基于Zigbee无线传感网络的智能家居系统关键技术研究

随着居民生活水平的不断提高,社会公众对生活品质的要求也不短提升。特别是在当今科技水平飞速发展的时代,智能家居开始走进人们的生活。现阶段智能家居系统基本都是按照有线组网的模式来建立的,该模式最大的弊端就是布线非常复杂,对系统的扩展性和简洁性有着较大的影响。因此,未来智能家居系统的发展方向逐步走向无线化,结合无线通信技术的发展,近距离无线智能家居系统将得到广泛应用。ZigBee技术具有低功耗、低成本、组网灵活等多种优势,基于ZigBee无线传感网络的应用对智能家居系统的发展起到了非常大的促进作用。ZigBee技术在新型智能家居系统中承担着系统数据传输、接受和处理等多项任务,如何更好的将ZigBee技术与智能家居系统融合在一起是需要深入研究的内容。基于ZigBee无线传感网络的智能家居系统设计首要任务就是结合实际需求出发,在ZigBee协议栈的基础上,对系统整体框架加以研究,进而得到总体设计方案。智能家居系统功能模块设计,也是需要根据具体任务来执行的,特别是传感器和控制器型号的选择也需要结合具体功能。智能家居系统要保证能够对室内外环境的温湿度、光照强度等信息进行实时准确的采集,确保能够对室内防盗、火宅等危险情况实施预警。ZigBee无线传感网络与智能家居系统相结合,能够极大拓展其应用范围和应用稳定性、便捷性。基于此,本文主要研究内容分为以下几个部分:第一章绪论,对文章整体概况加以介绍,总结归纳智能家居系统国内外研究现状;第二章ZigBee技术简介,对ZigBee无线传感网络的应用现状进行分析,研究ZigBee协议规范及网络拓扑结构,为后续章节做好铺垫;第三章基于ZigBee技术的智能家居系统设计。本章内容主要研究的是系统整体框架及各个功能模块;第四章智能家居系统硬件设计,对处理器及ZigBee无线芯片进行分析选择,并研究CC2420与处理器的连接方法,设计从控制模块、主控制模块、数据处理模块外围电路、数据处理模块辅助电路,研究传感器电路及电压检测原理;第五章智能家居系统软件设计,分析嵌入式Web服务器的建立方式,设计Boa服务器中CGI程序,研究移植CGIC库和嵌入式数据库SQLite。