融合zigbee与wifi无线技术智能家居系统的设计

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1、融合zigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计乔季军，等融合ZigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计DesignoftheSmartHomeSystemBasedonZigBeeandWiFjWirelessTechnology霹季互德穹李玉琳石砷明施云波(哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：针对智能家居系统的功能要求，设计了融合ZigBee和WiFi无线通信技术的家电控制和数据采集系统。讨论了以8051为内核的CC2530芯片为硬件平台，以内嵌有TCP／IP协议栈的WiFi

2、232为通信模式，以IARforZigBee为软件的智能家居系统的设计与实现。阐述了系统设计过程，研究了采集数据的程序开发、单片机系统的底层编程和数据传输的校验等软件程序。测试结果表明，系统有效通信距离5O～70m，最大掉包率0．02％，设计基本满足要求，并有一定的功能扩展空间。关键词：智能家居Mash网络ZigBeeWiFi无线网关无线通信物联网中图分类号：TP273+．5；TH86文献标志码：ADOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201512013Abstract：Inaccordanc

3、ewiththefunctionalrequirementsofsmarthomesystem，thehomeapplianceconi~olanddataacquisitionsystembasedonZigBeeandWiFicommunicationtechnologyhasbeendesigned．Thedesignandimplementationofthissmarthomesystemarediscussed，thesystemisbasedon8051一corechipCC2530asthehardware

4、platform，theembeddedTCP／IPpmtocolstackasthecommunicationmodeofWiFi232-andIARforZigBeesoftware．Thedesignproceduresofthesystemaredescribed，theprogramdevelopmentofdataacquisition，thebottomlayerprogrammingofsinglechipcomputersystemandthedatatransmissionvalidationsoftw

5、areprogrammingareresearched．Thetestresultsindicatethattheefectivecommunicationdistanceis50～70m，themaximumpacketlossrateis0．02％，thedesignbasicallymeetstherequirement。andpossessescertainroomforfunctionexpansion．Keywords：SmarthomeMashnetworkZigBeeWiFiWirelessgatewayW

6、irelessInternetofthings本文设计了基于ZigBee和WiFi无线技术的智能0引言家居系统，采用IEEE802．15．4协议实现无线自组织、随着移动互联网、物联网的发展和电子信息技术终端自适应的网络，满足现代智能家居系统成本低、功的全面普及，家庭信息化、家电网络化成为当今智能家耗小、效率高、灵活性强等设计要求。居系统发展的新趋势。然而，如何实现低成本、低功1系统设计耗、自组织、高效率的运行是智能家居系统设计过程中需要考虑的重要问题J。1．1系统总体架构设计在智能家居监测区域中，需要采集、处理和控制的系统

7、的总体架构原理示意图如图1所示。一传感信息有许多，有涉及安全的防盗、燃气泄漏，有涉及智能控制的厨房电器，有涉及舒适的空调、视音设备离冒固等。早期的智能家居网络通信方式的研究热点主要是电力线载波和有线网络，例如以太网络、工业RS一485总线网络等。近几年，随着蓝牙(Bluetooth)技术、WiFi技术和ZigBee等无线技术的发展，在家庭无线网路系统的研究中呈现出无线化的发展趋势J。与I丝Z型ig羔Be生eI]l丝Zig羔Be皇elI⋯I丝Zig羔Be皇e[有线相比，无线具有低成本、低功耗、自组织、高效率等!I特点，将成为

8、智能家居系统设计的最优鹪决方案。图1系统总体架构原理示意图Fig．1Schematicdiagramofthesystematicarchitecture黑龙江省大学生创新创业训练项目(编号：201410214009)。修改稿收到日期：2015—03—24。在本文设计的智能家居系统监测过程中，利用第一作