【正文】 軟件流程 13圖52路由器程序 14圖53 ZigBee終端節(jié)點程序流程圖 15圖54智能管理界面與zigbee網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互流程 16 完美DOC格式整理 基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)設計摘 要隨著人們生活水平的不斷提高,使其更加安全、舒適,智能家居理念早年在國外已被率先提出,、通信技術等等一些先進的技術來改善家居環(huán)境,所以我國的智能家居應用水平與國外還有較大的差距,但不可否認智能家居技術在我國還有大的發(fā)展前途的,現(xiàn)在所缺少的是成熟的產(chǎn)品和配套的解決方案以及熟練的技術技。 本文主要完成了以下工作: 介紹了智能家居系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及系統(tǒng)所采用的通信方式,通過對比,選定了ZigBee無線通信方式作為本智能家居系統(tǒng)設計的通信方式。 對ZigBee網(wǎng)絡的各種設備包括路由器和終端設備的硬件電路進行了設計。 對智能家居系統(tǒng)中的具體功能介紹。 all kinds of sensors and their matching regulate circuit control circuit what smart home need the function of Smart HomeKeywords：Smart Home。 munication technology。智能家居提供了全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部時刻保持著信息的交流，優(yōu)化了人們的生活方式，增強了家居生活的安全性，以及可以節(jié)約各種能源費用資金。與智能家居含義相似的有家庭自動化（Home Automation）、電子家庭（Electronic Home、Ehome）、數(shù)字家園（Digital Family）、家庭網(wǎng)絡（Home Net/Networks for Home）、網(wǎng)絡家居（NetworkHome）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Buigylding）等。國外智能家居發(fā)展得從1984年美國康乃迪克州哈特佛市首創(chuàng)的智能建筑說起，至此以后，一些大大小小的科技比較發(fā)達先進的國家也陸陸續(xù)續(xù)加入到智能家居的這個行列當中，并且諸如美國、瑞典、新加坡、英國等國的智能家居發(fā)展較好。在日本，除了室內(nèi)的家庭已經(jīng)實現(xiàn)自動化網(wǎng)絡，但同時也實現(xiàn)了自動門的生物特征識別系統(tǒng)，這個系統(tǒng)設計比較人性化，即使我們雙手提有東西不方便騰出手但只要門口的攝像機確認個人身份之后，門在設定的的短時間內(nèi)就能打開。 國內(nèi)智能家居發(fā)展概況智能家居系統(tǒng)在國內(nèi)的研究起步較晚，但也創(chuàng)造了很多不同的標準，下面是代表目前一些智能家居系統(tǒng)： （1）科龍集團開發(fā)的“智能家居系統(tǒng)網(wǎng)絡”，由科龍集團開發(fā)的“智能家居系統(tǒng)網(wǎng)絡”，由家庭網(wǎng)關，電表控制器，安全控制，家電控制器，光總線控制器和家庭組成。 （2）海信智能家居控制系統(tǒng)：曾經(jīng)提出智能家居享你所想的口號，它們將所有家用電器，像燈光、窗簾、空調(diào)、電視等等，都可以通過手機或是平板電腦來操作，完全智能化。其中SMART TV作為智能家居的最重要組成部分，不僅體現(xiàn)出了智能電視在影音娛樂方面的應用，更重要的是其智能互動部分的應用更為廣泛。e家數(shù)字家庭包括三個層次，家庭自動化，智能化小區(qū)，社區(qū)信息，其目的是為了使人們的生活和工作網(wǎng)絡化。從消費者的角度來看， 智能家居廠家應該以貼近客戶實際需求為導向，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。因此，標準版的智能家居只需一個遙控器便可實現(xiàn)所有自動化功能。未來的家庭將充滿了各種數(shù)字設備連接的無線技術，讓每個家庭擁有必要的設備，設備可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用無線技術，形成自己獨立的網(wǎng)絡，然后通過遙控器連接到電腦在互聯(lián)網(wǎng)上，在家里，真正實現(xiàn)家電信息化、網(wǎng)絡化。之前主要應用于樓宇智能化控制。