ZigBee是一(yi)種新興(xing)的近距離、低(di)(di)復雜度、低(di)(di)功耗、低(di)(di)數據速率、低(di)(di)成(cheng)本的無線(xian)網絡技術，在眾多(duo)領域有著廣(guang)泛的應(ying)用(yong)前景。

智能家居是一(yi)個(ge)多功能(neng)的(de)(de)綜合技(ji)術系統，它以家庭(ting)住宅(zhai)為平臺，利用(yong)先進(jin)的(de)(de)計算機(ji)技(ji)術、通信技(ji)術、網(wang)(wang)絡(luo)技(ji)術、控制技(ji)術、信息技(ji)術，將家庭(ting)中的(de)(de)各種電器設(she)備通過(guo)某種形式的(de)(de)網(wang)(wang)絡(luo)有機(ji)地連接在一(yi)起，進(jin)行網(wang)(wang)絡(luo)化的(de)(de)綜合管理與調控，為人(ren)們提供一(yi)個(ge)舒適(shi)、安(an)全、方便、環保和高效率(lv)的(de)(de)生活環境。

本文所介(jie)紹的(de)智(zhi)(zhi)能家(jia)(jia)居控(kong)制器(qi)(qi)利用ZigBee技術將(jiang)家(jia)(jia)庭中(zhong)許多相(xiang)對(dui)獨立(li)的(de)家(jia)(jia)用電器(qi)(qi)構(gou)成(cheng)一個統一的(de)智(zhi)(zhi)能家(jia)(jia)居系統，從而方便對(dui)家(jia)(jia)居中(zhong)的(de)各種電器(qi)(qi)設備進行本地操作，同時也可通過互聯網或GPRS系統對(dui)各種電器(qi)(qi)設備實現遠程(cheng)控(kong)制。

一. ZigBee技術簡(jian)介(jie)

ZigBee技術(shu)是近幾年逐(zhu)步(bu)發展起(qi)來，很有市(shi)場潛(qian)力的(de)(de)(de)一種無(wu)線(xian)(xian)連接技術(shu)。它是為(wei)了(le)滿(man)足(zu)低(di)功(gong)耗、低(di)數據量和(he)低(di)成本(ben)的(de)(de)(de)無(wu)線(xian)(xian)網(wang)絡要求(qiu)而誕生(sheng)的(de)(de)(de)。它基于IEEE無(wu)線(xian)(xian)個人區域網(wang)（WirelessPersonal AreaNetwork，WPAN）工作組(zu)的(de)(de)(de)80211514標準，被(bei)稱為(wei)ZigBee技術(shu)標準。

IEEE80211514標準定義了(le)物理層(ceng)（PHY）和數據鏈路層(ceng)（MAC）；網絡層(ceng)以上(shang)的(de)協議由ZigBee聯盟負責制定，其(qi)中(zhong)應用層(ceng)包括了(le)應用支持子層(ceng)（APS）、ZigBee設(she)備對象（ZDO）和由制造商制訂的(de)應用對象。

ZigBee以一個(ge)個(ge)獨立的(de)工作(zuo)節(jie)點(dian)(dian)為(wei)依托，利用(yong)無線通(tong)(tong)信(xin)，通(tong)(tong)過自組織方式組成(cheng)星型(xing)(xing)、網狀和(he)簇狀3種(zhong)網絡(luo)(luo)結構，因此(ci)每個(ge)節(jie)點(dian)(dian)的(de)功能(neng)(neng)并非(fei)完全相同。為(wei)了(le)降低系統(tong)的(de)成(cheng)本，IEEE80211514定(ding)義了(le)2種(zhong)物(wu)理設備(bei)類型(xing)(xing)：全功能(neng)(neng)設備(bei)FFD （Full FunctionDevice）和(he)精(jing)簡(jian)功能(neng)(neng)設備(bei)RFD（Reduced FunctionDevice）。FFD節(jie)點(dian)(dian)具備(bei)控制器(qi)的(de)功能(neng)(neng)，提供(gong)數(shu)據交換，能(neng)(neng)夠作(zuo)為(wei)網絡(luo)(luo)協調器(qi)、路(lu)由節(jie)點(dian)(dian)和(he)終端節(jie)點(dian)(dian)來使用(yong)，可以與(yu)網絡(luo)(luo)中任何類型(xing)(xing)的(de)設備(bei)進行通(tong)(tong)信(xin)；RFD只能(neng)(neng)作(zuo)為(wei)終端節(jie)點(dian)(dian)來使用(yong)，而(er)且只能(neng)(neng)與(yu)FFD通(tong)(tong)信(xin)，兩個(ge)RFD節(jie)點(dian)(dian)之間不能(neng)(neng)通(tong)(tong)信(xin)。

