基于ARM和ZIGBEE的物联网智能家居系统的设计_崔茭3

基于ARM和ZigBee无线网络智能家居系统设计

基于ARM和ZigBee无线网络的智能家居系统设计摘要：设计了一种基于arm和zigbee无线网络的智能家居系统，阐述了智能家居系统的方案设计，并给出了关键环节的实现方法。

该系统能实现对家居环境监测和家电控制，在现代生活中具有广阔的应用前景。

关键词: arm；zigbee；智能家居；嵌入式web服务器1 引言智能家居利用先进的计算机技术、网络通讯技术、电力自动化技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，进行网络化的综合管理[1]。

从目前的发展来看，嵌入式系统和无线网络技术应用在智能家居系统已成大势所趋。

相比传统的家居系统，嵌入式系统和无线网络技术日益成熟，无线传感器产品成本低廉，而且能提供更大的灵活性、流动性，省去了花在综合布线上的费用和精力，因而更适应于家庭、小中型办公场所。

本文设计了一种具有数据传输稳定、功耗要求低、系统可靠、成本低廉等特点的智能家居系统。

该系统以arm处理器s3c2440和嵌入式linux操作系统[2]为核心平台，通过zigbee无线网络[3]把家电设备与嵌入式web服务器[4]相连接，使得用户可以通过客户端的浏览器实现对家居环境的监测和家电设备的控制。

2 系统方案设计基于arm和zigbee无线网络的智能家居系统原理框图如图1所示。

系统以s3c2440嵌入式处理器为核心，外扩nand flash、sdram、和网络通讯接口等。

多个zigbee无线模块节点cc2430组成无线网络，各终端节点连接传感器或者家电设备，通过无线传输的方式与zigbee协调器进行通信，zigbee协调器通过spi接口与arm进行数据传输[5]。

其中s3c2440处理器是韩国三星基于arm公司开发的arm920t处理器核，zigbee网络节点是成都无线龙公司开发的网络微型节点cc2430。

智能家居系统由客户端、嵌入式web服务器和家电设备三部分组成，arm中的嵌入式web服务器是家电监控系统的核心，嵌入式web服务器通过zigbee和家电设备连接，通过网线和客户端相连接。

ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现

ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现作者：王学龙来源：《科学与信息化》2018年第18期摘要随着电子信息技术和物联网技术的不断发展和进步，GPRS/WIFI技术也融入了各类电子产品之中，嵌入式系统因而获得了良好的发展环境，智能家居受到人们的广泛关注和应用。

本篇文章所设计的基于物联网的智能家居远程控制系统利用了云平台服务器，能够实现在Android应用软件平台上来对家具设备进行操控，在ZigBee传输模块下控制设备中传感器以及信息数据的采集，同时，用户可实现通过GPRS/WIFI来进行远程操控。

该系统界面简洁、操作简单，具有很强的扩展性，对于智能家居产业的发展具有重要意义。

关键词云服务；物联网；GPRS；Android；WiFi近年来随着电子信息技术的不断发展和互联网的普及，万物皆可互联深入人心，物联网也成为网络技术应用的重要领域，成为研究者的研究热点之一。

与此同时，随着我国经济的高速发展，人们对于生活品质和家居环境的需求和逐年增高，智能家居市场在这样的大环境背景之下获得了良好的发展，其需求也越来越强烈。

基于此，将家庭中日常所使用的电气设备通过互联网平台予以整合，同时进行远程操控或实时监测已然成为人们的迫切需求，智能家居控制系统所要实现的主要目的是通过智能手机终端和云端服务器来实现对家居设备的监测和控制，最终实现远程操控，按照人们的意愿进行工作。

本篇文章研究了ZigBee、无线传输模块和GPRS/WIFI通信技术，并对其进行了有效整合，构建了新型的智能家居控制系统，能够达到予以设定的功能，具有良好的市场应用前景[1]。

1 系统总体设计本次所设计的智能家居远程控制系统中，实现了通过移动终端设备以及应用软件来对家居设备中的温度、湿度以及烟雾传感器的控制，通过组建了物联网系统，作为智能家具系统中的重要控制节点，手机应用软件可通过通信技术实现对控制器中断的信息互联和蔡总，即使用户距家千里，也能够对家电设备予以有效控制。

基于ZigBee-GPRS技术的物联网智能家居系统设计

基于ZigBee/GPRS技术的物联网智能家居系统设计摘要：本文提出了一个基于zigbee/gprs技术的智能家居系统的具体实施方案。

重点阐述了zigbee无线通信技术适用于智能家居系统的原因及软硬件设计方案。

该系统通过gprs接入internet，可以实施与家庭网关的无线通信，实现了传感网与电信网络之间的数据传输、不同类型感知网络之间的协议转换，具有良好的应用价值和市场推广价值。

关键词：物联网 gprs zigbee 智能家居家庭网关一、引言物联网是一种通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网就是“物物相连的互联网”。

第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。

二、物联网智能家居系统的核心技术（一） zigbee技术在智能家居系统中，无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势，这不仅仅因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去了花在综合布线上的费用和精力，而且它更符合于家庭网络的通讯的4个特点：①传输的数据量小；②信息的实时性高；③网络的容量大；④数据安全可靠。

