基于ARM和ZIGBEE的物联网智能家居系统的设计_崔茭3

基于ARM和ZigBee无线网络智能家居系统设计

基于ARM和ZigBee无线网络的智能家居系统设计摘要：设计了一种基于arm和zigbee无线网络的智能家居系统，阐述了智能家居系统的方案设计，并给出了关键环节的实现方法。

该系统能实现对家居环境监测和家电控制，在现代生活中具有广阔的应用前景。

关键词: arm；zigbee；智能家居；嵌入式web服务器1 引言智能家居利用先进的计算机技术、网络通讯技术、电力自动化技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，进行网络化的综合管理[1]。

从目前的发展来看，嵌入式系统和无线网络技术应用在智能家居系统已成大势所趋。

相比传统的家居系统，嵌入式系统和无线网络技术日益成熟，无线传感器产品成本低廉，而且能提供更大的灵活性、流动性，省去了花在综合布线上的费用和精力，因而更适应于家庭、小中型办公场所。

本文设计了一种具有数据传输稳定、功耗要求低、系统可靠、成本低廉等特点的智能家居系统。

该系统以arm处理器s3c2440和嵌入式linux操作系统[2]为核心平台，通过zigbee无线网络[3]把家电设备与嵌入式web服务器[4]相连接，使得用户可以通过客户端的浏览器实现对家居环境的监测和家电设备的控制。

2 系统方案设计基于arm和zigbee无线网络的智能家居系统原理框图如图1所示。

系统以s3c2440嵌入式处理器为核心，外扩nand flash、sdram、和网络通讯接口等。

多个zigbee无线模块节点cc2430组成无线网络，各终端节点连接传感器或者家电设备，通过无线传输的方式与zigbee协调器进行通信，zigbee协调器通过spi接口与arm进行数据传输[5]。

其中s3c2440处理器是韩国三星基于arm公司开发的arm920t处理器核，zigbee网络节点是成都无线龙公司开发的网络微型节点cc2430。

智能家居系统由客户端、嵌入式web服务器和家电设备三部分组成，arm中的嵌入式web服务器是家电监控系统的核心，嵌入式web服务器通过zigbee和家电设备连接，通过网线和客户端相连接。

ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现

ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现作者：王学龙来源：《科学与信息化》2018年第18期摘要随着电子信息技术和物联网技术的不断发展和进步，GPRS/WIFI技术也融入了各类电子产品之中，嵌入式系统因而获得了良好的发展环境，智能家居受到人们的广泛关注和应用。

本篇文章所设计的基于物联网的智能家居远程控制系统利用了云平台服务器，能够实现在Android应用软件平台上来对家具设备进行操控，在ZigBee传输模块下控制设备中传感器以及信息数据的采集，同时，用户可实现通过GPRS/WIFI来进行远程操控。

该系统界面简洁、操作简单，具有很强的扩展性，对于智能家居产业的发展具有重要意义。

关键词云服务；物联网；GPRS；Android；WiFi近年来随着电子信息技术的不断发展和互联网的普及，万物皆可互联深入人心，物联网也成为网络技术应用的重要领域，成为研究者的研究热点之一。

与此同时，随着我国经济的高速发展，人们对于生活品质和家居环境的需求和逐年增高，智能家居市场在这样的大环境背景之下获得了良好的发展，其需求也越来越强烈。

基于此，将家庭中日常所使用的电气设备通过互联网平台予以整合，同时进行远程操控或实时监测已然成为人们的迫切需求，智能家居控制系统所要实现的主要目的是通过智能手机终端和云端服务器来实现对家居设备的监测和控制，最终实现远程操控，按照人们的意愿进行工作。

本篇文章研究了ZigBee、无线传输模块和GPRS/WIFI通信技术，并对其进行了有效整合，构建了新型的智能家居控制系统，能够达到予以设定的功能，具有良好的市场应用前景[1]。

1 系统总体设计本次所设计的智能家居远程控制系统中，实现了通过移动终端设备以及应用软件来对家居设备中的温度、湿度以及烟雾传感器的控制，通过组建了物联网系统，作为智能家具系统中的重要控制节点，手机应用软件可通过通信技术实现对控制器中断的信息互联和蔡总，即使用户距家千里，也能够对家电设备予以有效控制。