Zigbee這一無線通信技術具有近距離、低復(fu)雜(za)度、低功(gong)耗、低數據速率、低成本、安(an)全可靠(kao)、網絡容量大、自組(zu)織、自愈能(neng)力(li)強等特點(dian)，可廣泛(fan)應(ying)用于多個(ge)技術領(ling)域，有著廣闊的市場前景。

二 .基于Zigbee技(ji)術的智能家居控制(zhi)器的設計

智能(neng)家居系統的網絡通(tong)信(xin)具有如(ru)下(xia)特點：

①傳輸(shu)數據量小，無(wu)需太大的(de)傳輸(shu)速度；②網絡的(de)容量大，以滿足家庭中的(de)各種(zhong)家電設備；③信(xin)息的(de)實(shi)時(shi)性好，時(shi)延短。

ZigBee的技術特(te)點決定了其能(neng)很(hen)好地(di)滿足智能(neng)家(jia)居網(wang)絡的上述(shu)需求，特(te)別是具備(bei)自組織、自愈能(neng)力，這樣(yang)的無線通信技術是智能(neng)家(jia)居系(xi)統理想(xiang)的通信方式。

1、 能家居系統的基本構成

智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)(jia)居系(xi)統(tong)可(ke)(ke)通(tong)過(guo)GSM/GPRS/CDMA/網絡(luo)、ZigBee個域網、互(hu)(hu)(hu)(hu)聯網以及小區信(xin)(xin)息(xi)網實(shi)現信(xin)(xin)息(xi)的(de)互(hu)(hu)(hu)(hu)聯互(hu)(hu)(hu)(hu)通(tong)。用戶(hu)在(zai)戶(hu)外可(ke)(ke)通(tong)過(guo)手機調控(kong)家(jia)(jia)中(zhong)(zhong)的(de)電器(qi)和照明裝置，也可(ke)(ke)及時得到家(jia)(jia)中(zhong)(zhong)的(de)防盜、防火、防煤氣泄漏等報(bao)(bao)警信(xin)(xin)息(xi)；在(zai)家(jia)(jia)中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)通(tong)過(guo)遙(yao)控(kong)器(qi)調控(kong)家(jia)(jia)電設備。控(kong)制(zhi)器(qi)還兼(jian)有可(ke)(ke)視(shi)對講(jiang)系(xi)統(tong)室內主機功能(neng)(neng)(neng)，能(neng)(neng)(neng)查閱社區發布的(de)各類信(xin)(xin)息(xi)，必要時可(ke)(ke)向社區保(bao)安(an)發出報(bao)(bao)警求救(jiu)信(xin)(xin)號。系(xi)統(tong)主要由(you)一個智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)(jia)居控(kong)制(zhi)器(qi)和若干個室內監(jian)控(kong)ZigBee功能(neng)(neng)(neng)模塊(kuai)組成。系(xi)統(tong)模型如圖(tu)2所示。智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)(jia)居控(kong)制(zhi)器(qi)經2個無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)(xin)網絡(luo)、互(hu)(hu)(hu)(hu)聯網以及2條有線(xian)通(tong)信(xin)(xin)線(xian)路(lu)與外部設施實(shi)現信(xin)(xin)息(xi)的(de)互(hu)(hu)(hu)(hu)聯互(hu)(hu)(hu)(hu)通(tong)，因而智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)(jia)居控(kong)制(zhi)器(qi)又可(ke)(ke)視(shi)為數字家(jia)(jia)庭網關。

