基于ZigBee的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)的家居系統(tǒng)存在成本高、布線繁瑣、擴展性差等缺點。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對安全、舒適、便利的家居生活環(huán)境提出了更高的要求。利用ZigBee這種新型無線通信技術(shù)可以克服這些缺點，而且更適合家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的特點。
　　ZigBee作為一種新的無線通信技術(shù)，以其低復(fù)雜度，低功耗，低成本、自組網(wǎng)等優(yōu)點在近距離無線通信中逐漸嶄露頭角。在工業(yè)信息化、家電智能化等方面，并結(jié)合各種傳感技術(shù)，ZigBee技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
　　Li

2、nux作為嵌入式操作系統(tǒng)，在嵌入式應(yīng)用中有諸多優(yōu)點。由于其源碼公開、功能強大、性能穩(wěn)定、支持多種處理器架構(gòu)和完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，在嵌入式領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
　　本文利用嵌入式Linux技術(shù)，結(jié)合ZigBee無線通信技術(shù)及傳感技術(shù)設(shè)計并實現(xiàn)了基于ZigBee的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)。
　　本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)從智能家居研究背景出發(fā)，分析了智能家居研究意義及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。在比較各種無線通信技術(shù)的特點后，選

3、擇用ZigBee技術(shù)作為家庭內(nèi)網(wǎng)的組網(wǎng)方案，并在此基礎(chǔ)上提出了嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的總體方案。
　　(2)在系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，采用ARM920T核的三星S3C2440作為嵌入式網(wǎng)關(guān)的中央處理器，同時擴展了RS-232和USB接口，方便外接ZigBee協(xié)調(diào)器及其它外設(shè)。ZigBee節(jié)點選擇TI公司的CC2530作為ZigBee無線射頻芯片，并以CC2530為核心，根據(jù)各個節(jié)點的功能特點設(shè)計外圍電路。在設(shè)計過程中遵循簡單合理和降低開發(fā)成本的

4、原則，同時為保證系統(tǒng)的可升級性，預(yù)留了擴展口。
　　(3)在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面，移植了U-Boot、Linux內(nèi)核、QT、相關(guān)設(shè)備驅(qū)動程序，編寫了相關(guān)應(yīng)用軟件。以QT-Creator為開發(fā)工具開發(fā)了QT人機本地交互界面，同時基于HTML語言開發(fā)了遠程交互界面。在IAR下選擇Z-Stack作為ZigBee協(xié)議棧，完成了各個ZigBee節(jié)點程序設(shè)計。
　　(4)最后完成整個嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的測試。本系統(tǒng)最終實現(xiàn)了多網(wǎng)絡(luò)接入外網(wǎng)，