arm和zigbee理念下智能家用无线终端控制体系设计

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1、ARM和ZigBee理念下智能家用无线终端控制体系设计1绪论计算机网络和电子信息技术的高速发展以及国内消费者生活水平的不断提高，给人们带来的是对生活质量的更高要求，特别是对住宅的要求也越来越高，已经上升到对整个家居智能化、安全、高效舒适等更高层面的要求，这些都促成了智能家居的诞生。所谓的智能家居无线控制系统是通过先进的计算机、自动化控制和无线通信技术，建立一个以网络服务、家庭服务和集成管理为主体的家庭自动化系统⑴。一个完整的智能家居系统一般有照明和电气控制系统、访问控制安全系统、火灾报警系统、远程控制系统和其他

2、组件，整个系统完成了信息收集、输入和输出集中控制、远程控制、共同控制和其他功能。与传统家庭系统相比,更强调人的主动性，专注于高科技，实现自由控制生活环境，最终能够实现智能、方便、高效、舒适的目的。1.1课题研究背景及意义智能家居控制系统是从上世纪80年代兴起于欧美和日本，并在90年代末进入国内，经过十余年的孕育与发展，特别是伴随住宅产业的进步，智能家居系统在中国已经显现出风雨欲来的征候。智能家居在国外已获得长足发展，自1984年美国康裡迪格州出现这个世界上第一幢智能建筑以来，美国、欧洲、加拿大以及澳大利亚等经济

3、较发达国家和地区先后提出了各种各样的智能家居方案。目前，智能家居系统已从幵始的以电脑计算机为控制中心逐渐转向以嵌入式微型控制器为核心的嵌入式系统领域，智能家居系统因此变得更加便利，同时为研究嵌入式智能家居系统提供了广阔的市场背景。在世界智能家居发展中，三星公司发展较为迅速。三星公司幵始在中、韩两国同时推出智能家居系统，系统主要通过网络和机顶盒，将家庭自动化，信息家电，娱乐信息和安全设备四部分集成一个全面的家庭互联控制网络。随后，上海交通大学和日本NTT公司以数字家庭传感交换接入技术进行合作，希望在智能家居领域进

4、行新的突破，尽快打开广大的中国以及日本市场。在国内开发智能家居的公司中，在家庭内部组网中多采用有线方武（如X-10)，基于无线通信的大多是自己设计简单的协议，并没有采用比较成熟的适用于智能家居的协议。国内典型的智能家居系统有：海信的智能家居控制系统、清华同方的e-Home数字家园、科龙集团研制的智能网络家居系统等。他们的产品因为技术标准的不统一，使得产品的相互兼容存在着问题。现有的比较成熟的有线组网技术主要有线、以太网、电力线等，他们都存在着扩展性能差，布线繁琐，影响美观等缺点，而相对于传统的有线组网技术而言，

5、无线组网技术在智能家居的应用上更具有自己无须布线、安装周期短、后期维护容易、网络用户容易迁移和增加等优势。无线通信技术快速发展的今天，将无线通信技术应用于智能家居系统中已经成为一种趋势，无线通信技术的进一步发展，将使得智能家居系统发展更为快速，功能上的实现也更加容易。基于ARM微控制器以及无线通信技术ZigBee的智能家居控制系统能够为智能家居的发展带来新的研究突破点，它的发展是智能家居更加趋于微型化，同时控制效率大大提高。很好地解决了以下几个问题[3]:(1)原有的有线方案，布线麻烦，一旦增减设备，需要重新布

6、线。（2)对电脑PC机的依赖性高，传统的智能家居系统中的家电需要依靠家庭内部PC,否则家庭内部的管理就无法进行，无论是升级和维护都不方便。（3)各种公司所做的标准不统一，导致智能家居设备之间的通信和控制没有国际上统一的通信接口标)而且家居设备编码方式混乱。所以说：对于以ARM以及ZigBee为核心的智能家居无线控制系统的研究是很有必要的，同时它的研究也具有很明显的意义，将会带来更为广阔的市场前景。1.2智能家居系统的应用前景从目前的情况来看，中国智能家居已经基本结束了长达十几年的市场导入期，幵始进入快速发展的新

7、阶段，潜在的市场需求也円益呈现出来。人们的居家生活涉及到很多方面，例如网络服务、家电控制、环境控制、家庭娱乐、智能安防、家庭理财等等，人们生活要求也越来越呈现多元化。在客观上决定了智能家居是一个跨领域、市场的综合系统，导致各个行业都会高度对这个市场进行关注。在这个市场中，中国目前已有几类行业对智能家居系统相关的技术以及发展进行了研究。这些行业主要涵盖以下几个方面第一是家电行业，大家熟悉的TCL、康佳、海尔等，主要进行家电的智能化控制；第二是IT行业，利用电脑、等一些智能终端多种方式来实现享受家居的智能化服务，同

8、时对家居的智能控制，以联想为代表的企业成立了闪联组织主要进行相关的研究；第三就是安防企业，具有代表性的企业就是安居虫、冠林等企业利用可视对讲平台，把智能家居功能加入到产品系统中，使原来单一的可视对讲室内机成为多功能的智能控制终端。然而，智能家居的市场发展面临许多瓶颈亟待解决(1)行业标准的缺乏，尤其是跨行业的技术产品互不兼容，难以整合；（2)很多产品不够成熟、稳定，没有叫的响的品牌，无