同时随着无线网络技术的进一步发展，尤其zigbee技术的成熟，必将大大促进家庭智能化、网络化的进程。

zigbee是ieee 802.15.4协议的代名词。

根据这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术。

它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。

这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。

表1给出了上述几种短距离无线通信技术在通信距离、功耗、传输速率、连接设备数上的差别和性能比较。

基于Zigbee技术的智能家居控制系统设计—课程设计论文

机器人3课程设计（论文）题目：基于Zigbee技术的智能家居控制系统设计基于Zigbee技术的智能家居控制系统设计摘要随着生活质量的日益改善和生活节奏的不断加快，人们的工作、生活日益信息化。

信息化社会改变了人们的生活方式与工作习惯，使得家居系统的智能化成为一种消费需求，智能家居系统越来越被重视。

因此，将家庭中各种通信设备、家用电器和家庭安保装置通过家居控制系统进行整合，并进行远程控制和管理，已经成为近年来一个热门研究课题。

关键词: Zigbee ；Z-Stack；CC2530芯片；智能家居The Design of Smart Home Control System Based on ZigBee Technology TechnologyABSTRACTWith the development of the science and economy，people’s living standard improves enormously.People may pay more and more attention to their living environment.Information society has changed people’S lifestyle and work habits to makeintelligent home system a consumer demand．Intelligent home system catches moreand more people’S attention.Thereforethe topic about the integration andmanagement of various communication equipments in home，household appliancesand home security devices combined by the intelligent home c ontrol system remotel，has become a hot research point in recent years．Key words: Zigbee; Z-stack;CC2530;Smart Home目录1绪论 (1)1.1无线传感器网络 (1)1.1.1无线传感器网络概况 (1)1.1.2无线传感器的应用现状 (1)1.1.3无线传感器的未来前景 (2)1.2基于Zigbee技术的无线传感器网络 (2)1.3论文结构 (3)2 Z-Stack协议栈 (4)2.1 Zigbee协议介绍 (4)2.1.1 Zigbee协议栈的结构 (4)2.2 Zigbee网络结构 (5)2.3 Z-Stack协议栈介绍 (6)2.3.1寻址 (6)2.3.2绑定 (9)2.3.3路由协议 (9)2.3.4数据发送函数 (10)2.3.5网络组建过程 (10)2.3.6数据接收函数 (10)3智能家居系统的实现 (13)3.1系统的整体介绍 (13)3.2系统硬件介绍 (13)3.2.1各类传感器模块 (13)3.2.2终端节点和数据汇聚模块 (15)3.3系统软件介绍 (16)3.3.1终端节点和数据汇聚模块软件设计 (16)3.3.2上位机（PC机）的监控界面 (18)4结论 (21)参考文献 (22)附录 (23)1 绪论1.1无线传感器网络1.1.1无线传感器网络概况无线传感器网络是指大量的移动的或静止的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络。

基于ZiigBee技术的无线智能家居系统设计的开题报告

基于ZiigBee技术的无线智能家居系统设计的开题报告一、选题背景和意义随着物联网技术的发展，在智能家居领域，越来越多的企业和个人开始研发智能家居系统。

智能家居系统可以将家庭中的各种设备、电器、传感器等组合起来，形成一个互联互通的系统，实现家居的自动化、智能化。

目前较为常用的智能家居系统有基于ZigBee、WiFi、蓝牙、Z-Wave等无线通信技术的系统。

ZigBee技术是一种低功耗、低速率、短距离无线通信技术，适用于家庭环境。

ZigBee使用IEEE 802.15.4标准作为物理层和MAC层协议，具有自组织、自适应、低成本等特点，适用于多种应用场景。

在智能家居领域，基于ZigBee技术的无线智能家居系统具有低功耗、高可靠性、安全性等特点，受到广泛关注。

因此，本课题选用基于ZigBee技术的无线智能家居系统作为研究对象，旨在探究如何设计一种低功耗、高可靠、安全的无线智能家居系统，提高家庭生活智能化水平，增加人们的便利性和生活品质。

二、研究内容和研究方法本课题的主要内容是基于ZigBee技术的无线智能家居系统的设计与实现，主要包括以下方面：1. 系统架构设计：根据智能家居应用的需求和ZigBee技术的特点，设计系统的总体框架和架构。

2. 硬件设计：包括节点硬件设计和网关硬件设计。

节点通过ZigBee 芯片实现与网关的通信；网关通过连接局域网或Internet实现对外通信。

3. 软件设计：包括节点软件设计和网关软件设计。

节点软件包括嵌入式系统设计、无线通信协议实现、传感器数据采集与处理等；网关软件包括数据传输协议实现、通信接口设计、云服务器连接协议设计等。

4. 功能实现：实现智能家居系统的各项功能，包括传感器数据采集、温度控制、电器控制、安防监控等，同时支持手机APP和语音控制。

本课题采用文献调研和实验研究相结合的方法，通过查阅相关文献和参考资料，了解基于ZigBee技术的无线智能家居系统的基本原理和实现方法；同时，采用实验研究的方法，进行系统硬件和软件的搭建与调试。

