【正文】 ZigBee作為一種低速率的短距離無線通信技術(shù)，主要的優(yōu)勢體現(xiàn)在低功耗，低成本，低延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量大，而并非像藍(lán)牙一樣擁有高速的數(shù)據(jù)傳輸量。在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上可以建立多個(gè)綁定服務(wù)，分別對應(yīng)不同種類的數(shù)據(jù)包。ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)選定了網(wǎng)絡(luò)地址后，就開始接受新的節(jié)點(diǎn)加入其網(wǎng)絡(luò)。CC2430就是相當(dāng)于一個(gè)增強(qiáng)型8051+zigbee射頻模塊。 通過這些無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器模塊在各子網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)，使在家庭內(nèi)的無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連，使他們能夠協(xié)作，自動(dòng)運(yùn)行。第三章 智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案智能家居系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)以及無線傳感網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，智能家居系統(tǒng)對于廣大消費(fèi)者而言必須實(shí)用、簡單，在此基礎(chǔ)上可以根據(jù)個(gè)人愛好進(jìn)行多樣化和個(gè)性化，智能家居系統(tǒng)可細(xì)分為如下幾個(gè)分系統(tǒng)：燈光照明系統(tǒng)、門窗控制系統(tǒng)、家電控制系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。 ③支持PAN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)(Association)和取消關(guān)聯(lián)(Disassociation)操作。目前各廠家的產(chǎn)品均采用自家的協(xié)議，無法很好地做到兼容，而不同品牌的可視對講和智能家居系統(tǒng)如何互連互通也將是今后需突破的難點(diǎn)。、支持ZigBee協(xié)議的無線智能家居系統(tǒng)已有很大程度的Zigbee技術(shù)能更好地解決射頻傳輸穩(wěn)定性較差、抗干擾能力弱的問題。從消費(fèi)者的角度來看， 智能家居廠家應(yīng)該以貼近客戶實(shí)際需求為導(dǎo)向，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性為第一追求，為住戶提供高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居提供了全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部時(shí)刻保持著信息的交流，優(yōu)化了人們的生活方式，增強(qiáng)了家居生活的安全性，以及可以節(jié)約各種能源費(fèi)用資金。 對智能家居系統(tǒng)中所需要的各種傳感器及其配套調(diào)理電路、控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)，可以遠(yuǎn)程控制家里的設(shè)備；您也可以用電視機(jī)的遙控器來控制開關(guān)燈，在不同的季節(jié)，空調(diào)，冰箱及其控制方法也將隨著時(shí)間的變化發(fā)生變化以及其他自適應(yīng)特性。 無線通信組網(wǎng)技術(shù)本文具體研究的便是智能家居的無線組網(wǎng)技術(shù)。而智能家居必須結(jié)合這些建筑上的功能去發(fā)展，從這個(gè)方面來說，必然會(huì)推動(dòng)智能家居的適應(yīng)性發(fā)展。物理層通過物理層數(shù)據(jù)服務(wù)訪問點(diǎn)（PDSAP）提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)，通過物理層管理實(shí)體服務(wù)訪問點(diǎn)（PLMESAP）提供物理層管理服務(wù)。此外，Zigbee還定義了應(yīng)用規(guī)格，它是針對各種不同的應(yīng)用情境來定義的概略的行為藍(lán)圖，讓特定應(yīng)用中采用此規(guī)格的裝置之間能夠互相操作。 （2）低成本：目前低速率低功率的UWB芯片組的價(jià)格不低于20美元，而ZigBee的價(jià)格目前只有幾美分，并且ZigBee 協(xié)議是不收專利費(fèi)的。智能家居系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)的以下主要功能：(1)可以控制和相應(yīng)的狀態(tài)查詢，如查詢室內(nèi)和室外的溫度，可用于家用電器，如燈一鍵全開，一鍵全關(guān)，更方便。 DSSS(直接序列擴(kuò)頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級(jí)小巧高效的8051控制器。ZStack還支持豐富的新特性，如無線下載，可通過ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh Network）下載節(jié)點(diǎn)更新。 