【正文】 術(shù)，主要適合于自動控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時支持地理定位功能。其協(xié)議如圖21所示：應(yīng)用層匯聚層網(wǎng)絡(luò)層LLC數(shù)據(jù)鏈路層MAC物理層／915MHz物理層，它們都基于DSSS(DirectSequenceSpreadSpectrum，直接序列擴(kuò)頻)技術(shù)，使用相同的物理層數(shù)據(jù)包格式，區(qū)別在于工作頻率、調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻碼片長度和傳輸速率。數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質(zhì)訪問控制子層(MAC)。網(wǎng)絡(luò)層采用基于adhoc技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，功能包括拓?fù)涔芾?、MAC管理、路由管理和安全管理根據(jù)節(jié)點的不同角色，可分為全功能設(shè)備(FullFunctionDevice；FFD)與精簡功能設(shè)備(ReducedFunctionDevice；RFD)。應(yīng)用匯聚層負(fù)責(zé)把不同的應(yīng)用映射到ZigBee網(wǎng)絡(luò)層上，包括安全與鑒權(quán)、多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的匯聚、設(shè)備發(fā)現(xiàn)和業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)由大量的節(jié)點根據(jù)自組織網(wǎng)絡(luò)的方式構(gòu)成，一般節(jié)點通過各種方式大量部署在被感知對象內(nèi)部或者附近。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖22所示(虛線表示無線鏈路，實線表示有線鏈路)。節(jié)點可以隨時加入或離開網(wǎng)絡(luò)，任何節(jié)點的故障不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行，具有很強(qiáng)的抗毀性。WSN是一個動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點可以隨處移動；一個節(jié)點可能會因為電池能量耗盡或其它故障，退出網(wǎng)絡(luò)運行，也可能由于工作的需要而被添加到網(wǎng)絡(luò)中。分布密集。這樣的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具備一定的軟、硬件健壯性和容錯性。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作624個月，甚至更長。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時。ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。這指的是相鄰節(jié)點間的距離。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點；同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理，最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng)。(全球)(ISM)頻段。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork,簡稱WSN）就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MicroElectroMechanismSystem,簡稱MEMS)、片上系統(tǒng)（SOC，SystemonChip）、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,孕育出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks,WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。很多人都認(rèn)為，這項技術(shù)的重要性可與因特網(wǎng)相媲美：正如因特網(wǎng)使得計算機(jī)能夠訪問各種數(shù)字信息而可以不管其保存在什么地方，傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴(kuò)展人們與現(xiàn)實世界進(jìn)行遠(yuǎn)程交互的能力。然而從很多方面來說，現(xiàn)在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就如同遠(yuǎn)在1970年的因特網(wǎng)，那時因特網(wǎng)僅僅連接了不到200所大學(xué)和軍事實驗室，并且研究者還在試驗各種通訊協(xié)議和尋址方案。另外一個原因是單個傳感器節(jié)點的價格目前還并不低廉，而且電池壽命在最好的情況下也只能維持幾個月。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。這些潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為:軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。它采用客戶/服務(wù)器通信機(jī)制，使客戶端和服務(wù)器端通過Socket接口在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)連接和數(shù)據(jù)交換。