基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)設計

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關的設施集成，構(gòu)建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。基于智能家居的最新定義，參考ZigBee技術(shù)的特點，設計出的本系統(tǒng)，在包含了智能家居必備系統(tǒng)(智能家居(中央)控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng))的基礎上，加入了家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)和家庭環(huán)境控制系統(tǒng)。在智能家居的認定上，只有完整地安裝了所有的必備系統(tǒng)，并且至少選裝了一種及以上的可選系統(tǒng)的家居系統(tǒng)才能稱為智能家居。因此，本系統(tǒng)可以稱為是智能家居。

1 系統(tǒng)設計方案
該系統(tǒng)設計由家庭內(nèi)被控制設備和遠程控制設備組成。其中家庭內(nèi)被控制設備主要有能訪問Internet的計算機、控制中心、監(jiān)控節(jié)點和選擇添加的家用電器控制器。遠程控制設備主要由遠程計算機和手機組成。系統(tǒng)組成如圖1所示。

系統(tǒng)的主要功能有：1)網(wǎng)頁前臺頁面的瀏覽，后臺信息管理；2)通過Internet和手機兩種遠程控制方式實現(xiàn)室內(nèi)家用電器、安防和燈光的開關控制；3)通過RFID模塊實現(xiàn)用戶識別，從而完成室內(nèi)安防狀態(tài)的開關，在盜賊入侵時通過短信息(SMS)向用戶報警；4)通過中央控制管理系統(tǒng)軟件完成室內(nèi)燈光及家電的本地控制和狀態(tài)顯示；5)利用數(shù)據(jù)庫完成個人信息存儲和室內(nèi)設備狀態(tài)存儲，通過中央控制管理系統(tǒng)方便用戶查詢室內(nèi)設備狀態(tài)。

2 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)硬件設計包括控制中心、監(jiān)控節(jié)點和選擇添加的家用電器控制器(這里以電風扇控制器為例)的設計。
2．1 控制中心
控制中心主要功能有：1)組建無線ZigBee網(wǎng)絡，把所有監(jiān)控節(jié)點加入網(wǎng)絡中，并實現(xiàn)新設備的接收；2)用戶身份識別，用戶在離家或歸來時通過用戶卡實現(xiàn)室內(nèi)安防的開關；3)當有盜賊入侵室內(nèi)時，通過向用戶發(fā)送短信息報警。用戶也可通過短信息控制室內(nèi)安防、燈光及家電；4)系統(tǒng)單機運行時，液晶顯示當前系統(tǒng)狀態(tài)，方便用戶查看；5)存儲電器設備狀態(tài)并發(fā)送至PC機，以實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)機。根據(jù)控制中心的功能設計出它的組成框圖如圖2所示。