【正文】 的網(wǎng)絡(luò)接收和處理遠(yuǎn)程監(jiān)控的程序發(fā)送數(shù)據(jù)，最后其利用串口模塊再發(fā)送給控制中心。該ZigBee無線家庭網(wǎng)絡(luò)主要3個(gè)設(shè)備是：路由節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)、控制中心。（2）計(jì)算機(jī)能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息與控制信息，這方面則具備了更好的優(yōu)勢。而控制網(wǎng)絡(luò)中，它所涉及的范圍不是很大，設(shè)計(jì)的時(shí)候在室內(nèi)達(dá)到30多米的距離都可以滿足需要。該系統(tǒng)在一些智能家居所必要的系統(tǒng)(家庭安全防護(hù)系統(tǒng)、家居照明燈控制系統(tǒng)和智能家居中央控制管理系統(tǒng))的基礎(chǔ)上，再加入家庭環(huán)境的控制系統(tǒng)、背景音樂控制系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與家居布線控制系統(tǒng)。 ZigBee它支持多種不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，典型的結(jié)構(gòu)有：星型，樹狀型，網(wǎng)狀型。（PHY）： 物理層和868/915MHz物理層，兩個(gè)物理層存在著區(qū)別，他們的通頻不同。（PHY）和控制層（MAC），以及ZigBee堆棧層：APL、NWK和安全服務(wù)提供層。ZigBee響應(yīng)的速度比較快，一般的從睡眠轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)只需要短短的15ms，節(jié)點(diǎn)連接網(wǎng)絡(luò)需要30ms，進(jìn)一步的節(jié)省了其電能。通過大幅度的簡化協(xié)議，具體點(diǎn)就是不到Bluetooth的1/10，極大降低了其對通信控制器的要求，按照預(yù)測值來分析，用8051的8位微控制器進(jìn)行計(jì)算，它的全功能主節(jié)點(diǎn)需要32Kb代碼，而其子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免去協(xié)議專利費(fèi)。消耗電能小，UWB不使用載波，只需要發(fā)出瞬間脈沖電波，并且在需要的時(shí)候才發(fā)送，所以消耗點(diǎn)能小。目前有SIR、FIR、UFIR等幾個(gè)協(xié)議版本，它的通信距離是從5cm~1m之間。最初的標(biāo)準(zhǔn)是藍(lán)牙 ，而后來已經(jīng)構(gòu)建到現(xiàn)在很多的藍(lán)牙技術(shù)設(shè)備中[7]。（5）嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用結(jié)合在一起的，更新?lián)Q代也是同時(shí)進(jìn)行的。它和windows的內(nèi)核簡直沒有可比性。 隨著醫(yī)療電子、智能家居、物流管理和電力控制等方面的不斷風(fēng)靡，嵌入式系統(tǒng)利用自身積累的底蘊(yùn)經(jīng)驗(yàn)，重視和把握這個(gè)機(jī)會，想辦法在已經(jīng)成熟的平臺和產(chǎn)品基礎(chǔ)上與應(yīng)用傳感單元的結(jié)合，擴(kuò)展物聯(lián)和感知的支持能力，發(fā)掘某種領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。第4章: 智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。由于基于GPRS技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，用戶可以使用標(biāo)準(zhǔn)的TCP / IP通信模式并利用互聯(lián)網(wǎng)格局和用戶計(jì)算機(jī)和手機(jī)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不必在乎的是如何傳輸數(shù)據(jù)的。（2）互聯(lián)網(wǎng)家庭聯(lián)盟；誕生于21世紀(jì)初期，主要的成員包括現(xiàn)在知名的松下，惠普微軟等公司。此外，為了解決當(dāng)前智能產(chǎn)品實(shí)用性差，使用復(fù)雜昂貴的缺陷，我國的技術(shù)創(chuàng)新也逐漸向國際先進(jìn)水平靠攏，讓我們真正的享受舒服溫馨的的家庭生活，這是值得期待的未來。此外，更有50%以上的用戶擁有多臺設(shè)備。但是我國住宅智能化正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū)，以后會慢慢地走進(jìn)各個(gè)家庭。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)同樣的功能，X10家居控制系統(tǒng)是220V電源線X10信號傳輸使用傳輸從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)智能化控制，使系統(tǒng)不需要額外的布線，這一優(yōu)勢也是大多數(shù)這樣的系統(tǒng)，因?yàn)槠渌到y(tǒng)基本需要低線布在墻上或地面，開槽，鉆井，施工難度大，成本高，建設(shè)周期長。 自從世界上第一智能大廈1984在美國出現(xiàn)，發(fā)達(dá)的美國，加拿大，歐洲，澳大利亞和南洋經(jīng)濟(jì)的國家已經(jīng)提出了多種智能家居方案。“智能化住宅”是一個(gè)系統(tǒng)的功能，這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)功能可都以單獨(dú)的使用。 gateway。這種方案是根據(jù)ZigBee技術(shù)在低速率、耗能小等無線通信方面的優(yōu)勢，利用Chipcon公司的射頻芯片CC2430，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。