基于ARM和ZigBee的智能家居系统

Ｅｅｔｎｃｎｉｅｎ，ＣｌｇｆｎｏｍａｏｃｅｃｄｅｈｏｏｙｉｎＵｉｅｉ，Ｇａｇｈｕ５３，Ｃｉ）ｌｒｉＥｇｎｒｇｏｌｅｆｒｔｎｉｅｎｃｎｌｇ，ＪａｎｖｒｔｃｏｅｉｅｏＩｉＳｎａＴｎｓｙｕｎｚｏ１６２ｈａ０ｎ
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Ｆｎｌ，ｅｐｒｍｅｔｎｔｅｒｏｍａｃｆｈｇｅｎｔｏｋｏｇｎｚｄｂｏｓｑｉｍｅｔｎｐｌａｉｎｒａｒｄｏｔｎｓｉａｌｙｘｅｉｎｓｆｒｎｅｏｔｅＺｉＢｅｅｒｒａｉｅｙｈｕｅｅｕｐｎｓａｄａｐｉｔｓｅｃｒｉｕｄｔｔｏｈｐｅｗｃｏａｅａｅｓ
ＡｂｔａｔＦｏｏｌｃｉｇｉｆｒｔｎｏｅｕｐｎｓｎｐｌａｉｎ，ａｄａｓａｓｔｎｏｓｒｃ：ｒｌｔｏｍａｉｆｑｉｍｅｔａｄａｐｉｔｓｎｌｏｔｎｍｉｉｇｃｍｍａｄ，ａｓｒｈｍｅｓｓｅｂｓｄｏｃｅｎｎｏｃｏｒｔｎｓｍａｔｏｔｍａｅｎｙＡＲＭｄＺｇｅｉｅｉｎｄＴｅｅｅｄｄｓｓｍａｏｔｌｈａｓｓｉｎａｄｄｔｒｃｓｉｇＩｃｎｉｔｒｃｔｔｒｅｄｎａｉＢｅｄｓｇｅ．ｈｍｂｄｅｙｔＣｃｎｒｅｔｎｍｉｓｏａａｐｏｅｓｎ．ｔａｅａｔｈＩｅｎｔｓｅｎｏｔｒｎｎｗｉｎｎａＣＤＭＡｅｌｌｒｎｔｒｓＵｓｒａｏｔｏｈｙｔｍｏｎｙｂｅｅｅｄｄｔｒｎｌ，ｂｔａｓｈａｔｐａｄｍｏｉｈｎ．ｃｌａｅｗｏｋ．ｕｅｓｃｎｃｎｒｌｅｓｓｔｅｎｔｌｙｔｍｂｄｅｅｍｉａｓｏｈｕｌｔｅｌｐｏｎｂｌｐｏｅｏｅ

基于ZigBee技术的无线智能家居系统研究与设计

用．０，：５５２９８５－６０
络的请求信号，则给发送请求信号的终端节点回复信息，然后将该终端节点加入所管辖的网络范围内，并分配相应的网络地址。如果所收到的信号是终端节点发送过来的监测数据，则在给终端节点发送数据的确认信号之后，就要对数据进行识别和处理，并在规定的
进入到了一种空闲状态。终端节点会定期地从空闲状态中醒来，对相关的环境信息进行监测，将其监测过程中所采集到的数据通过无线发射模块发送给与其相联的汇聚节点，如果收到汇聚节点发过来
的确认信息，则表明数据发送成功，之后终端节点将再次进入空闲
先要进行初始化，初始化所完成的工作类似与上面的汇聚节点，然
后终端节点开始不断的发出请求信号，要求加入到某个汇聚节点所
创建的网络，只要终端节点成功加入网络，就停止发送请求加入网
络的报文，并得到一个汇聚节点分配给它的网络地址，之后节点就
采集。若数据发送不成功，点会再次采集数据并发送给汇聚节点，节直到发送成功为止。
三、结束语
和其它短距离通信技术比较，ＺｇｅｉＢｅ技术具有明显的优势，其近距离、低成本、低功耗、低速率等特点更加适合于家庭组网的特
点。本文提出了一套用ＺｇｅｉＢｅ技术实现智能家居系统的设计方案，
３推行媒体通识教育。．鉴于媒体素养教育的重要性以及有效扩散其广泛影响，应该将其作成为高校大学生人文素质教育的一部分，作为通识教育来推行。

