智能家居系统中无线传感器网络的设计VIP专享

下载后可任意编辑智能家居系统中无线传感器网络的设计 摘要：本文主要介绍 ZigBee 无线传感器网络，将 ZigBee 技术应用到智能家居系统中。提出了一种以 ZigBee 技术为基础的智能家居系统设计方案。阐述了无线传感器网络的总体构成，CC2430 无线芯片为棱心，选取了合适的 ZigBee 模块进行了硬件电路设计。讨论并分析了 ZigBe 技术。设计并实现了串口收发程序，传感器程序，以及节点间的无线通信程序，并根据 ZigBee 协议，使节点组成树状网络，最终实现系统的监测与控制。结果表明，本系统运行稳定，达到了设计目的，有着广泛的应用前景。关键词：智能家居;无线传感器网络;ZigBee;CC2430 随着时代的进展，人们将更多的注意力放在了生活环境的安全性、舒适性和便利性上，从而出现了智能家居的概念。智能家居控制系统使人们可以对家居内的任意电器进行数字化控制，利用计算机技术、网络通讯技术将与家居生活有关的各种设备有机地结合在一起，进行集中管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。本文以 ZigBee 技术对智能家居内部进行无线网络组网，通过ZigBee 无线传感器网络节点的设计，实现节点对各种传感器信息的采集、传输和控制功能。 1 Zigbee 技术 ZigBee 技术是一种强调极低耗电、极低成本的短距离无线网络技术，遵循IEEE802.15.4 标准。它专注于低速率传输控制，网络容量大，时延短，提供数据完整性检查，加密算法采纳 AES-128，网络扩充性强，有效覆盖范围为 10～下载后可任意编辑75 m，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭环境，通信频率采纳 2.4 GHz 免执照频段。 ZigBee 是一组基于 IEEE802.15.4 无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。IEEE802.15.4 仅定义了 MAC 层和物理层协议，而ZigBee 联盟则对其网络层和应用层进行了标准化。ZigBee 联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。 2 系统结构设计 无线传感器网络系统主要由传感器、CC2430 无线模块构成，结构图如图 1所示。 无线传感器网络采纳树状结构，网络中有一个协调器，负责整个网络中数据的处理、转发以及网络的管理。终端节点(传感器节点)上电复位后，会搜索协调器节点，当能够搜索到协调器时，直接申请加入网络。当终端节点搜索不到协调器时，这时就会通过路由器节点找到协调器来加入网络...