其中在現(xiàn)實(shí)生活中物聯(lián)網(wǎng)的智能電子產(chǎn)品和技術(shù)在智能家居的電子產(chǎn)品當(dāng)中得到了廣泛認(rèn)知和應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： ZigBee；嵌入式；S3C2410；智能家居；網(wǎng)關(guān)； Abstract AbstractWith the rapid development of social economy, the family Home Furnishing requirements are increasingly high grades,but the Home Furnishing where we live is full of humanization and the real life of IOT intelligent electronic products and technologies in the electronic products of intelligent Home Furnishing has been widely recognition and use of each other between munication technology and puter network, to the people39。人們在工作、生活、學(xué)習(xí)和交流的方面日益密切，在改變?nèi)藗兊纳盍?xí)慣的同時(shí)，它也對我們的傳統(tǒng)住宅帶來新的挑戰(zhàn)。而致力于家庭智能化系統(tǒng)的開發(fā)的，這就是所謂的智能家居。幾年前，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，提出了“智能住宅”的概念，住宅智能化是領(lǐng)先的智能家居，智能家居是智能住宅的核心。但由于其復(fù)雜的工程的實(shí)際要求，且價(jià)格較高，所以一直無法打開國內(nèi)市場。國家也在多個(gè)工程項(xiàng)目實(shí)施方案中將它列入國家的重點(diǎn)發(fā)展方向。但是由于很多開發(fā)商和媒體的大肆宣傳，消費(fèi)者們對智能化家居存在認(rèn)識上的誤區(qū)。同時(shí)智能家居網(wǎng)關(guān)還和其他的四個(gè)部位相互連接，交互信息，能把他們的信息統(tǒng)一起來進(jìn)行管理。主要的目的是制定一套完整的家庭網(wǎng)絡(luò)體系，并把他們應(yīng)用到家庭醫(yī)療保健等服務(wù)上。主要講解本課題所研究背景和意義，闡述本課題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、研究的目的和意義以及本文所要去完成的主要工作。建立智能家居ARM的網(wǎng)關(guān)平臺，完成了數(shù)據(jù)采集端的軟件設(shè)計(jì)(包括ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì))，對相應(yīng)的程序進(jìn)行調(diào)試。誠然，物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計(jì)算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，所以它必須與具體的應(yīng)用結(jié)合在一起才能發(fā)揮它的最大優(yōu)勢。短距離無線通信系統(tǒng)的工作范圍一般從幾厘米到幾百米，大多數(shù)都工作在高頻段，無線發(fā)射功率一般比較小。但在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩苑矫?，它比Bluetooth技術(shù)稍微差一些。頻譜范圍有點(diǎn)寬但是發(fā)射功率低。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量最多可以達(dá)到65536個(gè)。ZigBee一般工作在20~250kbps速率，分別提供250kbps、40kbps和20kbps的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足其低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求。ZigBee可以采用3種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)控制著若干個(gè)子節(jié)點(diǎn)，最多的一個(gè)主節(jié)點(diǎn)甚至可以控制多達(dá)254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；與此同時(shí)，主節(jié)點(diǎn)還可以由上一層的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可形成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)。 下面是網(wǎng)絡(luò)層主要功能：（1）產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包：網(wǎng)絡(luò)層會接受來自應(yīng)用子層的數(shù)據(jù)包，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)層就對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，然后再加上適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)層包頭向MAC傳輸；（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞穆酚晒δ埽壕W(wǎng)絡(luò)層會提供路由數(shù)據(jù)包的功能，如果包的目的節(jié)點(diǎn)就是本節(jié)點(diǎn)，則將該數(shù)據(jù)包發(fā)送到應(yīng)用子層。PHY層還主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)、發(fā)送和接收，向下直接操作物理傳輸介質(zhì)，向上為MAC層提供服務(wù)。