智(zhi)能家(jia)(jia)居控制(zhi)器內(nei)部裝有手機(ji)模塊(kuai)，通過GSM（GPRS、CDMA）移動(dong)通信網絡，與(yu)用(yong)戶(hu)手機(ji)實現(xian)雙向(xiang)短消息收發(fa)。用(yong)戶(hu)可通過手機(ji)短消息實現(xian)對家(jia)(jia)用(yong)電(dian)器的(de)(de)電(dian)源開關控制(zhi)以及調(diao)光、調(diao)速控制(zhi)；控制(zhi)器以手機(ji)短消息的(de)(de)形式向(xiang)用(yong)戶(hu)手機(ji)發(fa)送報警(jing)信號，供防盜、防火(huo)、防煤氣泄漏以及家(jia)(jia)庭突發(fa)事件報警(jing)用(yong)。

控制(zhi)(zhi)器內部裝(zhuang)(zhuang)有1個ZigBee模塊，通過Zig2Bee無線網(wang)絡與家居中的(de)(de)監控裝(zhuang)(zhuang)置進行通信，作(zuo)為ZigBee網(wang)絡協(xie)調器（FFD）來(lai)使用。它(ta)負責組建智能家居ZigBee網(wang)絡，接收系(xi)統控制(zhi)(zhi)中心發送的(de)(de)指令，并做出相(xiang)應地處(chu)理。同時還(huan)要將(jiang)從路由(you)節(jie)點（FFD）或終端節(jie)點（RFD）接收到的(de)(de)數(shu)據(ju)發送給(gei)系(xi)統控制(zhi)(zhi)中心。

室內監(jian)控(kong)設(she)備(bei)按用途可(ke)分為3類：第(di)一(yi)類為開(kai)(kai)關(guan)(guan)與(yu)插(cha)座，最(zui)簡單的(de)(de)(de)(de)插(cha)座通過小電(dian)子開(kai)(kai)關(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)通斷實現(xian)對家用電(dian)器(qi)（如電(dian)飯煲、飲水機、電(dian)視、冰箱、空調(diao)(diao)、洗(xi)衣機、電(dian)動(dong)窗簾以及不需要調(diao)(diao)光(guang)的(de)(de)(de)(de)燈具(ju)）的(de)(de)(de)(de)電(dian)源開(kai)(kai)關(guan)(guan)控(kong)制；較(jiao)復雜的(de)(de)(de)(de)智能開(kai)(kai)關(guan)(guan)和插(cha)座具(ju)有輸出功(gong)率可(ke)調(diao)(diao)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能，用于(yu)吊燈、落地臺燈的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)光(guang)或電(dian)風扇的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)速等。第(di)二類為傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)產品(pin)，其中熱釋電(dian)紅外傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)和門磁傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)用于(yu)防(fang)盜，煙霧傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)用于(yu)防(fang)火，瓦斯傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)用于(yu)防(fang)煤氣(qi)泄(xie)漏，還(huan)有手(shou)動(dong)報警(jing)按鈕用于(yu)突發事件（如孤寡(gua)老人突然(ran)發病）的(de)(de)(de)(de)報警(jing)。這(zhe)些節(jie)點都帶有ZigBee模(mo)塊，作為網絡的(de)(de)(de)(de)終端節(jie)點（RFD）。第(di)三類為手(shou)持遙控(kong)器(qi)，除實現(xian)對家用電(dian)器(qi)開(kai)(kai)關(guan)(guan)控(kong)制、調(diao)(diao)光(guang)調(diao)(diao)速控(kong)制外，還(huan)具(ju)備(bei)照明(ming)場景設(she)定(ding)與(yu)控(kong)制功(gong)能。

若小區配置有物管通信(xin)網(wang)絡和門禁(jin)對講(jiang)(jiang)系(xi)統，控制器(qi)兼備(bei)可視門禁(jin)對講(jiang)(jiang)系(xi)統的(de)室內主機(ji)的(de)功能。

控制(zhi)器(qi)(qi)上(shang)的(de)(de)液(ye)晶LCD顯示(shi)屏可顯示(shi)訪(fang)客的(de)(de)圖像畫(hua)面，與訪(fang)客進行對講或(huo)開(kai)鎖操作。此(ci)(ci)外，控制(zhi)器(qi)(qi)可接收小(xiao)區物管發(fa)(fa)送的(de)(de)各(ge)類(lei)文字(zi)信息(xi)；當室內發(fa)(fa)生意外時，可向(xiang)小(xiao)區物管發(fa)(fa)送報警(jing)信號。控制(zhi)器(qi)(qi)備有互聯網接口，供(gong)用(yong)戶在異地(di)時通(tong)過互聯網控制(zhi)家中電器(qi)(qi)的(de)(de)運行，也可監視家中發(fa)(fa)生的(de)(de)事件。下一(yi)代(dai)互聯網的(de)(de)問世(shi)將為(wei)此(ci)(ci)項功能的(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)極(ji)大的(de)(de)支持，到那(nei)時，每(mei)個家電及控制(zhi)器(qi)(qi)本身都將有自己的(de)(de)靜態IP 地(di)址，從而成為(wei)網絡中的(de)(de)一(yi)員(yuan)。

