基于Zigbee和ARM9的智能家居系统的研究与设计

随着数字信息技术和网络技术的高速发展,以及人们物质生活水平的不断提高,人们的工作、生活与通讯、信息的关系日益紧密,可以说信息化社会正在逐步改变人们的生活方式与工作习惯,同时也对传统的住宅提出了挑战,智能家居便应运而生了。 本文将ZIGBEE技术与ARM技术相结合,以ARM微处理器为中心建立家庭网关硬件平台,对外通过宽带Ethernet及公共电话网接入公共网络,对内将家用电器及其他联网设施通过家庭内部ZIGBEE无线局域网连接成一体,实现信息家电、安全防范的集中管理。用户通过远端PC或者电话就可以对家用电器进行状态查询和控制,在本地可以利用家庭内的手持控制终端进行信息家电的控制和管理。论文的主要研究内容如下： 1)分析了系统进行可行性,包括简要的理论基础,处理器和开发板的选型,系统性能参数的设定等。 2)研究了Linux操作系统内核原理及Linux系统中的内存管理,进程管理,文件系统管理和设备管理,编写了Linux操作系统下串口读写操作程序,为系统的开发打下基础。 3)研究了嵌入式开发的相关技术,尤其是ARM9处理器及其外围设备构建的嵌入式系统。在ARM9开发板进行了Linux操作系统、嵌入式文件系统和嵌入式数据库的移植。 4)在Web服务器和用通用网关程序(CGI)的基础上结合嵌入式系统的相关技术设计完成了嵌入式家庭网关,实现了家庭网关对信息家庭的远程控制。 5)研究了ZIGBEE无线通信协议,对ZIGBEE协议的层次,ZIGBEE网络的拓扑结构,ZIGBEE设备的路由做了深入研究。结合一般家庭的家居环境,实现了一种星型ZIGBEE网络在智能家居中的应用。 该系统具有良好的人机交互界面和远程访问功能,良好的可移植性和扩展性,可以根据具体要求方便地在ZIGBEE模块上进行传感器的扩充以实现更多功能。