它使用戶可以在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上工作而不必對該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有非常深入的了解。本文通過主要利用Java Socket來實現(xiàn)雙機(jī)通信，實現(xiàn)一個簡單的服務(wù)器，客戶端實時通訊工具。關(guān)鍵詞：套接字、網(wǎng)上的兩個程序通過一個雙向的通信連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，在實現(xiàn)雙向通信前鏈路的每一個端都建立一個Socket，通過對Socket的讀/寫操作實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能。套接字分為以下三種類型：（1）流套接字 這是最常用的套接字類型，TCP/IP協(xié)議中的TCP協(xié)議用此類接口，它提供面向連接的（建立虛電路），無差錯的、發(fā)送先后順序一致的，包長度不限和非重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)信包傳輸。（3）原始數(shù)據(jù)包套接字提供對網(wǎng)絡(luò)下層通信協(xié)議的直接訪問，它一般不是提供給普通用戶的，主要用于開發(fā)新的協(xié)議或者用于協(xié)議教隱蔽的功能。關(guān)閉Socket這四個步驟，通過這四個步驟可以完成一般的Socket通信。InetAddress類的對象用來保存IP地址，Socket類的對象用來創(chuàng)建Socket通信的客戶端，Socket通信的服務(wù)器端則有ServerSocket類的對象來實現(xiàn)，用上述幾個類就可以很方便的生成用戶自己的TCP/IP通信程序。用JAVA語言編寫Socket程序的過程就是創(chuàng)建和定義Socket類和ServerSocket類的子類的過程。接口DataInput 中定義的方法主要包括從流中讀取基本類型的數(shù)據(jù)、讀取一行數(shù)據(jù)、或者讀取指定長度的字節(jié)數(shù)，如readBoolean() readInt()、readLine()、readFully()等。 Java語言Java語言的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：簡單、面向?qū)ο蟆⒍嗑€程、分布性、體系結(jié)構(gòu)中立、安全性等方面。 Java實現(xiàn)了自動的垃圾收集，簡化了內(nèi)存管理的工作。(2) 面向?qū)ο? Java提供了簡單的類機(jī)制和動態(tài)的構(gòu)架模型。 Java是一種完全面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，它除了數(shù)組、布爾和字符三個基本數(shù)據(jù)類型外的其它類都是對象，它不再支持全局變量。 Java同樣支持繼承特性，Java的類可以從其它類中繼承行為，但Java只支持類的單重繼承，即每個類只能從一個類中繼承。(3) 多線程 多線程使應(yīng)用程序可以同時進(jìn)行不同的操作，處理不同的事件。Java程序可以有多個執(zhí)行線程，如可以讓一個線程進(jìn)行復(fù)雜的計算，而讓另一個線程與用戶進(jìn)行交互，這樣用戶可以在不中斷計算線程的前提下與系統(tǒng)進(jìn)行交互。 (4) 分布性 Java是面向網(wǎng)絡(luò)的語言。(5) 體系結(jié)構(gòu)中立 Java是一種網(wǎng)絡(luò)語言，為使Java程序能在網(wǎng)絡(luò)的任何地方運行，Java解釋器生成與體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的字節(jié)碼結(jié)構(gòu)的文件格式。為了使Java的應(yīng)用程序能不依賴于具體的系統(tǒng)，Java語言環(huán)境還提供了用于訪問底層操作系統(tǒng)功能的類組成的包，當(dāng)程序使用這些包時，可以確保它能運行在各種支持Java的平臺上。其中包括用于字符串處理、多線程、異常處理和數(shù)字函數(shù)等的類，該包是實現(xiàn)Java程序運行平臺的基本包: 實用工具包。該包用統(tǒng)一的流模型實現(xiàn)了各種格式的輸入/輸出，包括文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的輸入/輸出等: 網(wǎng)絡(luò)包。其中實現(xiàn)了可以跨平臺的圖形用戶界面組件，包括窗口、菜單、滾動條和對話框等: 支持applet程序設(shè)計的基本包(6) 安全性 用于網(wǎng)絡(luò)、分布環(huán)境下的Java必須要防止病毒的入侵，Java不支持指針，一切對內(nèi)存的訪問都必須通過對象的實例變量來實現(xiàn)，這樣就防止了程序員使用欺騙手段訪問對象的私有成員，同時也避免了指針操作中容易產(chǎn)生的錯誤。例如下面的程序段可以根據(jù)主機(jī)名獲取其IP地址：try{ InetAddress remoteOP=(“”)。}：用來實現(xiàn)TCP/IP通信的端口套接字類，所有希望通過socket來完成與遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行TCP/IP連接和通信的程序，都必須創(chuàng)建一個socket類的對象。當(dāng)一個socket被創(chuàng)建時，它所指定的連接也將同時被建立并打開，若連接成功，調(diào)用這個socket對象的有關(guān)方法就可以實現(xiàn)與遠(yuǎn)程主機(jī)的讀寫通信操作；若連接失敗，則構(gòu)造函數(shù)會拋出例外，表示沒有成功創(chuàng)建對象。調(diào)用getInputStream()方法返回一個抽象的getInputStream對象，可以從遠(yuǎn)程方讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)；調(diào)用getOutputStream()方法可以返回一個抽象的getOutputStream對象，實現(xiàn)遠(yuǎn)程方的寫入操作。