基于物联网的智能家居控制系统设计共3篇

基于物联网的智能家居控制系统设计共3篇基于物联网的智能家居控制系统设计1随着科技的发展，以及人们对生活质量的需求日益提高，智能家居也由此应运而生。

智能家居通过将传感器、控制设备和网络等技术集成到房屋中，实现家居设备间的通信和控制，从而提高家居的舒适度、安全性和能耗效率。

其中，物联网技术（Internet of Things, IoT）作为智能家居的基础，为智能家居的实现提供了可靠的支撑。

本文将介绍基于物联网的智能家居控制系统的设计。

首先，我们需要选择合适的传感器和控制设备。

对于智能家居来说，其控制系统需要采用广泛的传感器和控制设备。

例如，温度传感器可以用来感知室内温度，风扇或者空调可以用来控制室内温度，灯光传感器可以用来感知室内光线强度，智能插座可以用来控制插入其中的电器设备的开关等。

选用传感器和控制设备时，需按照实际需要进行选择，避免浪费。

其次，我们需要将各种设备相连接，这位于智能家居控制系统的核心。

传感器、控制设备和网络需要有合适的连接方式，必须使其互相交互。

这意味着系统需要一个合适的通信方式，比如Zigbee、Z-wave、Wi-Fi或者蓝牙等。

选择通信方式时，也需考虑控制设备之间的距离和噪声。

然后，智能家居控制系统需要一个合适的平台，以便进行智能化控制。

智能控制平台可以让用户轻松地控制房屋中的设备，同时还能够根据用户的习惯来实现个性化的控制。

例如，用户可以预置好一些场景，如“通风”、“睡眠”、“晚餐时间”等，一键启动相应场景即能自动调节相应设备，从而方便快捷。

智能家居控制平台的设计与实现将极大地提高家居的智能化水平。

最后，智能家居控制系统需要具有良好的安全性。

随着智能家居应用的普及，我们需要采取措施来防止黑客入侵，保护用户隐私等。

智能家居系统中的数据库应进行加密存储和传输，防止敏感信息泄露。

同时，通讯协议也应该经过安全验证、防止欺诈和消息篡改等。

总之，基于物联网的智能家居控制系统的设计需要经过详细的调研，充分考虑用户的需求和实际情况，注意系统间的协同工作，同时提高系统的安全性。

基于ZIGBEE的智能家居系统的设计

摘要：本课题研究的目的和意义在于设计基于ｚｇｅ技术和ＡｉｂｅＲＭ技术的智能家居系统，即通过ＣＣ５０２３模块组建家庭内部局域网，通过这些模块对家用电器进行控制，使用ＡＲＭ网关将家电信息传送给服务器，同时也将控制命令转发给ｚｇｅ局域网，ｉｂｅ用户只需在任何一个能上网的地方或者通过手机，登陆家中的服务器，发送控制命令及查询命令，即可对家中的情况一目了然，并能远程控制家中的电器，从而实现家用电器系统的智能化和网络化，家庭生活更加舒适、安全、方便。使关键词：智能家居；ｉｂｅＡＲＭ；；由算法Ｚｇｅ；Ｃ＃路
几种无线通信技术，往往比较复杂，不但消耗资源很多，而且成本也不低，不太适合应用在短距离无线通信的场
合。本文介绍了一种复杂度、成本和功耗都很低的低速率短距离无线技术—— Ｚｇｅｔ。ｉｂｅｌ１
本协议引入能量量化变量：一级能量量化值；Ｅ１，Ｅ２二级能量量化值。其中网络中除协调器外，，其它节点均设有能量量化变量。
（动技与用２１年Ｏ第ｌ期（化术应》０１第３卷１自
计算机应用
ＣｏｍｐｔｒＡｐｌａｉｓｕｅｐｉｔｃｏｎ
Байду номын сангаас
基于ＺＥＢＩＥ的智能家居系统的设计Ｇ
关学忠，刘鹏．唐磊，华斐迁
（东北石油大学，黑龙江大庆１３１）６３８
１引言

基于ZIGBEE的物联网的智能家居系统设计

（０２）．
参考文献
［３］王健，刘忱．ｚｉｇＢｅｅ组网技术的研究［Ｊ］．仪表技术，２００８
（０４）．
［１】周珊，蔡长青，舒英利．基于ＺＩＧＢＥＥ的智能家居系统设计
［Ｊ］．科技论坛，２０１３（４２）．
２０１３年第１７期总第１３７期
Ｓ＿ＬＩＣ０ＮＶＡＬＬＥＹ
３．２．１管理员登入管理流程设计（如图２所示）
画
删除以及查找。本系统设计的重点是用户浏览商品到购买商品这一过程，实现了客户端到服务器问数据的交互。浏览器端主要是用了ａｎｄｒｏｉｄ的界面框架来设计，通过列表视图来显示出商品，并
科技大学，２０１１．
贺亚运（１９９０－），男，河北衡水人，燕山大学电气工程学
院在读本科生，专业：自动化。
ｆｆ（上接第３９页）ｔｔ
粗略分类（简称粗分）如下：
１）将噪音点归入Ｎｏｉｓｅ。
［３］韩超．Ａｎｄｒｏｉｄ系统级深入开发：移植与调试［Ｍ］．电子工业出
版社，２０１１．
［４】梅尔（Ｒｅｔ０Ｍｅｉｅｒ）．Ａｎｄｒｏｉｄ２高级编程（第２版）［Ｍ］．王
设计流程为：向服务器发送请求将相关信息显示在页面上，根据相关请求进行相应修改，增加、修改、删除、查询。在管理员点击商品列表的时候，服务器将所有商品信息返