基于ZigBee-GPRS技术的物联网智能家居系统设计

基于ZigBee/GPRS技术的物联网智能家居系统设计摘要：本文提出了一个基于zigbee/gprs技术的智能家居系统的具体实施方案。

重点阐述了zigbee无线通信技术适用于智能家居系统的原因及软硬件设计方案。

该系统通过gprs接入internet，可以实施与家庭网关的无线通信，实现了传感网与电信网络之间的数据传输、不同类型感知网络之间的协议转换，具有良好的应用价值和市场推广价值。

关键词：物联网 gprs zigbee 智能家居家庭网关一、引言物联网是一种通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网就是“物物相连的互联网”。

第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。

二、物联网智能家居系统的核心技术（一） zigbee技术在智能家居系统中，无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势，这不仅仅因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去了花在综合布线上的费用和精力，而且它更符合于家庭网络的通讯的4个特点：①传输的数据量小；②信息的实时性高；③网络的容量大；④数据安全可靠。

同时随着无线网络技术的进一步发展，尤其zigbee技术的成熟，必将大大促进家庭智能化、网络化的进程。

zigbee是ieee 802.15.4协议的代名词。

根据这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术。

它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。

表1给出了上述几种短距离无线通信技术在通信距离、功耗、传输速率、连接设备数上的差别和性能比较。

基于Zigbee技术的智能家居控制系统设计—课程设计论文

机器人3课程设计（论文）题目：基于Zigbee技术的智能家居控制系统设计基于Zigbee技术的智能家居控制系统设计摘要随着生活质量的日益改善和生活节奏的不断加快，人们的工作、生活日益信息化。

信息化社会改变了人们的生活方式与工作习惯，使得家居系统的智能化成为一种消费需求，智能家居系统越来越被重视。

因此，将家庭中各种通信设备、家用电器和家庭安保装置通过家居控制系统进行整合，并进行远程控制和管理，已经成为近年来一个热门研究课题。

关键词: Zigbee ；Z-Stack；CC2530芯片；智能家居The Design of Smart Home Control System Based on ZigBee Technology TechnologyABSTRACTWith the development of the science and economy，people’s living standard improves enormously.People may pay more and more attention to their living environment.Information society has changed people’S lifestyle and work habits to makeintelligent home system a consumer demand．Intelligent home system catches moreand more people’S attention.Thereforethe topic about the integration andmanagement of various communication equipments in home，household appliancesand home security devices combined by the intelligent home c ontrol system remotel，has become a hot research point in recent years．Key words: Zigbee; Z-stack;CC2530;Smart Home目录1绪论 (1)1.1无线传感器网络 (1)1.1.1无线传感器网络概况 (1)1.1.2无线传感器的应用现状 (1)1.1.3无线传感器的未来前景 (2)1.2基于Zigbee技术的无线传感器网络 (2)1.3论文结构 (3)2 Z-Stack协议栈 (4)2.1 Zigbee协议介绍 (4)2.1.1 Zigbee协议栈的结构 (4)2.2 Zigbee网络结构 (5)2.3 Z-Stack协议栈介绍 (6)2.3.1寻址 (6)2.3.2绑定 (9)2.3.3路由协议 (9)2.3.4数据发送函数 (10)2.3.5网络组建过程 (10)2.3.6数据接收函数 (10)3智能家居系统的实现 (13)3.1系统的整体介绍 (13)3.2系统硬件介绍 (13)3.2.1各类传感器模块 (13)3.2.2终端节点和数据汇聚模块 (15)3.3系统软件介绍 (16)3.3.1终端节点和数据汇聚模块软件设计 (16)3.3.2上位机（PC机）的监控界面 (18)4结论 (21)参考文献 (22)附录 (23)1 绪论1.1无线传感器网络1.1.1无线传感器网络概况无线传感器网络是指大量的移动的或静止的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。

基于ZiigBee技术的无线智能家居系统设计的开题报告

基于ZiigBee技术的无线智能家居系统设计的开题报告一、选题背景和意义随着物联网技术的发展，在智能家居领域，越来越多的企业和个人开始研发智能家居系统。

智能家居系统可以将家庭中的各种设备、电器、传感器等组合起来，形成一个互联互通的系统，实现家居的自动化、智能化。

目前较为常用的智能家居系统有基于ZigBee、WiFi、蓝牙、Z-Wave等无线通信技术的系统。

ZigBee技术是一种低功耗、低速率、短距离无线通信技术，适用于家庭环境。

ZigBee使用IEEE 802.15.4标准作为物理层和MAC层协议，具有自组织、自适应、低成本等特点，适用于多种应用场景。

在智能家居领域，基于ZigBee技术的无线智能家居系统具有低功耗、高可靠性、安全性等特点，受到广泛关注。

因此，本课题选用基于ZigBee技术的无线智能家居系统作为研究对象，旨在探究如何设计一种低功耗、高可靠、安全的无线智能家居系统，提高家庭生活智能化水平，增加人们的便利性和生活品质。

