基于ZigBee與GSM的智能家居系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展與興起，作為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)分支，智能家居的發(fā)展的尤為迅速。在智能家居系統(tǒng)中，選擇一個(gè)無線短距離傳輸協(xié)議非常重要。ZigBee協(xié)議具有短距離、低功耗與高可靠性等優(yōu)勢(shì)。本文主要對(duì)ZigBee協(xié)議與GSM的通信方式進(jìn)行分析與研究，并搭建硬件平臺(tái)，最后實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的通信。
　　首先研究ZigBee技術(shù)與GSM技術(shù)，對(duì)ZigBee技術(shù)原理進(jìn)行分析研究，從物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層到應(yīng)用層，各層通過實(shí)體接入點(diǎn)方式，接收

2、下層傳輸來的數(shù)據(jù)；每層數(shù)據(jù)幀的格式包括幀頭、幀載荷與幀尾，三部分組成。然后對(duì)CC2530片上微型處理器的工作模式、主要功能以及外圍點(diǎn)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析。其次，從GSM技術(shù)特點(diǎn)詳細(xì)研究了SIM300模塊的串行接口與SIM卡槽，研究了其啟動(dòng)、關(guān)閉方式。串行接口選用兩根線的串口2，此串口用來傳輸AT指令，串口波特率采用自適應(yīng)技術(shù)，從9600Hz到115200Hz不等；AT指令啟動(dòng)或者關(guān)閉SIM模塊，實(shí)現(xiàn)了GSM模塊工作電壓等參數(shù)的智能監(jiān)控。

3、
　　然后介紹的是本文的硬件與軟件。搭建了硬件平臺(tái)，該平臺(tái)由移動(dòng)設(shè)備、SIM300模塊、ZigBee控制模塊與終端模塊組成，通過AT指令對(duì) SIM300模塊參數(shù)設(shè)定以及編程，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)設(shè)備與SIM300的通信，SIM300模塊與ZigBee控制模塊通過串口實(shí)現(xiàn)通信，ZigBee控制模塊與終端模塊通過ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信?；赯igBee技術(shù)和GSM原理，對(duì)Z-stack進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。先是初始化硬件模塊，再初始化網(wǎng)絡(luò)模塊，再初始

4、化任務(wù)模塊；任務(wù)級(jí)別由低到高分別為用戶層、ZDO、APL、硬件抽象層、NWK層以及MAC層；網(wǎng)絡(luò)模塊的組網(wǎng)，選擇通信通道，并設(shè)置終端節(jié)點(diǎn)ID，建立網(wǎng)絡(luò)，等待終端子節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求加入，允許加入后分配地址，向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)出指令。
　　最后對(duì)搭建的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試與分析。分別測(cè)試了手機(jī)與GSM模塊的通信、ZigBee模塊之間的通信測(cè)試、GSM與ZigBee模塊之間的串口通信；通信成功的響應(yīng)分別為GSM模塊的蜂鳴聲、ZigBee模塊組網(wǎng)指示燈的閃爍和