无线智能家居控制网络设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第6期大众科技No．6，2008(总第1O6期)DAZHONGKEJ(CumulativelyNo．1O6)无线智能家居控制网络设计褚光辉(驻马店广播电视大学，河南驻马店463000)【摘要】文章针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究，分析了智能家居技术的特点，着重提出一种基于ziggee技术的无线智能家居控制网络，并进行了系统设计，该系统经初步测试，运行稳定。【关键词】智能家居；ZigBee；IEEE802．15．4；cc2430；芯片【中图分类号】TP393．02【文献标识码】A【文章编号】100

2、8—1151(2O08)06一O03卜02在信息、通讯、智能不断发展的今天，人们对住宅的需等。家用设备引入ZigBee技术后，将极人改善人们居住的环求也越来越高，已不满足于单纯的居住功能，还希望能得到境和舒适度。高品质的生活。通过智能家居控制系统，可以使我们在家中(一)ZigBee技术享受到更多的服务。智能家居(SmartHome)是以住宅为平台，1．ZigBee概述兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结ZigBee技术是一种新型的短距离无线通信技术，非常适构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的合低速率、低功耗、网络覆盖范围大、节点过

3、的无线互联应居住环境。用。ZigBee这个字源白于蜜蜂群跳ZigZag形状的舞蹈，来通智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技知其他蜜蜂有关花粉位置等资讯，以达到彼此沟通讯息之目术，将各种家用设施(如照明、安防、家电等)通过家庭网的，故以此作为新一代无线通讯技术之命名。络连接在一起，将与家居生活有关的各种子系统，有机地结2．ZigBee技术的优势合在一起。与普通家居相比，智能家居小仅具有传统的居住根据ZigBee之技术本质，ZigBee具有：省电、ZigBee功能，提供舒适、安全、高品位且宜人的家庭生活空，还使传输速率低、可靠度高、高度扩充性、成本低、时

4、延短、安得家庭中的各种设备由原来被动静止的状态转变为具有能动全可靠的优势。结合ZigBee技术的特点，ZigBee技术在智能智慧的工具，优化人们的生活方式，节省各种能源费用。从家居领域有广阔的发展和应用前景，因为ZigBee技术不仅是而为人们提供更为便利舒适的生活。以往的智能家居控制系一种低成本低功耗的无线解决方案，而且ZigBee技术支持网统以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网状网络拓扑结构，使得ZigBee技术有白组织、自修复的能力，络为平台，采用计算机网络技术、现场总线技术构成一个完另外一个ZigBee技术支持255个ZigBee网路节点

5、，非常适整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能合于智能家居系统中需要大量传感器和控制器的场合。的控制系，因而难以脱离各种线缆的羁绊，而其系统的可扩3．Ziee网络模型展性很差。现代近距离无线通信技术的迅速发展，使得人们ZigBee技术是建立在IEEE802．15．4标准之上，ZigBee能够更加灵活方便的构建家庭自动化系统，营造更舒适的家联盟对ZigBee标准里的网络层协议和API进行了标准化。居生活。智能家居网络可以大致分为数据网络和控制网路两ZigBee协议栈模型时基于0SI七层模型上，但只定义了相关大部分，本文针对智能家居系统的控制网络相关技

6、术进行研的几个层，如图l所示。究，建立了一种基于ZigBee技术的无线智能家居控制网络。j燕朋川户ZigBee是一种短距离、架构简单、低消耗功率与低传输i藏用接髓速率之无线通讯技术，其传输距离约为数十公尺，使用频段涮络为免费的2．4GHz与900MHz频段，传输速率为20K至250Kbps，数撬谜路网路架构具备Master／Slave属性，并可达到双向通信功用。MAC层IEEE8O215．唾ZigBee凭借其架构简单价格低廉、低消耗功率而延长使用寿物鹦命，虽然传输速率不高，但针对感测与控制之应用，ZigBee仍有其很大的发展潜力。基于ZigBee技术的无线智能家

7、居控制网络采用每个家庭图lZigBee协议栈模型安装一个家庭网关的控制模式，进行控制信号和家电反馈信息的接收和转发，实现一个家庭自动化系统。家庭可以联网ZigBee标准确定了ZigBee网络中的三种设备：ZigBee协调器、ZigBee路由器和ZigBee终端设备。每个网络都必的设备包括电视、录像机、Pc外设、儿童玩具、游戏机、门禁系统、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其他家用电器须包括一台ZigBee协调器，它负责建立并启动一个网络，其中包括选择合适的射频信道、唯一的网络标识符等一系列操【收稿日期】2008-04—07【作者简介】褚光辉(1964一)，男，河南

8、汝南人，驻马店广播电视大