ZigBee的簇狀(zhuang)網(wang)絡(luo)(luo)綜合(he)了(le)星型(xing)(xing)和(he)網(wang)狀(zhuang)結構的特(te)點，我(wo)們在實際應(ying)用(yong)中利用(yong)智能家(jia)居控制器(qi)及ZigBee傳感器(qi)節(jie)(jie)點組成簇狀(zhuang)網(wang)絡(luo)(luo)。它具有良好的可擴展性，對于大戶(hu)型(xing)(xing)或別墅(shu)用(yong)戶(hu)而言，可以通過增加路由節(jie)(jie)點來擴大網(wang)絡(luo)(luo)覆蓋范圍；對于小戶(hu)型(xing)(xing)的用(yong)戶(hu)而言，可以通過減(jian)少路由節(jie)(jie)點變成星型(xing)(xing)網(wang)絡(luo)(luo)，以節(jie)(jie)省能量、加快數據傳輸速(su)度。

2、能家居控(kong)制器的硬件設計(ji)

2.1 能家居控(kong)制器簡介(jie)

智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)(ju)系(xi)(xi)統的(de)核(he)心(xin)部件(jian)是智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)(ju)控制(zhi)器(qi)。其組成(cheng)框(kuang)圖如圖3所示，它(ta)以嵌入式處(chu)理器(qi)為(wei)中心(xin)，由手機(ji)模(mo)塊、ZigBee模(mo)塊以及(ji)必要的(de)輔助接口組成(cheng)。智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)(ju)控制(zhi)器(qi)是整個智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)(ju)系(xi)(xi)統的(de)控制(zhi)中心(xin)，其硬件(jian)核(he)心(xin)是中央處(chu)理器(qi)，所有的(de)設備控制(zhi)、任務(wu)調(diao)度、通信協(xie)議轉換、數據(ju)收發(fa)和數據(ju)管(guan)理等任務(wu)都(dou)需要中央處(chu)理器(qi)。從功(gong)能(neng)(neng)、可擴展(zhan)性、操作系(xi)(xi)統支持及(ji)功(gong)耗(hao)等方面考慮，我們選擇功(gong)能(neng)(neng)強大的(de)32位ARM9微處(chu)理器(qi)S3C2410X作為(wei)主處(chu)理器(qi)，存儲器(qi)選用(yong)64M的(de)NAND Flash和64M的(de)SDRAM。

在人機接(jie)(jie)口(kou)(kou)方(fang)面(mian)，采(cai)用(yong)5英(ying)寸的(de)(de)TFT液晶屏，并配置(zhi)相應的(de)(de)觸摸屏。可用(yong)于顯示訪客圖像和(he)小(xiao)區物管發送的(de)(de)各(ge)(ge)種信息(xi)，并使(shi)用(yong)戶可方(fang)便地輸入(ru)數據去控(kong)(kong)(kong)制各(ge)(ge)種家(jia)居設(she)(she)備。另外為了控(kong)(kong)(kong)制方(fang)式(shi)更靈活(huo)，利用(yong)處理器的(de)(de)I2C總線接(jie)(jie)口(kou)(kou)設(she)(she)計鍵(jian)盤接(jie)(jie)口(kou)(kou)，從而可擴展各(ge)(ge)種控(kong)(kong)(kong)制、報警方(fang)式(shi)。控(kong)(kong)(kong)制器有2個通信模(mo)(mo)塊(kuai)：手(shou)機模(mo)(mo)塊(kuai)和(he)ZigBee模(mo)(mo)塊(kuai)。手(shou)機模(mo)(mo)塊(kuai)由主(zhu)機模(mo)(mo)塊(kuai)、SIM卡接(jie)(jie)口(kou)(kou)、音頻部分(fen)和(he)射頻部分(fen)組成(cheng)，采(cai)用(yong)SIMCOM公(gong)司生產的(de)(de)SIM300芯片（GPRS 模(mo)(mo)塊(kuai)）。與ARM進(jin)行(xing)數據傳輸采(cai)用(yong)標(biao)準(zhun)的(de)(de)RS - 232接(jie)(jie)口(kou)(kou)，通過使(shi)用(yong)AT命(ming)令完成(cheng)對該模(mo)(mo)塊(kuai)的(de)(de)操作，實現(xian)短消(xiao)息(xi)的(de)(de)收(shou)發。Zigbee模(mo)(mo)塊(kuai)采(cai)集(ji)各(ge)(ge)種家(jia)電設(she)(she)備運行(xing)狀態并接(jie)(jie)收(shou)各(ge)(ge)種故(gu)障報警信息(xi)，通過RS - 232接(jie)(jie)口(kou)(kou)與ARM進(jin)行(xing)數據傳遞。