基于Arduino的智能智能家具控制系统设计及开发

基于Arduino的智能智能家具控制系统设计及开发智能家居作为物联网技术的一个重要应用领域，正在逐渐改变人们的生活方式。

通过智能家具控制系统，我们可以实现对家居设备的远程控制、自动化管理，提升生活的便利性和舒适度。

本文将介绍基于Arduino的智能家具控制系统设计及开发过程，包括硬件设计、软件开发和系统实现等方面。

一、智能家具控制系统概述智能家具控制系统是指利用物联网技术和智能控制算法，实现对家居设备进行智能化管理和控制的系统。

通过该系统，用户可以通过手机App、语音助手或传感器等方式实现对家具的远程控制、定时开关、场景联动等功能，从而提高生活的便利性和舒适度。

二、硬件设计1. 硬件平台选择在本设计中，我们选择使用Arduino作为智能家具控制系统的硬件平台。

Arduino是一款开源电子原型平台，具有丰富的扩展模块和库函数支持，适合快速原型设计和开发。

2. 硬件组成智能家具控制系统的硬件主要包括Arduino主控板、传感器模块、执行器模块和通信模块等。

其中，传感器模块用于采集环境信息，执行器模块用于控制家具设备的开关，通信模块用于与手机App或云平台进行数据交互。

3. 连接方式各硬件模块之间通过数字或模拟接口进行连接，传感器模块采集到的数据经过Arduino主控板处理后，再通过执行器模块实现对家具设备的控制。

三、软件开发1. 程序框架在Arduino上进行软件开发时，我们需要编写相应的程序代码来实现智能家具控制系统的各项功能。

程序框架主要包括初始化设置、传感器数据采集、数据处理、执行器控制等部分。

2. 编程语言Arduino主要使用C/C++语言进行编程，开发者可以通过Arduino IDE集成开发环境进行代码编写、调试和上传。

3. 功能实现通过编写程序代码，我们可以实现智能家具控制系统的各种功能，如温湿度监测、光照控制、电器开关等。

同时，还可以通过串口通信或Wi-Fi模块与外部设备进行数据交互。

基于ARM的网络智能家居系统的设计与实现

基于ARM的网络智能家居系统的设计与实现苏州大学应用技术学院09电子转班级（学号0916936074）［徐金波］前言 (3)第1章绪论 (4)第1.1节研究背景 (4)第1.2节国内、外智能家居的发展与现状 (4)第1.3节智能家居远程控制系统技术的发展趋势 (5)第1.4节方案研究的内容与特色 (6)第2章智能家居远程控制系统的总体方案 (8)第2.1节系统的需求分析 (8)第2.2节系统的总体规划设计 (8)2.2.1. 系统的体系结构 (9)2.2.2. 系统实现功能 (10)第3章智能家居远程控制系统硬件设计 (11)第3.1节硬件体系架构 (11)第3.2节电源管理模块 (11)第3.3节时钟复位模块 (12)第3.4节 RS232串口模块 (13)第3.5节 JTAG模块 (13)第3.6节 Flash存储模块 (14)第4章智能家居远程控制系统软件开发 (16)第4.1节嵌入式开发软件平台 (16)第4.2节交叉编译环境 (16)第4.3节 U-Boot原理分析与移植 (16)第4.4节 Linux内核分析与移植 (18)第4.5节文件系统制作 (20)第4.6节 Boa服务器分析与移植 (22)第5章智能家居远程控制系统服务器的实现 (24)第5.1节嵌入式Web系统原理 (24)第5.2节 HTML静态网页的制作 (24)第5.3节 CGI程序开发 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录〔左齐标题1〕 (31)附录1：实物照片说明 (31)基于ARM的网络智能家居系统的设计与实现苏州大学应用技术学院09电子转班级（学号0916936074）［徐金波］【摘要】：伴随着社会经济水平的提高，人们对家居生活的质量的要求也越来越高。

随着计算机与嵌入式技术的生活化，各种智能化、信息化的消费电子产品不断涌现。

这些家用电器在方便人们的生活，提高人们的生活质量的同时，也提出了一个问题，如何对家庭中越来越多的信息家电进行有效的控制。

基于嵌入式技术的智能家居系统研究与设计本科论文

摘要智能家居能够为人们提供前所未有的便捷与安全，进而广受市民的追捧，同时也是国际上探究的重要课题。

伴随嵌入式技术的迅速推广与运用，不仅使智能家居的多样化功能变为现实，还极大的减少了开发费用，缩短研发周期，反映出巨大的市场应用前景与推广价值。

本文在综合ZigBee无线通信技术、嵌入式技术以及网络技术的基础上，完成家居智能化系统，同时探究此系统的关键，也就是智能家居网关。

当中，对以ARM平台作为基础的智能家居网关的软硬件展开了探究。

与其他过去的智能家居网关有所差别，本文是将网络服务器引入智能家居网关中，使用户能够通过任意一部终端实现智能家居网关的登录与访问，进而掌握家中设施情况，同时实现对设施动作的调控，从某种意义上增强了用户接入的便捷性。

用户在访问智能家居系统以后，能够直接了解家中智能设施的情况，还可以掌握这些设施的运行状态。

用户上传指令至智能家居网关以后，系统经过解析与处理，再将指令传送给ZigBee 协调器，最后完成查看与控制设施的任务。

利用定期的信息上传功能，完成对家中设施情况的实时监测，并且还添加了不同的场景模式，进而完成对家居设施的个性化控制。

本文首先针对智能家居系统的内涵展开了简要的阐述，同时对该领域目前的实际情况及其日后的推广前景展开论述。

在此基础上对本系统的内容展开研究，明确系统的整体功能，同时明确网关的整体开发规划。

本文的核心内容是在ARM 平台的基础上研发系统，大体上涉及下面三点：第一，把BootLoader 与Linux 系统引入到mini2440 开发板中，同时编制根文件系统，进而为软件研发构建好平台。