二、研究内容和研究方法本课题的主要内容是基于ZigBee技术的无线智能家居系统的设计与实现，主要包括以下方面：1. 系统架构设计：根据智能家居应用的需求和ZigBee技术的特点，设计系统的总体框架和架构。

2. 硬件设计：包括节点硬件设计和网关硬件设计。

节点通过ZigBee 芯片实现与网关的通信；网关通过连接局域网或Internet实现对外通信。

3. 软件设计：包括节点软件设计和网关软件设计。

节点软件包括嵌入式系统设计、无线通信协议实现、传感器数据采集与处理等；网关软件包括数据传输协议实现、通信接口设计、云服务器连接协议设计等。

4. 功能实现：实现智能家居系统的各项功能，包括传感器数据采集、温度控制、电器控制、安防监控等，同时支持手机APP和语音控制。

本课题采用文献调研和实验研究相结合的方法，通过查阅相关文献和参考资料，了解基于ZigBee技术的无线智能家居系统的基本原理和实现方法；同时，采用实验研究的方法，进行系统硬件和软件的搭建与调试。

基于ARM和ZigBee的智能家居系统

Ｅｅｔｎｃｎｉｅｎ，ＣｌｇｆｎｏｍａｏｃｅｃｄｅｈｏｏｙｉｎＵｉｅｉ，Ｇａｇｈｕ５３，Ｃｉ）ｌｒｉＥｇｎｒｇｏｌｅｆｒｔｎｉｅｎｃｎｌｇ，ＪａｎｖｒｔｃｏｅｉｅｏＩｉＳｎａＴｎｓｙｕｎｚｏ１６２ｈａ０ｎ
ＳａｔｏｅｓｓｅｓｄｏｍｒｍｙｔｍｂａｅｎＡＲＭｎｇｅｈａｄＺｉＢｅ
ＷＵｅ —ｈｎＬＩａ —ｅ２Ｗｎｚｏｇ．ｎｌｉＷ（．Ｃｎｅｆｘｅｍｅｔｌｅｃｉｇ１ｅｔｒｐｒｎａＴａｈｎ，Ｇｕｎｄｎｉｅｓｙｏｉａｃ，Ｇｕｎｚｏ５Ｃｉａ．ＤｅａｔｎｆｏＥｉａｇｏｇＵｎｖｒｉｆｎｎｅｔＦａｇｈｕ５２，ｈｎ；２１１０ｐｒｍｅｔｏ
Ｆｎｌ，ｅｐｒｍｅｔｎｔｅｒｏｍａｃｆｈｇｅｎｔｏｋｏｇｎｚｄｂｏｓｑｉｍｅｔｎｐｌａｉｎｒａｒｄｏｔｎｓｉａｌｙｘｅｉｎｓｆｒｎｅｏｔｅＺｉＢｅｅｒｒａｉｅｙｈｕｅｅｕｐｎｓａｄａｐｉｔｓｅｃｒｉｕｄｔｔｏｈｐｅｗｃｏａｅａｅｓ
ＡｂｔａｔＦｏｏｌｃｉｇｉｆｒｔｎｏｅｕｐｎｓｎｐｌａｉｎ，ａｄａｓａｓｔｎｏｓｒｃ：ｒｌｔｏｍａｉｆｑｉｍｅｔａｄａｐｉｔｓｎｌｏｔｎｍｉｉｇｃｍｍａｄ，ａｓｒｈｍｅｓｓｅｂｓｄｏｃｅｎｎｏｃｏｒｔｎｓｍａｔｏｔｍａｅｎｙＡＲＭｄＺｇｅｉｅｉｎｄＴｅｅｅｄｄｓｓｍａｏｔｌｈａｓｓｉｎａｄｄｔｒｃｓｉｇＩｃｎｉｔｒｃｔｔｒｅｄｎａｉＢｅｄｓｇｅ．ｈｍｂｄｅｙｔＣｃｎｒｅｔｎｍｉｓｏａａｐｏｅｓｎ．ｔａｅａｔｈＩｅｎｔｓｅｎｏｔｒｎｎｗｉｎｎａＣＤＭＡｅｌｌｒｎｔｒｓＵｓｒａｏｔｏｈｙｔｍｏｎｙｂｅｅｅｄｄｔｒｎｌ，ｂｔａｓｈａｔｐａｄｍｏｉｈｎ．ｃｌａｅｗｏｋ．ｕｅｓｃｎｃｎｒｌｅｓｓｔｅｎｔｌｙｔｍｂｄｅｅｍｉａｓｏｈｕｌｔｅｌｐｏｎｂｌｐｏｅｏｅ

