基于ZigBee网络的智能家居远程监控系统设计

摘要

智能家居是以家庭住宅为对象,将嵌入式控制技术、无线通信技术、互联网信息管理技术有机结合,建立起的服务生活的集中化和智能化的监控管理平台。它是科技进步的产物,也是未来家居生活的发展趋势。
　　 在分析智能家居系统的发展概况和功能需求的基础上,提出了基于ZigBee和GPRS无线通信技术的三层网络架构。重点阐述了ZigBee技术特点、拓扑结构,并选择树型网络作为该系统的拓扑结构。在研究ZigBee路由协议和拓扑控制算法的基础上,根据智能家居家庭局域网节点的规模小和取电方便等特点,设计了一种基于负载均衡的最小跳路由算法(LLMHC),该算法不仅能够使终端节点以最短的路径向协调器传送信息,还能平衡树干节点的负载数量。浅析按需拓扑控制算法(STEM-B)在系统中的应用,该算法既能满足智能家居控制实时性要求,又可以通过休眠机制大大节省了终端节点的能耗。
　　 选用TI公司的射频芯片CC2430和微控制器MSP430以及其他外围芯片模块,采用模块化思想搭建了智能家居终端节点和主控制器的软硬件平台,并采用C/S模式设计了上位机远程监控平台。测试结果表明,该系统通信稳定可靠,适合智能家居的应用,并具有扩展性强、人机界面友好等特点。