第二，构建网络服务器，同时编制网页与CGI程序，完成远程控制。

第三，确定网关和ZigBee 协调器之间的协议，完成与家居设施节点之间的通信。

关键词：嵌入式；智能家居；网络服务器；ZigBeeResearch and design of smart home system based on embeddedtechnologyDiscipline: Control engineeringStudent Signature:Supervisor Ⅰ Signature:Supervisor Ⅱ Signature:AbstractSmart home can provide people with unprecedented convenience and safety, then the mass market likes it very much, and it is also the important issue to explore . With the rapid promotion and application of embedded technology, it not only makes the diversification of smart home features to be reality, but also greatly reduces the development costs, and shorten the development cycles, all of them reflects the huge market prospects and promotional value.Based on the comprehensive ZigBee (wireless communication technology), embedded technology and network technology, I work on completing home automation system, at the same time I want to explore the key to this system which is the intelligent home gateway. Among software and hardware ARM processor as the basis for the intelligent home gateway launched research in-depth. Differ from the past with other smart home gateway, network server is the introduction of smart home gateways and enables users to log on and access to achieve intelligent home gateway through any one terminal, then grasp the situation at home facilities, while achieving operation of the facility regulation, in a sense enhanced convenience of user access. After the user to access the smart home system, direct insight into the smart home facilities situation, it can also keep running these facilities. Users to upload commands to the intelligent home gateway after the system has been parsed and processed, and then sent to the ZigBee coordinator instruction, and finally complete the task view and control facilities. People use the regular information uploading, and completing home installations of the real-time monitoring. they also add a different scene modes, and then complete the facility personalizedhome control.Firstly, for the connotation of smart home system, the paper launches a brief exposition of the field, meanwhile it also starts on the current situation and future prospects for promotion . On the basis of the content , the major of the paper is to study the system, clear overall system functionality, and overall the development plan clearly gateway. The core content of this paper is reaching the system which based on the ARM platform , it generally involves the following three points. First, the BootLoader and Linux systems introduced into mini2440 development board, while the preparation of the root file system, and then building a good platform for software development. Second, building a network server, while preparing web pages and CGI programs, completing remote control. Third, determining the protocol gateways and ZigBee coordinator between the completion of the communication and the node and the home facilities.Keywords: embedded; smart home; web server; ZigBee目录1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 智能家居的研究现状 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3 智能家居目前存在的问题及其发展前景 (3)1.4 论文主要研究内容 (5)2 智能家居总体方案设计 (6)2.1 系统的功能要求 (6)2.2 现代智能家居的发展趋势 (6)2.3 智能家居解决方案的选择 (6)2.4 智能家居通信方式的选择 (7)2.5 系统软件和硬件型号的选择 (9)2.5.1 系统硬件型号的选择 (9)2.5.2 系统软件型号的选择 (10)2.6 总体功能设计 (11)3 智能家居系统硬件概述 (13)3.1 系统硬件结构设计 (13)3.2 存储器控制系统 (13)3.3 电源与复位系统 (16)3.4 系统通信接口 (18)3.5 本章小结 (21)4 Web服务器实现 (22)4.1 搭建宿主机软件平台 (22)4.1.1下载安装Linux系统 (22)4.1.2 构建交叉编译环境 (22)4.2 目标板运行环境搭建 (24)4.2.1 格式化Nand Flash (24)4.2.2 安装Bootloader (25)4.2.3 安装Linux 内核 (25)4.2.4 安装根文件系统 (25)4.3 Web 服务器在ARM-Linux 平台实现 (26)4.3.1 安装和配置相关应用 (26)4.3.2 网页和CGI 程序设计 (27)4.3.3 动态Web 页面在嵌入式Linux 下的实现 (30)4.4 照明系统功能实现 (31)4.5 本章小结 (35)5 ZigBee 协调器通信设计 (36)5.1 ZigBee 通信简介 (36)5.2 通信转换协议设计 (36)5.3 ZigBee 模块程序设计 (37)5.3.1 ZigBee 协调器的程序设计 (37)5.3.2 ZigBee 终端节点的程序设计 (37)5.4 智能家居照明系统实例 (37)5.4.1 智能家居照明系统的功能 (37)5.4.2 基于ZigBee 智能家居照明系统方案 (38)5.4.3 智能照明系统的技术细节 (38)5.5 本章小结 (38)6 总结 (40)参考文献 (43)致谢......................................................................................................... 错误！未定义书签。

基于ARM和ZigBee的便携式智能家居终端系统

广意义。
关键词
便携式；智能家居；ＺｉｇＢｅｅ协议；触摸屏ＴＮ９１９．７２ＤＯ１：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２ — ９７２２．２０１３．０９．０３７
中图分类号
ＰｏｒｔａｂｌｅＳｍａｒｔＨｏｍｅＴｅｒｍｉｎａｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡＲＭａｎｄＺｉｇＢｅｅ
ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒｍａｋｉｎｇｌｉｆｅｍｏｒｅｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅ，ｓａｆｅｒａｎｄｍｏｒｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ，ａｐｏｒｔａｂｌｅｓｍａｒｔｈｏｍｅｔｅｒｍｉｎａｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＡＲＭａｎｄＺｉｇ— Ｂｅｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃａｎａｃｈｉｅｖｅｗｉｒｅｌｅｓｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｉｎｇｂｙｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＡＲＭａｎｄＺｉｇＢｅｅ。ＴｈｅＺｉｇＢｅｅｔｅｒｍｉｎａｌｔｒａｎｓｍｉｔｓｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｅｄｔｈｏｕｇｈｔｈｅＺｉｇＢｅｅｗｉｒｅｌｅｓｓｐｒｏｔｏｃｏ１ｔｏｔｈｅＺｉｇＢｅｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ．ＴｈｅＺｉｇＢｅｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒｓｅｎｄｓｄａｔａｔｏｔｈｅＲＡｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙＲＡＭ．Ｔｈｅ