基于ZigBee技术的无线智能家居系统研究与设计

用．０，：５５２９８５－６０
络的请求信号，则给发送请求信号的终端节点回复信息，然后将该终端节点加入所管辖的网络范围内，并分配相应的网络地址。如果所收到的信号是终端节点发送过来的监测数据，则在给终端节点发送数据的确认信号之后，就要对数据进行识别和处理，并在规定的
进入到了一种空闲状态。终端节点会定期地从空闲状态中醒来，对相关的环境信息进行监测，将其监测过程中所采集到的数据通过无线发射模块发送给与其相联的汇聚节点，如果收到汇聚节点发过来
的确认信息，则表明数据发送成功，之后终端节点将再次进入空闲
先要进行初始化，初始化所完成的工作类似与上面的汇聚节点，然
后终端节点开始不断的发出请求信号，要求加入到某个汇聚节点所
创建的网络，只要终端节点成功加入网络，就停止发送请求加入网
络的报文，并得到一个汇聚节点分配给它的网络地址，之后节点就
采集。若数据发送不成功，点会再次采集数据并发送给汇聚节点，节直到发送成功为止。
三、结束语
和其它短距离通信技术比较，ＺｇｅｉＢｅ技术具有明显的优势，其近距离、低成本、低功耗、低速率等特点更加适合于家庭组网的特
点。本文提出了一套用ＺｇｅｉＢｅ技术实现智能家居系统的设计方案，
３推行媒体通识教育。．鉴于媒体素养教育的重要性以及有效扩散其广泛影响，应该将其作成为高校大学生人文素质教育的一部分，作为通识教育来推行。

基于物联网的智能家居控制系统设计共3篇

基于物联网的智能家居控制系统设计共3篇基于物联网的智能家居控制系统设计1随着科技的发展，以及人们对生活质量的需求日益提高，智能家居也由此应运而生。

智能家居通过将传感器、控制设备和网络等技术集成到房屋中，实现家居设备间的通信和控制，从而提高家居的舒适度、安全性和能耗效率。

其中，物联网技术（Internet of Things, IoT）作为智能家居的基础，为智能家居的实现提供了可靠的支撑。

本文将介绍基于物联网的智能家居控制系统的设计。

首先，我们需要选择合适的传感器和控制设备。

对于智能家居来说，其控制系统需要采用广泛的传感器和控制设备。

例如，温度传感器可以用来感知室内温度，风扇或者空调可以用来控制室内温度，灯光传感器可以用来感知室内光线强度，智能插座可以用来控制插入其中的电器设备的开关等。

选用传感器和控制设备时，需按照实际需要进行选择，避免浪费。

其次，我们需要将各种设备相连接，这位于智能家居控制系统的核心。

传感器、控制设备和网络需要有合适的连接方式，必须使其互相交互。

这意味着系统需要一个合适的通信方式，比如Zigbee、Z-wave、Wi-Fi或者蓝牙等。

选择通信方式时，也需考虑控制设备之间的距离和噪声。

然后，智能家居控制系统需要一个合适的平台，以便进行智能化控制。

智能控制平台可以让用户轻松地控制房屋中的设备，同时还能够根据用户的习惯来实现个性化的控制。

例如，用户可以预置好一些场景，如“通风”、“睡眠”、“晚餐时间”等，一键启动相应场景即能自动调节相应设备，从而方便快捷。

智能家居控制平台的设计与实现将极大地提高家居的智能化水平。

最后，智能家居控制系统需要具有良好的安全性。

随着智能家居应用的普及，我们需要采取措施来防止黑客入侵，保护用户隐私等。

智能家居系统中的数据库应进行加密存储和传输，防止敏感信息泄露。

同时，通讯协议也应该经过安全验证、防止欺诈和消息篡改等。

总之，基于物联网的智能家居控制系统的设计需要经过详细的调研，充分考虑用户的需求和实际情况，注意系统间的协同工作，同时提高系统的安全性。