一種基于ZigBee技術(shù)的智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)

在智能家居系統(tǒng)中，將無線網(wǎng)絡技術(shù)應用于家庭網(wǎng)絡已成為勢不可擋的趨勢。這不僅僅是因為無線網(wǎng)絡可以提供更大的靈活性、流動性，省去花在綜合布線上的費用和精力，而且更因為它符合家庭網(wǎng)絡的通訊特點。隨著無線網(wǎng)絡技術(shù)的進一步發(fā)展，必將大大促進家庭網(wǎng)絡智能化的進程。
本文介紹的智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)，它是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，符合IEEE802.15.4協(xié)議，是IEEE工作組專門為家庭短距離通訊制定的新標準。

1 ZigBee技術(shù)簡介
ZigBee技術(shù)的主要優(yōu)點有：（1）省電：兩節(jié)五號電池可使用長達六個月到兩年左右的時間；（2）可靠；采用了碰撞避免機制；（3）成本低；（4）時延短；（5）網(wǎng)絡容量大；（6）安全：ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128，各種應用可以靈活確定其安全屬性。
ZigBee技術(shù)的特點完全符合家庭網(wǎng)絡通訊的需要，因此選擇ZigBee技術(shù)構(gòu)建智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。
2 智能家居無線網(wǎng)絡系統(tǒng)
本系統(tǒng)以家庭為單位進行設(shè)計安裝，每個家庭都安裝一個家庭網(wǎng)關(guān)、若干個無線通訊ZigBee子節(jié)能模塊。在家庭網(wǎng)關(guān)和每個子節(jié)點上都接有一個HeliLink無線網(wǎng)絡收發(fā)模塊（符號ZigBee技術(shù)標準的產(chǎn)品），通過這些無線網(wǎng)絡收發(fā)模塊，數(shù)據(jù)在網(wǎng)關(guān)和子節(jié)點之間進行傳送。下面介紹各部分的結(jié)構(gòu)及功能。
家庭網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)及功能為：
（1）采用ARM構(gòu)架的32位嵌入式RISC處理器和.uClinux操作系統(tǒng)；
（2）通過門鎖進行自動設(shè)防/解防；
（3）遇搶劫或疾病，按緊急按鈕，自動向管理中心報警；
（4）每家每戶配有自己的網(wǎng)頁，通過網(wǎng)頁顯示小區(qū)通知、系統(tǒng)各部分工作狀況及數(shù)據(jù)；
（5）水、電、氣各表數(shù)據(jù)發(fā)給牧業(yè)管理中心；
（6）通過以太網(wǎng)與小區(qū)管理中心通訊；
（7）通過網(wǎng)關(guān)上的無線ZigBee（IEEE802.15.4）模塊與網(wǎng)絡中各子節(jié)點進行通訊。