基于ARM和ZIGBEE的智能家居系统设计

电子技术 • Electronic Technology92 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】ARM ZIGBEE 智能家居系统1 引言出门忘记带钥匙，不确定到底有没有锁门？不想半夜起床抹黑开灯？突遇降雨忘记关家里窗户？相信不少人都有过类似的困扰，而智能家居正是为了解决所有不便而生。

智能家居主要凸显了其智能化程度，充分发挥了现代电子计算机、网络通信、自动控制等前沿科技的作用，结合家庭生活应用场景，把所有家用设备都接入到一个统一的平台进行管理，以提高家庭生活的舒适性、安全性和环保性。

智能家居除了为人们提供传统的居住功能之外，更是在舒适安全、高效节能等方面给予了用户更广泛的享受空间；家居设备经过智能化改造后将成为会“思考”的工具，根据预设的参数自动作出相应的调整，使用户无论身在何处，都能随时监视和控制家庭的智能设备，大大提升了人们的生活质量，节约了时间，降低了风险，节省了能源。

室内生活环境中湿度过大，会造成家具受潮、墙壁发霉，滋生细菌，对人体的健康造成危害，如湿疹、风湿性关节炎等。

在长江中下游地区的梅雨季节，这种现象尤为严重。

而室内环境过于干燥，会造成地板、墙壁开裂，人体皮肤干燥、咽痛等。

实验测定，最宜人的室内温湿度是冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。

智能家居系统可以根据预设好的人体最舒适的温湿度，智能判断是否需要自基于ARM 和ZIGBEE 的智能家居系统设计文/于川皓本文通过设计分为硬件部分和软件部分：基于ARM 和ZIGBEE 的智能家居系统，基于ARM 和ZIGBEE 的智能家居系统。

系统以STM32单片机为核心，实现了对多个传感器模块的控制和数据采集，然后由统一汇总至ZigBee 通信终端上，最后由ZigBee 通信终高速传输给协调器。

智能家居系统设计与实现(毕业论文)

智能家居系统设计与实现（毕业论文）基于ZigBee的智能家居系统设计与实现摘要:随着人们生活水平的提高及物联网技术的飞速发展,人们对于家居环境提出了更高的要求,智能家居也就应运而生,人们希望能通过各种家居设备来享有更加舒适～便捷的居住环境。

但是传统家居设备的控制信息传输主要靠布线技术～不但系统升级麻烦～且成本过高～实际的应用效果也不明显～并没有很大的改善人们的生活。

ZigBee的出现使的这一现象得到有效的应解～ZigBee是一种低成本、低功耗无线通信技术～它的自组网技术可以方便的使家中的各种设备组成一个区域网～信息传送的可靠性也极高。

使用ZigBee作为家居内网可以方便的对家电进行控制和对安防预警信息进行采集。

本文首先介绍了智能家居的研究背景和国内外的发展现状～然后对ZigBee技术进行介绍～比较详细的介绍了ZigBee协议框架中各层次扮演的角色及特点～并对ZigBee技术在智能家居中内部组网技术的适用性作了比较分析。

最后综合讲解了智能家居系统的设计方案～包括系统功能及特色等。

集中控制端在个人PC机上模拟实现～与之构成C/S结构的远程控制端有Windows和Linux 端～他们之间采用面向连接的Socket加密通信。

家居内网采用基于CC2530的SoC 建立强大的网络～以协调器为核心节点～组合其他设备终端节点进行家居网内信息的采集和传输～实现家电控制和温度、湿度、入侵等安防信息采集。

