行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，家居環(huán)境的智能化監(jiān)控已經(jīng)成為智能家居的一個(gè)重要的發(fā)展方向。本文根據(jù)智能家居的發(fā)展背景和研究現(xiàn)狀，并且從實(shí)用性和可行性角度出發(fā)，研究設(shè)計(jì)了一套智能家居系統(tǒng)，提出了基于ZigBee組網(wǎng)和嵌入式Linux技術(shù)的智能家居系統(tǒng)，整體系統(tǒng)由ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式Linux家庭網(wǎng)關(guān)、用戶(hù)端應(yīng)用程序這三個(gè)部分組成。
　　ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)家居系統(tǒng)的終端傳感

2、器數(shù)據(jù)采集功能。本文首先研究了ZigBee的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類(lèi)型、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、ZigBee的協(xié)議棧的層結(jié)構(gòu)和Z-Stack協(xié)議棧，從可行性和成本角度出發(fā)設(shè)計(jì)了星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且結(jié)合OSAL調(diào)度系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)ZigBee協(xié)調(diào)器和ZigBee終端的兩個(gè)部分的軟件，實(shí)現(xiàn)ZigBee的組網(wǎng)、入網(wǎng)的功能。組網(wǎng)部分將采用1個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器、3個(gè)ZigBee終端來(lái)實(shí)現(xiàn)ZigBee的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，ZigBee設(shè)備采用CC2530芯片，ZigBee

3、終端用于連接各種傳感器用來(lái)采集室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，并且通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器，由ZigBee協(xié)調(diào)器和網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行通信。
　　在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)將起到 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)端之間的通信橋梁作用，和ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)串口方式通信，和用戶(hù)端通過(guò)wifi網(wǎng)絡(luò)方式通信。本文將在網(wǎng)關(guān)上面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)SQLite輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息，并且開(kāi)發(fā) TCP/IP通信功能用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)和用戶(hù)端之

4、間的數(shù)據(jù)交互。本文還將在網(wǎng)關(guān)上面開(kāi)發(fā)視頻監(jiān)控功能，視頻監(jiān)控的攝像頭選用的是 USB接口，因此文中研究了 Linux內(nèi)核中UVC驅(qū)動(dòng)并對(duì)其進(jìn)行了修改，并且深入的分析了Linux的V4L2驅(qū)動(dòng)框架和流媒體服務(wù)器Mjpg-streamer，從而實(shí)現(xiàn)視頻流的獲取、圖像格式轉(zhuǎn)換、視頻流輸出等功能。
　　用戶(hù)端指的是運(yùn)行在安卓系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，用戶(hù)端可以實(shí)時(shí)的查看ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)來(lái)的終端傳感器數(shù)據(jù)，如溫濕度數(shù)據(jù)、紅外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣體檢測(cè)數(shù)