控制器(qi)配(pei)(pei)(pei)有(you)以太網接(jie)口(kou)(kou)，配(pei)(pei)(pei)合控制器(qi)上建(jian)立(li)的(de)(de)(de)(de)Web服務器(qi)，用(yong)(yong)戶可(ke)通過Internet完成(cheng)對家庭環(huan)境及各種家電(dian)設備的(de)(de)(de)(de)監控。圖3中的(de)(de)(de)(de)RS - 485接(jie)口(kou)(kou)用(yong)(yong)于與小(xiao)區(qu)物(wu)管的(de)(de)(de)(de)通信（與原有(you)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)區(qu)網絡配(pei)(pei)(pei)合。若為新建(jian)小(xiao)區(qu)，可(ke)直接(jie)使用(yong)(yong)以太網接(jie)口(kou)(kou)）.利用(yong)(yong)MAX3232將ARM9的(de)(de)(de)(de)兩(liang)個USART收發(fa)器(qi)，組成(cheng)兩(liang)個RS - 232端口(kou)(kou)和一個RS - 485端口(kou)(kou)。

音頻接口(kou)(kou)利用微處理器內部的(de)IIS總線接口(kou)(kou)與外(wai)部音頻數字信號編碼器芯(xin)片（UDA1341TS）組成(cheng)。

視(shi)頻(pin)接口采用中芯(xin)微(wei)的(de)(de)DSP芯(xin)片(pian)，將視(shi)頻(pin)信號轉換成微(wei)處(chu)理器能夠處(chu)理的(de)(de)JPG文件(jian)格式(shi)或(huo)二進制(zhi)圖像(xiang)流，經處(chu)理后送(song)LCD屏顯示。

2.2 能(neng)家居控制器(qi)中的Zigbee模塊

ZigBee模塊采(cai)用全(quan)功能(neng)設備(bei)（FFD）類型，它在智能(neng)家(jia)居系統中(zhong)(zhong)承擔著網(wang)絡協(xie)調器的角色(se)，可提供(gong)信(xin)息的雙向傳輸，以連接智能(neng)家(jia)居系統中(zhong)(zhong)其它精(jing)簡功能(neng)設備(bei)（RFD）。

CC2430芯片(pian)(pian)延(yan)用(yong)了以(yi)往CC2420芯片(pian)(pian)的(de)架構，在單個(ge)芯片(pian)(pian)上整合了ZigBee射頻（RF）前端、內存(cun)和微控制器(qi)。它(ta)使用(yong)1個(ge)8位(wei)(wei)MCU （8051），具有128KB可(ke)編程閃存(cun)和8KB的(de)RAM ，還包含模數轉換器(qi)、4個(ge)定(ding)(ding)時(shi)器(qi)、AES - 128協同處理(li)器(qi)、看(kan)門狗定(ding)(ding)時(shi)器(qi)、32kHz晶振的(de)休眠模式(shi)定(ding)(ding)時(shi)器(qi)、上電復位(wei)(wei)電路、掉電檢測電路，以(yi)及21個(ge)可(ke)編程I/O引腳。