同时设计便捷、易用的软件界面～既可以在家中使用～也可以在任何有网络接入的设备上实现远程控制。

测试表明:使用远程控制端或集中控制端都能可靠的对家电进行控制和安防信息的采集～系统具有一定的稳定性和扩展性～达到预期目标。

关键字: ZigBee 智能家居家居内网多方式控制iiDesign and Implement of Smart HomeBased On ZigBeeAbstract: Traditional home device control information transmission mainly depends on wire line technology, this kind of control system not only upgrade is very troublesome, but also the cost is too high, and the actual effect is not obvious, and people's lives are no significant improvement. While ZigBee come into being, this phenomenon won’t happen again, ZigBee is a low-cost, low-power wireless communication technology, the Automatically set up network features ,which makes a variety of devices composed of a WPAN at home easily, and the information transmit reliability is very high. Using ZigBee as internal home network is very appropriate to control home appliances and collect security warning information.The paper first introduces the research of smart house background and current development at home and abroad, and then introduces the ZigBee technology, a more detailed description of the role and characteristics of the ZigBee protocol framework at all levels.At last I integrated explain how to design the smart house system, including system functions and characteristics. The Centralized control side simulation on a personal computer, which forms C/S structure of the remote control side, including Windows and Linux side, and they communicate each other with connection-oriented and encrypted Socket.Within the home network to build a strong network nodes which are based on the SoC of the CC2530 , coordinator for the core node, the combination of terminal nodes of other devices within the home network information acquisition and transmission, appliance control, and temperature, humidity, intrusion and other security information collection. At the same time the design is convenient, easy-to-use software interface, we can use at home easily and also access remote control of network equipments.The experiments show that: Using the remote control system or centralized control system can control home appliances and collect security warning information easily. The system has a certain stability and scalability, which can achieve the desired goal. Keywords: ZigBee Smart home internal home network multiple controliii目录第一章绪论 ........................................................... 1 1.1 研究背景及意义 .................................................. 1 1.2 国内外研究概况及发展趋势 . (2)1.2.1 国外研究发展概况 (2)1.2.2 国内研究发展概况 (2)1.2.2 智能家居发展趋势 (3)1.3 研究内容及组织结构 (4)1.4 本章小结 (5)第二章无线通信与ZigBee技术 .......................................62.1 无线通信概述 (6)2.2 ZigBee技术简介..................................................62.2.1 ZigBee技术概述及特点 (6)2.2.2 ZigBee的网络拓扑结构 (8)2.3 ZigBee在智能家居中的适用性 (10)2.3 ZigBee协议体系结构 (11)2.3.1 物理层 (12)2.3.2 MAC层 (14)2.3.3 网络层 (15)2.3.4 应用层 (16)2.4 ZigBee在智能家居中的应用 (17)2.4.1 安全系统 (17)2.4.2 抄表系统 (18)2.4.3 灯控系统 (18)2.4.4 多区域HVAC系统 (19)2.4.5 消费类电子 (20)2.5 ZigBee的价值和应用前景 (20)2.6 本章小结 (21)第三章系统设计与实验方案 ..........................................22 3.1 系统需求分析 ...................................................22I3.2 系统设计方案 ...................................................223.2.1 系统总体设计概述 (22)3.2.2 ZigBee网络拓扑结构及各终端角色 (23)3.2.3 系统实现目标及特色 (24)3.3 系统实验方案 ...................................................253.4 家电模拟控制及安防信息采集 .....................................263.5 本章小结 .......................................................27 第四章系统功能实现详细介绍 ........................................284.1 基于ZigBee的无线信息采集与传输 ................................284.1.1 信息采集与传输的安全性 (29)4.1.2 ZigBee的CSMA/CA 机制 (30)4.1.3 ZigBee的网络工作方式 (32)4.1.4 网络协调器的收发数据 (32)4.2 Linux环境下的远程控制端设计与实现..............................334.3 集中控制端的介绍 ...............................................354.4 本章小结 .......................................................35 第五章系统开发环境与测试 ..........................................365.1 ZigBee 片上系统 ................................................365.2 软件平台 .......................................................375.2.1 IAR 7.51 (37)5.2.2 ZigBee协议栈 (38)5.3 系统运行与测试 .................................................395.4 本章小结 .......................................................40 第六章工作总结与展望 ...............................................416.1 工作总结 .......................................................416.2 展望 ..........................................................41 参考文献 ............................................................... 42 致谢 ................................................. 错误～未定义书签。

基于ZigBee无线网络和LabVIEW的智能家居系统设计

基于ZigBee无线网络和LabVIEW的智能家居系统设计随着科技的不断发展，智能家居系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

本文将介绍一种。

智能家居系统的设计目标是提高家居生活的便利性、安全性和舒适性。

为了实现这一目标，我们选择了ZigBee无线网络作为智能家居系统的通信协议。

ZigBee是一种低功耗、低数据速率的无线通信技术，能够实现设备之间的可靠通信，并且具有较长的通信距离。

通过ZigBee无线网络，各个智能设备之间可以实现互联互通，从而构建智能家居系统。

在智能家居系统的设计中，我们使用了LabVIEW作为开发工具。

LabVIEW是一种图形化编程语言，可以实现快速的系统开发和集成。

通过LabVIEW，我们可以方便地编写程序，实现智能家居系统的各种功能。

在这个智能家居系统中，我们设计了多个智能设备，包括智能灯光、智能窗帘、智能门锁等。

这些设备通过ZigBee无线网络连接到一个集中控制器上。

用户可以通过LabVIEW编写的图形界面来控制这些设备的开关、亮度、以及定时等功能。

当然，用户也可以通过手机等移动设备来远程控制这些智能设备。

此外，我们还为智能家居系统设计了一些自动化功能。

例如，通过设置定时，可以让智能灯光在特定的时间自动打开或关闭，从而实现节能的目的。

另外，智能家居系统还可以通过传感器来监测环境的温度、湿度等参数，根据用户的需求自动调整室内温度，提供更舒适的居住环境。

总之，本文介绍了一种基于ZigBee无线网络和LabVIEW的智能家居系统设计。

通过这个系统，用户可以方便地控制各种智能设备，并且实现了自动化的功能。

随着科技的不断进步，智能家居系统将会在我们的生活中发挥越来越重要的作用。

我们相信，通过不断的创新和改进，智能家居系统将会为人们带来更加便利、舒适和安全的居住环境。

基于zigbee的智能家居系统的设计与实现

基于zigbee的智能家居系统的设计与实现方志忠;陈文超;翟志颖;葛睿;陈俊【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2014(0)14【摘要】The Internet of things technology as an emerging technology,has become a hot research.An important branch of intel igent Home Furnishing as the Internet of things,is developing rapidly in recent years,provides an ideal environment for the people Home Furnishing.People to pursue a more ideal living environment,in order to satisfy people's demand,we designed a intel igent curtain based on zigbee technology.The system is the zigbee technology can be a intel igent curtain based on wireless communication. Is used in zigbee Application System on cc2530 TI.through the realization of the curtains intel igent control wireless transmission technology,sensor technology,etc..%物联网技术作为一项新兴的技术，已经成为了研究人员研究的热点。

智能家居作为物联网的一个重要的分支，几年来发展迅猛，为人们提供了理想的家居环境。