Zigbee網(wǎng)絡(luò)路由器程序設(shè)計(jì)Zigbee路由器，其主要是起路由的作用，搜索區(qū)域中可用的網(wǎng)絡(luò)，作為潛在的父節(jié)點(diǎn)允許更多的設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)，傳輸數(shù)據(jù)以及向Zigbee協(xié)調(diào)器請求數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的定義、維護(hù)、訪問、更新及管理，并響應(yīng)服務(wù)器的請求[5]。[9] IEEE ，Part ：Wireless Medium Access Control(MAC) and PhysicalLayer(PHY) Specifications for LowRate Wireless Personal Area Networks (LRWPANs)，October，2003．[10] Gislason Drew，Gillman Tim．ZigBee wireless sensor networks—ZigBee is an emerging wireless protocol designed for lowcost，highreliability sensor networks[J]．Software Tools for the Professional Programmer，2004，29：4042．。發(fā)送時(shí)使用的目標(biāo)地址將由應(yīng)用支持子層（APS）從綁定表中自動(dòng)獲得，從而能使消息順利被目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用服務(wù)，乃至分組接收。它最主要的作用是，依據(jù)掃描情況，選擇一些合適參數(shù)建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。天線模塊LCD模塊時(shí)鐘模塊傳感器單元信號(hào)調(diào)制 智能家電ZigBee數(shù)據(jù)傳輸模塊8051 微控制器ADC模塊命令執(zhí)行單元DMA模塊調(diào)試模塊電源模塊圖42終端設(shè)備結(jié)構(gòu)圖第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件 ZStack簡介ZStack 是TI 公司開發(fā)的符合ZigBee2006規(guī)范的ZigBee協(xié)議棧，ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，是建立在ZigBee協(xié)議棧的基礎(chǔ)上的，協(xié)議棧采用分層的結(jié)構(gòu)協(xié)議分層的目的是為了使各層相對獨(dú)立，每一層都提供一些服務(wù)，服務(wù)由協(xié)議定義，程序員只需關(guān)心與他的工作直接相關(guān)的那些層的協(xié)議，它們向高層提供服務(wù)，并由低層提供服務(wù)。CC2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案。如果說網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不得不進(jìn)行調(diào)整時(shí)，我們可以采取自適應(yīng)調(diào)整措施，保證家庭網(wǎng)絡(luò)正常使用。 、 路由器 終端節(jié)點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)狀（mesh）圖22 Zigbee三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) Zigbee技術(shù)的特點(diǎn)ZigBee是近年來興起的一種短距離，低功耗，低成本，靈活的組網(wǎng)，無線通信技術(shù)，適用于數(shù)據(jù)傳輸量小，功率有更高的要求，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需要更多的場合。（2）移除網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備或者添加網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備（3）通過路由，將消息送往目的節(jié)點(diǎn)；（4）加密已發(fā)送的數(shù)據(jù)；（5）在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行路由尋址并且儲(chǔ)存路由表。如圖21所示： Application Framework 應(yīng)用層（AF） Application Support sub layer 應(yīng)用支持層（APS） Network Layer 網(wǎng)絡(luò)層（NWK） Medium Access Control Layer 數(shù)據(jù)鏈路層（MAC） Physical Layer 物理層（PHY）圖21 Zigbee協(xié)議總體架構(gòu)(PHY)規(guī)范 ，是協(xié)議的最低層，承擔(dān)的任務(wù)是與外界直接相互作用，控制RF收發(fā)器的工作，采用擴(kuò)頻通信。智能家居產(chǎn)品未來會(huì)還向節(jié)能環(huán)保，舒適度方面發(fā)展。因?yàn)槭瞧湟元?dú)立、有線的方式進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)，所以相比較而言信號(hào)最穩(wěn)定，較適合于新建樓宇和小區(qū)的大范圍的控制，現(xiàn)在開始部分用于別墅智能化，但一般布線比較復(fù)雜，造價(jià)較高，工期較長，因而只適用于房子是新裝修的用戶。另外，家居智能化還使用了醫(yī)學(xué)相關(guān)設(shè)計(jì)，便于人隨時(shí)關(guān)注個(gè)人健康情況，在衛(wèi)生間的便器墊圈上我們插有血壓計(jì)，還有在便器內(nèi)很巧妙的設(shè)計(jì)了血糖檢測裝置，在廁所內(nèi)洗手池前我們也可以安裝體重儀，這些系統(tǒng)儀器不需要太多額外的操作，完全實(shí)現(xiàn)方