ZigBee技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、科技引領(lǐng)生活，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興盛以及人們對(duì)家居理念的提升，家居智能化成為一種迫切需要，并變得越來越熱門。
　　智能家居運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等把家居環(huán)境中的一些設(shè)備整合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行集中管理和控制，以此來讓人們獲得家居生活的便捷性、安全性及舒適性。目前對(duì)智能家居的研究呈現(xiàn)百花齊放的局面，沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各自家居產(chǎn)品互不兼容是阻礙其發(fā)展的最大瓶頸，且市面上大多數(shù)智能家居系統(tǒng)成本較高、不能覆蓋低端市場(chǎng)，對(duì)智能家居的研究仍具有很

2、大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　和傳統(tǒng)有線通信技術(shù)比較，無線通信技術(shù)具有成本更低、可擴(kuò)展性更好的特點(diǎn)。通過對(duì)近距離無線通信技術(shù)ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)、協(xié)議棧、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)它比較適合應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)。
　　結(jié)合對(duì)市場(chǎng)和系統(tǒng)的需求把握，論文給出了一個(gè)適用于低端市場(chǎng)的智能家居系統(tǒng)架構(gòu)方案，紅外家電和2.4G設(shè)備都能夠通過控制中心加入到家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)用戶通過控制終端（手機(jī)或平板）連接到控制中心即可使用該

3、系統(tǒng)，也可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，其中2.4G設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)使用的是ZigBee技術(shù)。
　　從家庭需要出發(fā)，先構(gòu)建了樹型的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，通過Wi-Fi方式將控制終端連接到智能家居系統(tǒng)的控制中心，控制中心通過串口方式和ZigBee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通信，然后設(shè)計(jì)了控制終端與控制中心、控制中心與ZigBee網(wǎng)絡(luò)之間的控制通信協(xié)議，使得從控制終端到連接有家居設(shè)備的ZigBee節(jié)點(diǎn)間形成通信通路。
　　每個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)上可以連接至多十幾個(gè)家

4、居設(shè)備，設(shè)備數(shù)量、設(shè)備類型以及連接到節(jié)點(diǎn)的引腳編號(hào)都不固定，因此，如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備的類型和位置信息的獲取成為了關(guān)鍵。本論文提出了一種采用設(shè)備信息手動(dòng)錄入及存儲(chǔ)到SQLite數(shù)據(jù)庫的方案來實(shí)現(xiàn)設(shè)備獲取，且這種方式使得家居設(shè)備連接ZigBee節(jié)點(diǎn)引腳不固定，可根據(jù)實(shí)際情況選擇引腳。
　　論文使用ZigBee模塊CC2530構(gòu)建了控制網(wǎng)絡(luò)，并基于ZStack協(xié)議棧進(jìn)行了軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了家庭中電燈控制、室內(nèi)溫度測(cè)量、煤氣泄漏檢測(cè)和空氣質(zhì)量檢