关键词：智能家居 无线网络 ZigBee 低功耗

在智能家居系统中，将无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势。这不仅仅是因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去花在综合布线上的费用和精力，而且更因为它符合家庭网络的通讯特点。随着无线网络技术的进一步发展，必将大大促进家庭网络智能化的进程。

本文介绍的智能家居无线网络系统采用ZigBee技术，它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，符合IEEE802.15.4协议，是IEEE工作组专门为家庭短距离通讯制定的新标准。

1 ZigBee技术简介

ZigBee技术的主要优点有：（1）省电：两节五号电池可使用长达六个月到两年左右的时间；（2）可靠；采用了碰撞避免机制；（3）成本低；（4）时延短；（5）网络容量大；（6）安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，各种应用可以灵活确定其安全属性。

ZigBee技术的特点完全符合家庭网络通讯的需要，因此选择ZigBee技术构建智能家居无线网络系统。

2 智能家居无线网络系统

本系统以家庭为单位进行设计安装，每个家庭都安装一个家庭网关、若干个无线通讯ZigBee子节能模块。在家庭网关和每个子节点上都接有一个HeliLink无线网络收发模块（符号ZigBee技术标准的产品），通过这些无线网络收发模块，数据在网关和子节点之间进行传送。其系统组成如图1所示。

下面介绍各部分的结构及功能。

家庭网关的结构及功能为：

（1）采用ARM构架的32位嵌入式RISC处理器和.uClinux操作系统；

（2）通过门锁进行自动设防/解防；

（3）遇抢劫或疾病，按紧急按钮，自动向管理中心报警；

（4）每家每户配有自己的网页，通过网页显示小区通知、系统各部分工作状况及数据；

（5）水、电、气各表数据发给牧业管理中心；

（6）通过以太网与小区管理中心通讯；

（7）通过网关上的无线ZigBee（IEEE802.15.4）模块与网络中各子节点进行通讯。

ZigBee无线通讯子节点的功能为：

（1）两路脉冲量数据采集，可采集水、电、气三表数据；

（2）两路安防传感器开关量数据采集，可进行设防/撤防报警、安防报警（红外幕帘、门磁、窗磁、玻璃破碎等）；

（3）一路模拟量数据采集；

（4）一路模拟量数据输出；

（5）一路继电器触点输出；

（6）通过无线通讯IEEE802.15.4协议及家庭网关通讯。

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