融合ZigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计.pdfVIP

融合 zigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计 乔季军，等 融合 ZigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计 DesignoftheSmartHomeSystem BasedonZigBeeandW iFjW irelessTechnology 霹季 互德穹 李玉琳 石砷明 施 云波 (哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080) 摘 要 ：针对智能家居系统的功能要求，设计了融合ZigBee和WiFi无线通信技术的家电控制和数据采集系统 。讨论了以8051为内 核的CC2530芯片为硬件平台，以内嵌有TCP／IP协议栈的WiFi232为通信模式，以IARforZigBee为软件的智能家居系统的设计与实 现。阐述了系统设计过程，研究了采集数据的程序开发、单片机系统的底层编程和数据传输的校验等软件程序。测试结果表明，系统 有效通信距离5O～70m，最大掉包率0．02％，设计基本满足要求，并有一定的功能扩展空间。 关键词 ：智能家居 Mash网络 ZigBee WiFi 无线网关 无线通信 物联网 中图分类号 ：TP273+．5；TH86 文献标志码：A DOI：10．16086／j．cnki．issnl000—0380．201512013 Abstract：Inaccordancewiththefunctionalrequirementsofsmarthomesystem，thehomeapplianceconi~olanddataacquisitionsystem based onZigBeeandWiFicommunicationtechnologyhasbeendesigned．Thedesignandimplemenattionofthissmarthomesystem arediscussed，the system isbasedon8051一corechipCC2530ashtehradwraeplaftorm，hteembeddedTCP／IPpmtocolstackashtecommunication modeof W iFi232-andIAR forZigBeesoftwrae．Th edesignproceduresofthesystem aredescribed，theprogram developmentofdataacquisition，hte bottom layerprogrammingofsinglechipcomputersystem andthedatatrnasmissionvalidationsoftwraeprorgma mingarereserached．Thetest resultsindicatehtattheeffectivecommunicationdisatnceis50～70m ，themaximum packetlossrateis0．02％ ，thedesing basicallymeetshte requirement。nadpossessescertainroom forfunctionexpansion． Keywords：Smarthome Mashnewtork ZigBee W iFi Wirelessgateway Wireless Internetofhtings 本文设计了基于 ZigBee和WiFi无线技术的智能 0 引言 家居系统 ，采用 IEEE802．15．4协议实现无线 自组织、 随着移动互联网、物联网的发展和电子信息技术 终端 自适应的网络 ，满足现代智能家居系统成本低、功 的全面普及 ，家庭信息化、家电网络化成为当今智能家 耗小、效率高、灵活性强等设计要求。 居系统发展的新趋势。然而，如何实现低成本、低功 1 系统设计 耗、自组织、高效率的运行是智能家居系统设计过程中 需要考虑的重要问题 J。 1．1 系统总体架构设计 在智能家居监测区域中，