Zigbee无线通信技术在智能家居中的应用研究

随着电子信息技术和计算机网络技术的发展，实现家庭信息化、网络化是当今智能家居系统发展的新趋势。智能家居系统能够为人类提供更加轻松、有序、高效的现代生活方式，是未来居住模式的必然发展趋势。因此，智能家居系统逐渐成为一个新兴的研究领域。 本文在分析了国内外智能家居系统技术现状的基础上，针对智能家居系统存在的布线难、造价高、结构复杂等问题，将Zigbec无线通信技术应用于智能家居中，并提出一种采用Zigbee无线通信技术的智能家居系统设计方案。与传统智能家居系统相比，具有免布线，维护方便，运行费用低，实时在线监控，对家居内部各种数据进行无线采集和传输等特点。 针对智能家居网络特点，本文通过对智能家居网络分析、对比和研究，采用簇状网络组建智能家居内部网，并提出一种自适应智能家居网络协调器选择策略，可克服因意外导致网络瘫痪的弊端；对智能家居网络进行了设计与实现，利用CC2420 Zigbee模块和PIC18F4620单片机设计并实现了一种低成本，高灵活性、通用的Zigbee无线智能家居网络控制器。该控制器同时具有GPRS远程访问接口，用户可以通过GPRS网络远程对家居进行远程监控。 论文总共分为7章，各章具体介绍如下： 第1章首先给出了智能家居的定义以及国内外发展现状，接着对智能家居网络技术进行了详细介绍，最后给出了本文研究的主要内容和主要创新点； 第2章对Zigbee技术及其协议进行了介绍； 第3章首先给出了系统总体设计方案，对系统组成和设计原则进行了介绍。接着对基于Zigbee的智能家居网络进行了研究，介绍了Zigbee网络设备类型以及目前三种网络拓扑结构。针对智能家居网络特点，采用簇状网络组建智能家居内部网，并提出一种自适应智能家居网络协调器选择策略； 第4章主要介绍了智能家居网络控制器的硬件设计。首先给出了硬件总体设计，再分别具体介绍了硬件处理器部分、zjgbee无线收发模块部分和GPRS模块电路实现； 第5章为智能家居网络控制器软件设计实现。首先对zigbee协议栈的实现进行了阐述，接着介绍了GPRS软件设计，为系统调试方便，开发了上位机软件。 第6章是工作总结，并给出了未来展望。