CC2430芯片采用0118μm CMOS工藝生(sheng)產，工作時(shi)的電(dian)(dian)流(liu)(liu)損(sun)(sun)耗為27mA ；在接收和發射模式(shi)下，電(dian)(dian)流(liu)(liu)損(sun)(sun)耗分別(bie)低于27mA或(huo)25mA。CC2430的休(xiu)眠模式(shi)和轉換(huan)到主動(dong)模式(shi)的超短時(shi)間的特(te)性，特(te)別(bie)適合那(nei)些要求電(dian)(dian)池壽命非常長(chang)的應用。

CC2430帶有2個強(qiang)大的支(zhi)持幾(ji)組協議的US2ART通(tong)信接口，通(tong)過此(ci)通(tong)信接口中的一個，S3C2410X處理器可以對CC2430進行寫入(ru)或讀取配置信息，也可以收發數據(ju)。CC2430芯片集成了CRC和數據(ju)完整性檢查等功能(neng)，減少(shao)了程序員編程的工作量，加快(kuai)了通(tong)信的速度，減少(shao)了能(neng)量消耗(hao)。同(tong)時(shi)(shi)，芯片還(huan)采用了CS2MA - CA技(ji)術來(lai)避(bi)免數據(ju)發送時(shi)(shi)的競(jing)爭和沖(chong)突，減少(shao)了一部分不必(bi)耍的能(neng)量消耗(hao)。因此(ci)CC2430芯片具有超低(di)的能(neng)耗(hao)，其(qi)使用壽(shou)命(ming)可以年來(lai)計算，價格便(bian)宜，符(fu)合傳感器網絡需要(yao)大量分布節點(dian)的特(te)點(dian)。

控制器通(tong)過(guo)RS - 232接(jie)口利用Zigbee模(mo)塊采(cai)集各(ge)種(zhong)家電設備(bei)運行狀態并(bing)接(jie)收各(ge)種(zhong)故(gu)障報警信息。

3、 能家(jia)居控制器的功(gong)能

智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)統選用開(kai)源的嵌(qian)入(ru)式(shi)Linux操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)統，通(tong)過裁減后移植(zhi)到控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)硬(ying)件平臺上。該智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)將Linux，ARM系(xi)(xi)統、手機模(mo)塊(kuai)和ZigBee模(mo)塊(kuai)組成一(yi)個(ge)整體，構成了一(yi)個(ge)功(gong)能(neng)(neng)齊全的嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)(xi)統，利用ZigBee技術輕(qing)松實現家(jia)庭內部多節點的無(wu)線連接。智(zhi)能(neng)(neng)家(jia)居(ju)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)的功(gong)能(neng)(neng)為

（1）采用ARM架構的32位嵌入(ru)式(shi)RISC處理器(qi)和開源的嵌入(ru)式(shi)linux操作系統(tong)；

（2）是智能家居(ju)控(kong)制(zhi)系統的控(kong)制(zhi)中(zhong)心，也是家居(ju)系統中(zhong)信息(xi)家電(dian)平臺的網關(guan)；

（3）遇盜搶或疾病，按緊急(ji)按鈕，自動(dong)向(xiang)管理中心報警；

（4）以家庭(ting)為單位(wei)配置，利用液晶屏(ping)顯示(shi)小區通知、系統各部分工作狀(zhuang)況及數據(ju)；

（5）利用ZigBee傳感器節點監測各種故障報警數據（火災、煤(mei)氣泄漏(lou)等），并自動(dong)通過手機(ji)模塊(kuai)發給用戶或小區管理中心；

（6）通過(guo)以太(tai)網(wang)（或RS - 485）與小區管理中心通信；

（7）通過控制(zhi)器上(shang)的(de)無線(xian)ZigBee模塊與家居系統中各子節點進行(xing)(xing)通訊，對多種家電設備進行(xing)(xing)相應的(de)控制(zhi)；