（2）X10電力載波：不需要重新布線， 主要利用家庭內(nèi)現(xiàn)有的電力傳輸，以實現(xiàn)控制信號的電器和照明控制和管理，安裝，設置比較簡單，許多設備是即插即用，您可以自由匹配產(chǎn)品，根據(jù)自己的需要，能夠不斷智能升級功能是比較強大和實用，價格實惠，適合大眾消費，技術已經(jīng)非常成熟，有25多年的歷史，現(xiàn)在美國已有近1300萬家庭用戶，對于新裝修的家庭戶，或者已裝修的家庭用戶而言，是比較健康，安全和環(huán)保的智能家居技術，但是國內(nèi)X10技術由于受限于國內(nèi)電網(wǎng)的雜波比較多，使控制信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性得不到保證，以致系統(tǒng)的穩(wěn)定性相對于國外來說比較差。無線射頻技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)率、低成本的無線通信技術。不再需要重新布線，安裝，設置及調(diào)試都是比較方便的。同時其無需布線的優(yōu)勢也使無線智能家居系統(tǒng)成為已裝修家庭配備智能家居系統(tǒng)的首選。、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。同時，其通訊節(jié)點可以有路由的能力，傳輸信號可以在有路由功能的節(jié)點間進行接力式的傳輸，這樣大大增加了信號的傳輸距離，增強了信號穿透障礙的能力。每個階段都會局限于當時的技術水平、市場接受程度等，都會有其無法突破的瓶頸和困難。只要產(chǎn)品或技術處于高速發(fā)展中，它必然需要不斷地去解決一些技術上或者產(chǎn)品上的問題。比如冬暖夏涼型建筑，不用空調(diào)，由建筑自身的功能去調(diào)節(jié)溫度。對與現(xiàn)階段的智能家居來說，沒有專用的對講或智能家居數(shù)字處理芯片，無論是技術層面還是集成層面，都只是有所關聯(lián)。而隨著中國城鎮(zhèn)化趨勢的加劇，大型小區(qū)會越來越多，人們對安保的重視程度也會日益加強，將來小區(qū)的多個安防子系統(tǒng)在技術上必然會走向綜合化、集成化。只有設計實用性強，性價比高，能適應拓展未來新技術的系統(tǒng)，才能更好地為用戶服務。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。 此外，Zigbee網(wǎng)絡還與其他各種現(xiàn)行的網(wǎng)絡互連。ZigBee技術的前身是“HoneRFlite”技術， ，并由2002年8月組建的Zigbee聯(lián)盟負責其高層應用、互聯(lián)互通測試和市場推廣。ZigBee協(xié)議套件由高層應用層、應用支持層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。物理層通過射頻固件和硬件提供給MAC層與物理無線信道之間的接口，物理層還包括物理層管理實體（PLME）,以提供調(diào)用物理層管理功能的管理服務接口，同時PLME還負責維護物理層PAN信息庫（PHY PIB）。 物理層數(shù)據(jù)服務可以簡單概括為以下作用：開啟和關閉無線收發(fā)信機、能量檢測（ED）、鏈路質(zhì)量指示（LQI）、空間信道評估（CCA）、信道選擇、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。MAC子層提供兩種服務：MAC層數(shù)據(jù)服務和MAC層管理服務。MAC子層主要功能如下：①協(xié)調(diào)器產(chǎn)生發(fā)出網(wǎng)絡信標幀。 ③支持PAN網(wǎng)絡的關聯(lián)(Association)和取消關聯(lián)(Disassociation)操作。 ⑤使用CSMACA機制訪問信道。 ⑦提供兩個對等的MAC實體之間的可靠連接等。它的關鍵任務包括：（1）啟動網(wǎng)絡和分配網(wǎng)絡地址。 (APL)規(guī)范應用層用于支持維持器件的功能屬性，發(fā)現(xiàn)該器件工作空間中其他器件的工作，根據(jù)服務和需求使多個器件之間進行通信，Zigbee應用層中包含有應用程序支持子層，應用程序架構，送往Zigbee裝置管控對象和與各廠商定義的應用程序?qū)ο蟆?ZigBee網(wǎng)絡配置 IEEE ，致力于無線個人區(qū)域網(wǎng)絡（WPAN）物理層和媒體訪問子層的標準化工作，2002年,zigbee Alliance成立，2004年,zigbee ,存在一些錯誤，2006年,推出zigbee 2006,比較完善，2007年底,zigbee PRO推出，物理層和MAC層直接引用了IEEE 。(DSSS)物理層頻段。包括星形和點點拓撲，拓撲結構需要根據(jù)應用設計需求來定，一些PC外設應用適合星形低延時的連接，其他安全方面應用適合大面積點點的拓撲結構。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。前者“Zig”中文的意思是“之“字形的路徑，后面一個英文單詞“bee”，就是模仿蜜蜂通過跳舞來傳遞信息的方式，通過網(wǎng)絡節(jié)點之間信息的相互互傳，來將一個信息從一個節(jié)點傳輸?shù)竭h處的另外一個節(jié)點。 ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構Zigbee網(wǎng)絡有三種網(wǎng)絡拓撲結構：星型拓撲結構，樹狀拓撲結構和網(wǎng)狀拓撲結構?！?　　星狀網(wǎng)絡