智能家居系统中无线传感器网络的设计 (1)new

《智能家居系统中无线传感器网络的设计 (1)new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第19卷第4期电子设计工程2011年2月V01．19No．4ElectronicDesignEngineeringFeb．201智能家居系统中无线传感器网络的设计黄晓亮．徐晓辉，宋军华，宋涛，温阳(河北工业大学河北天津300401)摘要：介绍了ZigBee无线传感器网络。将ZigBee技术应用到智能家居系统中。提出了一种以ZigBee技术为基础的智能家居系统设计方案。阐述了无线传感器网络的总体构成。以CC2430无线芯片为核心。选取了合适的ZigBee模块进行了硬件电路设计。研究并分析了ZigBee技术。设计并实现了串口收发程序，传感器程序，以及

2、节点间的无线通信程序，并根据ZigBee协议，使节点组成树状网络，最终实现系统的监测与控制。结果表明，本系统运行稳定，达到了设计目的．有着广泛的应用前景。关t词：智能家居；无线传感器网络；ZigBee；CC2430中图分类号：11玛16文献标识码：A文章编号：1674_6236(2011)04—0035—03DesignofwirelesssensornetworkinsmarthomeHUANGXiao-liang。XUXiao-hui，SONGJun—hua，SONGTao。WENYang(HebeiUniven盼ofTech∞logy，Tio,,j

3、讯300401。Ch／na)Abstract：TheZigBeewirelesssensornetworkisintroducedandusedinfllnarthomesystem．AkindofdesignforsmarthomebasedonZigBectechnologyispresentedinthispaper．ItdescribestheoverallcompositionofwirelessI螗ligornetwork(WSN)．ThatusedCC2430chipa8themainchip，selectedappropriatezisB

4、eemoduleforhardwaredesign，analyzedthetechnologyofZigBee。designedandimplementedserialportpmgrmn。sensorprogram，agwell脑thewirelesscommunicationprogrambetweennodes。madetreenetworkwithnodestoimplementmonitoringandcontrollingforthesystem．Theresultshowsthatthesystemisstable，whichmeetsth

5、edesignpurposeandhasbroadapplicationprospect&Keywords：8m捌rthome；WSN；ZigBee；CC2430随着时代的发展。人们将更多的注意力放在了生活环境的安全性、舒适性和便利性上，从而出现了智能家居的概念。智能家居控制系统使人们可以对家居内的任意电器进行数字化控制．利用计算机技术、网络通讯技术将与家居生活有关的各种设备有机地结合在一起。进行集中管理．让家居生活更加舒适．安全、有效¨I。本文以ZigBee技术对智能家居内部进行无线网络组网．通过ZigBee无线传感器网络节点的设计．实现节点对各种传感

6、器信息的采集、传输和控制功能。1Zigbee技术ZigBee技术是一种强调极低耗电、极低成本的短距离无线网络技术。遵循IEEE802．15．4标准。它专注于低速率传输控制．网络容量大，时延短．提供数据完整性检查，加密算法采用AES—128，网络扩充性强．有效覆盖范围为lO一75m．具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定．基本上能够覆盖普通的家庭环境．通信频率采用2．4GHz免执照频段冈。ZigBee是一组基于IEEE802．15．4无线标准研制开发的．有芙组网、安全和应用软件方面的技术标准。IEEE802．15．4仅定义了MAC层和物理层协议

7、．而ZigBee联盟则对其网络层和应用层进行了标准化。ZigBee联盟还开发了安全层．以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得啊。2系统结构设计无线传感器网络系统主要由传感器、CC2430无线模块构成．结构图如图l所示。网l系统结}‘l图Fig．IStructurediagramofsystem无线传感器网络采用树状结构．网络巾有一个协调器．负责整个网络中数据的处理、转发以及网络的管理。终端节点(传感器节点)上电复位后。会搜索协调器节点．当能够搜索到协调器时。直接申请加入网络。当终端节点搜索不到协收稿日期：20

8、10-09—27稿件编号：201009100作者简介：’

9、晓亮(198昏一)．男