（8）用戶可通過Internet遠程監控家(jia)庭(ting)中(zhong)的(de)多種家(jia)居設備。

智能家(jia)居控制(zhi)(zhi)器通過(guo)Zigbee模塊(kuai)(kuai)采集各(ge)(ge)種家(jia)電(dian)設備的(de)(de)運(yun)行狀態并將(jiang)各(ge)(ge)種故障報(bao)警(jing)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)存(cun)入(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)；對故障報(bao)警(jing)優先處理，通過(guo)手(shou)(shou)機模塊(kuai)(kuai)自動發送(song)短信(xin)息(xi)到(dao)用戶手(shou)(shou)機或(huo)小區物管，并將(jiang)現場數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)實(shi)時(shi)存(cun)入(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)，以便對各(ge)(ge)種信(xin)息(xi)進行進一步的(de)(de)分析(xi)和(he)統(tong)計。在這里(li)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)成(cheng)為(wei)了連接前后臺的(de)(de)中(zhong)間件，存(cun)儲狀態數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)供(gong)遠(yuan)(yuan)程(cheng)監控和(he)本(ben)(ben)地(di)LCD顯(xian)示，同時(shi)接收瀏覽(lan)器和(he)本(ben)(ben)地(di)鍵盤輸入(ru)，由(you)通信(xin)程(cheng)序(xu)、CGI程(cheng)序(xu)完(wan)成(cheng)控制(zhi)(zhi)命令(ling)的(de)(de)下(xia)傳及運(yun)行狀態的(de)(de)上傳；同時(shi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)還需實(shi)現故障的(de)(de)分析(xi)統(tong)計和(he)查詢。在本(ben)(ben)系(xi)統(tong)設計中(zhong)，我(wo)們采用嵌入(ru)式(shi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)SQLite以滿足系(xi)統(tong)遠(yuan)(yuan)程(cheng)控制(zhi)(zhi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)傳遞、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)共享的(de)(de)要求。

控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)的(de)(de)(de)(de)軟件主要(yao)分為(wei)4個(ge)模塊：與(yu)數據采集接(jie)口(kou)的(de)(de)(de)(de)通信(xin)程(cheng)(cheng)序(xu)、故(gu)障(zhang)報(bao)警程(cheng)(cheng)序(xu)、本地的(de)(de)(de)(de)人機交(jiao)互程(cheng)(cheng)序(xu)和(he)遠程(cheng)(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)程(cheng)(cheng)序(xu)。為(wei)了(le)使(shi)用戶(hu)可以在(zai)Internet上通過瀏(liu)覽(lan)器(qi)控(kong)(kong)制(zhi)智能家(jia)居網(wang)絡(luo)(luo)，需要(yao)在(zai)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)（數字家(jia)庭網(wang)關(guan)）上架設(she)Web服(fu)務器(qi)與(yu)用戶(hu)進行通信(xin)，并通過CGI接(jie)口(kou)調用后臺CGI程(cheng)(cheng)序(xu)。CGI程(cheng)(cheng)序(xu)在(zai)Web服(fu)務器(qi)和(he)控(kong)(kong)制(zhi)程(cheng)(cheng)序(xu)間建立聯系，調用具體的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)程(cheng)(cheng)序(xu)，實(shi)現對智能家(jia)居網(wang)絡(luo)(luo)內部節點(dian)的(de)(de)(de)(de)指定操作。它(ta)監控(kong)(kong)網(wang)絡(luo)(luo)，隨時隨地都能知道網(wang)絡(luo)(luo)內設(she)備的(de)(de)(de)(de)狀態并控(kong)(kong)制(zhi)網(wang)絡(luo)(luo)內的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)設(she)備。網(wang)絡(luo)(luo)監控(kong)(kong)在(zai)家(jia)庭網(wang)絡(luo)(luo)中(zhong)也是非常重要(yao)的(de)(de)(de)(de)，使(shi)用戶(hu)可以隨時了(le)解網(wang)絡(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)狀況，如設(she)備的(de)(de)(de)(de)加(jia)入退出(chu)、設(she)備故(gu)障(zhang)等(deng)等(deng)。

三 .結語

ZigBee技術彌補了低成本、低功耗(hao)和低速率無線通信市場(chang)的(de)(de)空(kong)缺(que)。智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)控(kong)制器硬(ying)件由先(xian)進(jin)的(de)(de)ARM9嵌(qian)入式系(xi)統(tong)、手機模塊(kuai)和ZigBee模塊(kuai)組成；操作(zuo)系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)嵌(qian)入式Linux，家(jia)庭網絡采(cai)用(yong)ZigBee無線網絡，安(an)全性好，系(xi)統(tong)功能(neng)完善，能(neng)夠(gou)適應今(jin)后智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)發展的(de)(de)需要。