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　　ZigBee是近幾年逐步發展起來，很有市場潛力的一種無線連接技術，是為了滿足低功耗、低數據量和低成本的無線網絡要求而誕生的，是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術，在眾多領域有著廣泛的應用前景。而智能家居是一個多功能的綜合技術系統，它以家庭住宅為平臺，利用先進的計算機技術、通信技術、網絡技術、控制技術、信息技術，將家庭中的各種電器設備通過某種形式的網絡有機地連接在一起，進行網絡化的綜合管理與調控，為人們提供一個舒適、安全、方便、環保和高效率的生活環境，而智能家居控制器利用ZigBee技術將家庭中許多相對獨立的家用電器構成一個統一的智能家居系統，從而方便對家居中的各種電器設備進行本地操作，同時也可通過互聯網或GPRS系統對各種電器設備實現遠程控制。那么，基于Zigbee技術的智能家居控制器應該如何設計呢？
　　智能家居系統的網絡通信具有如下特點：

　　①傳輸數據量小，無需太大的傳輸速度；②網絡的容量大，以滿足家庭中的各種家電設備；③信息的實時性好，時延短。

　　ZigBee的技術特點決定了其能很好地滿足智能家居網絡的上述需求，特別是具備自組織、自愈能力，這樣的無線通信技術是智能家居系統理想的通信方式。所以，基于Zigbee技術的智能家居控制器設計就需要滿足以下幾點需求。

　　一、能家居控制器中的Zigbee模塊

　　ZigBee模塊采用全功能設備（FFD）類型，它在智能家居系統中承擔著網絡協調器的角色，可提供信息的雙向傳輸，以連接智能家居系統中其它精簡功能設備（RFD）。

　　CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架構，在單個芯片上整合了ZigBee射頻（RF）前端、內存和微控制器。它使用1個8位MCU （8051），具有128KB可編程閃存和8KB的RAM ，還包含模數轉換器、4個定時器、AES - 128協同處理器、看門狗定時器、32kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路，以及21個可編程I/O引腳。

　　CC2430芯片采用0118μm CMOS工藝生產，工作時的電流損耗為27mA ；在接收和發射模式下，電流損耗分別低于27mA或25mA。CC2430的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應用。

　　CC2430帶有2個強大的支持幾組協議的US2ART通信接口，通過此通信接口中的一個，S3C2410X處理器可以對CC2430進行寫入或讀取配置信息，也可以收發數據。CC2430芯片集成了CRC和數據完整性檢查等功能，減少了程序員編程的工作量，加快了通信的速度，減少了能量消耗。同時，芯片還采用了CS2MA - CA技術來避免數據發送時的競爭和沖突，減少了一部分不必耍的能量消耗。因此CC2430芯片具有超低的能耗，其使用壽命可以年來計算，價格便宜，符合傳感器網絡需要大量分布節點的特點。

　　控制器通過RS - 232接口利用Zigbee模塊采集各種家電設備運行狀態并接收各種故障報警信息。
　　二、能家居控制器的功能

　　智能家居控制器操作系統選用開源的嵌入式Linux操作系統，通過裁減后移植到控制器硬件平臺上。該智能家居控制器將Linux，ARM系統、手機模塊和ZigBee模塊組成一個整體，構成了一個功能齊全的嵌入式系統，利用ZigBee技術輕松實現家庭內部多節點的無線連接。智能家居控制器的功能為

　　（1）采用ARM架構的32位嵌入式RISC處理器和開源的嵌入式linux操作系統；

　　（2）是智能家居控制系統的控制中心，也是家居系統中信息家電平臺的網關；

　　（3）遇盜搶或疾病，按緊急按鈕，自動向管理中心報警；

　　（4）以家庭為單位配置，利用液晶屏顯示小區通知、系統各部分工作狀況及數據；

　　（5）利用ZigBee傳感器節點監測各種故障報警數據（火災、煤氣泄漏等），并自動通過手機模塊發給用戶或小區管理中心；

　　（6）通過以太網（或RS - 485）與小區管理中心通信；

　　（7）通過控制器上的無線ZigBee模塊與家居系統中各子節點進行通訊，對多種家電設備進行相應的控制；

　　（8）用戶可通過Internet遠程監控家庭中的多種家居設備。

　　智能家居控制器通過Zigbee模塊采集各種家電設備的運行狀態并將各種故障報警數據存入數據庫；對故障報警優先處理，通過手機模塊自動發送短信息到用戶手機或小區物管，并將現場數據實時存入數據庫，以便對各種信息進行進一步的分析和統計。在這里數據庫成為了連接前后臺的中間件，存儲狀態數據供遠程監控和本地LCD顯示，同時接收瀏覽器和本地鍵盤輸入，由通信程序、CGI程序完成控制命令的下傳及運行狀態的上傳；同時數據庫還需實現故障的分析統計和查詢。在本系統設計中，我們采用嵌入式數據庫SQLite以滿足系統遠程控制數據傳遞、數據共享的要求。

　　控制器的軟件主要分為4個模塊：與數據采集接口的通信程序、故障報警程序、本地的人機交互程序和遠程控制程序。為了使用戶可以在Internet上通過瀏覽器控制智能家居網絡，需要在控制器（數字家庭網關）上架設Web服務器與用戶進行通信，并通過CGI接口調用后臺CGI程序。CGI程序在Web服務器和控制程序間建立聯系，調用具體的控制程序，實現對智能家居網絡內部節點的指定操作。它監控網絡，隨時隨地都能知道網絡內設備的狀態并控制網絡內的各種設備。網絡監控在家庭網絡中也是非常重要的，使用戶可以隨時了解網絡的狀況，如設備的加入退出、設備故障等等。

　　ZigBee技術彌補了低成本、低功耗和低速率無線通信市場的空缺。智能家居控制器硬件由先進的ARM9嵌入式系統、手機模塊和ZigBee模塊組成；操作系統采用嵌入式Linux，家庭網絡采用ZigBee無線網絡，安全性好，系統功能完善，能夠適應今后智能家居發展的需要。