當(dāng)與Socket的通信結(jié)束時，可用調(diào)用close()方法來關(guān)閉連接。 類它是java 用來實現(xiàn)TCP/IP通信服務(wù)器端程序的主要機(jī)制。當(dāng)一個客戶請求連接并被接受時，服務(wù)器程序?qū)?chuàng)建一個Socket對象與遠(yuǎn)程的客戶機(jī)相連，實現(xiàn)讀寫通信操作。若服務(wù)器可同時提供的連接數(shù)超過一個，則服務(wù)器程序應(yīng)該創(chuàng)建一個新的線程來完成與客戶機(jī)的通信，而保留原有監(jiān)聽線程繼續(xù)準(zhǔn)備接受其它客戶機(jī)的服務(wù)請求。2客戶機(jī)/服務(wù)器通信的實現(xiàn)：（1）服務(wù)器端實現(xiàn)對主機(jī)某個端口不斷監(jiān)聽，并不斷接受客戶端的連接請求，當(dāng)受到連接后打印客戶的的信息并向客戶端完成一次服務(wù)。并使用writeUTF方法為DataOutputStream處理流提供的方法，功能為寫出滿足UTF 格式的字符。（1）客戶端用于對某個固定IP的服務(wù)器進(jìn)行連接，接著向服務(wù)器發(fā)送一條消息，最后接受服務(wù)器的返回消息并打印。同時應(yīng)該注意的兩邊的首發(fā)順序是互逆的，服務(wù)器現(xiàn)售后發(fā)，客戶端先發(fā)后收。同時越來越多的家庭要求家居產(chǎn)品不僅要具備簡單的智能，更要求整個系統(tǒng)在功能擴(kuò)展、外延以及服務(wù)方面能夠做到簡單、方便、輕松、安全。智能家居產(chǎn)品為家居環(huán)境、家電設(shè)備提供一個共享的接入中心，實現(xiàn)對家庭環(huán)境及其設(shè)備的智能管理、遠(yuǎn)程管理、集中管理和資源共享。整個系統(tǒng)主要由三部分組成：傳感器節(jié)點WSN網(wǎng)絡(luò)，嵌入式服務(wù)器終端，Java socket雙機(jī)通信模塊及其他裝置。傳感器進(jìn)行實時的檢測，檢測到的數(shù)據(jù)通過ZigBee通信模塊傳到節(jié)點控制，節(jié)點控制處理收集到的信息，做出相應(yīng)的操作處理。系統(tǒng)流程如圖31。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的需求進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，主要實現(xiàn)如下設(shè)計目標(biāo)：，只要用手機(jī)發(fā)送指定命令的短信息，通過GPRS模塊的接收，并將短信息翻譯成為可以識別的命令傳輸給家庭控制器，控制器經(jīng)過處理，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與空調(diào)相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對空調(diào)的控制。只要用手機(jī)發(fā)送指定命令的短信息，通過GPRS模塊的接收，并將短信息翻譯成為可以識別的命令傳輸給家庭控制器，控制器經(jīng)過處理，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與窗戶連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對窗戶的控制。5．當(dāng)我們需要遠(yuǎn)程控制空氣加濕器的開關(guān)時，只要用手機(jī)發(fā)送指定命令的短信息，通過GPRS模塊的接收，并將短信息翻譯成為可以識別的命令傳輸給家庭控制器，控制器經(jīng)過處理，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與空氣加濕器相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對空氣加濕器的控制。2．家電的信息量小但對實時性要求較高，必須針對當(dāng)時的家庭環(huán)境進(jìn)行實時的調(diào)整。4．家庭用戶對于價格要求比較高，必須把組建網(wǎng)絡(luò)的費用降低到一定程度，才能被廣泛認(rèn)可和接受。6．從用戶的角度來說，用戶需要簡化家電的操作過程，統(tǒng)一家電的操作方法因此，組建智能家庭網(wǎng)絡(luò)時需要考慮的問題有很多。:目前，在智能住宅、家庭自動化、家電網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域尚處于一家一戶自行開發(fā)的局面，而實際上用戶不可能全部使用同一廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，這將極大阻礙互聯(lián)互通和長遠(yuǎn)發(fā)展。:采用模塊化的設(shè)計可以適應(yīng)各種場合的需要，保障用戶的利益并允許系統(tǒng)的逐步到位。:人們購買家庭自動化產(chǎn)品是為了享有更加便利舒適的生活，絕非追逐潮流的概念。同時，家庭自動化系統(tǒng)應(yīng)該能最大程度兼容用戶原有電器設(shè)備，保護(hù)用戶投資。好的家庭自動化產(chǎn)品應(yīng)該簡便易用、用戶界面友好，并且不需要使用者花上太多的精力就能掌握。功能的設(shè)計要求主人能夠遠(yuǎn)程設(shè)置家居環(huán)境，如圖32。2．主人可以通過手機(jī)設(shè)置窗簾的開啟和關(guān)閉。4．主人可以通過手機(jī)設(shè)置電視的開關(guān)。中央處理平臺職能就是在家庭智能局域網(wǎng)中，引導(dǎo)和規(guī)劃家居子系統(tǒng)中的各種信號，有了它，你可以通過手持無線遙控設(shè)備來和家居子系統(tǒng)進(jìn)行快速的溝通。目前已經(jīng)出現(xiàn)的主流中央家居處理平臺分為兩類，其中一類平臺是網(wǎng)關(guān)式中央家居處理平臺。第二種則直接利用家用