像這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)器的性能要求非常的重要，正是因?yàn)樗械耐ㄐ判畔⒍嫉猛ㄟ^協(xié)調(diào)器來轉(zhuǎn)發(fā)，所以系統(tǒng)的延時(shí)是不可避免的，而且當(dāng)單個(gè)的節(jié)點(diǎn)在遭到破壞時(shí)就會讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常運(yùn)行，甚至?xí)兂砂c瘓的狀態(tài)。一個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的是速度、成本、特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)功能。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是由家庭內(nèi)部控制設(shè)備和遠(yuǎn)程控制設(shè)備組成。網(wǎng)絡(luò)的接口卡將本地的PC機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)相互連接，從而連接到了遠(yuǎn)程的終端?，F(xiàn)在假設(shè)家庭內(nèi)有五個(gè)房間，分別是臥室1，臥室2，客房，廚房和衛(wèi)生間，并且在每個(gè)房間內(nèi)都裝有ZigBee終端節(jié)點(diǎn)來模擬家庭里的設(shè)備：終端節(jié)點(diǎn)可以先通過路由節(jié)點(diǎn)過度，然后再通過控制中心通信，也可以直接和控制中心進(jìn)行通信。首先需要在此操作系統(tǒng)中建立一個(gè)嵌入式的Web服務(wù)器，一種用戶能用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實(shí)行遠(yuǎn)程的訪問服務(wù)器。該處理器帶有獨(dú)立的指令Cache和數(shù)據(jù)Cache，MMU，還支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer ，I/O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，IICBUS 接口，IISBUS 接口，2個(gè)USB主機(jī)，1個(gè)USB設(shè)備，SD主機(jī)和MMC接口，2路SPI。 2種USB的接口。 16/32位RISC的體系結(jié)構(gòu)，而使用了ARM920T的CPU內(nèi)核的強(qiáng)大的指令集。 兩種存儲器的BANK可用在SDRAM、SRAM與ROM（同步的隨機(jī)的存儲器）。；。K9F1208和S3C2410硬件連接圖如圖42所示。 本系統(tǒng)使用了S3C2410的3種串行接口，本文的家庭網(wǎng)關(guān)中使用的則是UART0。此外在MPLLCAP和UPLLCAP上還要外接5pF的環(huán)路電容。 圖45復(fù)位電路 CC2430協(xié)調(diào)器ZigBee的節(jié)點(diǎn)是組成ZigBee的無線網(wǎng)絡(luò)的基本單元。還具有強(qiáng)大抗干擾的能力與優(yōu)良無線接收的靈敏度。本監(jiān)控的系統(tǒng)整體軟件的構(gòu)架圖則如圖51所示。一些客戶端的瀏覽器對其家電設(shè)備設(shè)置或者查詢操作，則由交互的程序去完成讀與寫數(shù)據(jù)的文件，且由Web的服務(wù)器可將操作的結(jié)果執(zhí)行返回給了一些客戶端的瀏覽器。則具有下列優(yōu)勢：具有庫工具與鏈接器；完備工程模板；高度優(yōu)化的C和C++編譯器；還帶有編譯器集成的開發(fā)環(huán)境與工程的管理工具等。在一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，這事件標(biāo)志位則就被設(shè)置，而這樣的事件調(diào)度則會調(diào)用任務(wù)處理的程序。對終端的設(shè)備節(jié)點(diǎn)應(yīng)用層的開發(fā)則主要為發(fā)送其狀態(tài)信息給予協(xié)調(diào)器，可接收控制的命令和加入網(wǎng)絡(luò)等。在網(wǎng)絡(luò)層向其MAC層所發(fā)送的PAN號碼啟動請求，而后收到了MAC層確認(rèn)之后，網(wǎng)絡(luò)層則便可向應(yīng)用層進(jìn)行報(bào)告，新網(wǎng)絡(luò)的成功建立。比如關(guān)閉或者打開熱水器、設(shè)置其熱水器的最高水溫。函數(shù)osalAddTasks()利用多次的調(diào)用函數(shù)osalTaskAdd()來完成了具體任務(wù)添加。}osalTaskAdd(myApp_Init,myeApp_ProcessEvent,OSAL_TASK_PRIORITY_LOW)。if(eventsamp。case SPI_SEND_MSG_CMD://向SPI發(fā)送了數(shù)據(jù)事件my App _SPI_ OUTPUT _ Message ( MSGpkt )。//返回的未處理任務(wù)}return 0。ZigBee協(xié)調(diào)器模塊實(shí)現(xiàn)了ZigBee局域網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。而這些之間通信協(xié)議則相對來說比較簡單，在組建了更大無線網(wǎng)絡(luò)之時(shí)則需指定其為合適通信協(xié)議。 參考文獻(xiàn)[1]：[J].上海：上海交通大學(xué)電工理論與新技術(shù)系，2008[2][M].，5：172~173[3]范書瑞,[M].北京：[4][M].，4[5][M].2004，9：14～16[6]龔明，[M].，5：19～21[7]鄭嫻，[M].，8：109~112 [8][M].，5:：935~937[9]伊飛，張材，[M].，10：3～5[10][M].，8：56～59[11][M].（9）：110[12]黃濤,[M].，1：45～47[13]：[J].武漢：武漢大學(xué)測量技術(shù)與自動化裝置系，2007[14][J].《住宅科技》.2002年, 58～62[15][J].《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》.2011年，2：95～102[16][D].32