基于Zigbee无线技术的家用电器自动控制的研究
基于ZigBee技术的智能家居系统设计
基于ZigBee技术的智能家居系统设计智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
基于智能家居的最新定义，参考ZigBee技术的特点，设计出的本系统，在包含了智能家居必备系统(智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统)的基础上，加入了家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统和家庭环境控制系统。
在智能家居的认定上，只有完整地安装了所有的必备系统，并且至少选装了一种及以上的可选系统的家居系统才能称为智能家居。
因此，本系统可以称为是智能家居。
1 系统设计方案该系统设计由家庭内被控制设备和远程控制设备组成。
其中家庭内被控制设备主要有能访问Internet的计算机、控制中心、监控节点和选择添加的家用电器控制器。
远程控制设备主要由远程计算机和手机组成。
系统组成如图1所示。
系统的主要功能有：1)网页前台页面的浏览，后台信息管理；2)通过Internet 和手机两种远程控制方式实现室内家用电器、安防和灯光的开关控制；3)通过RFID模块实现用户识别，从而完成室内安防状态的开关，在盗贼入侵时通过短信息(SMS)向用户报警；4)通过中央控制管理系统软件完成室内灯光及家电的本地控制和状态显示；5)利用数据库完成个人信息存储和室内设备状态存储，通过中央控制管理系统方便用户查询室内设备状态。
2 系统硬件设计系统硬件设计包括控制中心、监控节点和选择添加的家用电器控制器(这里以电风扇控制器为例)的设计。
2．1 控制中心控制中心主要功能有：1)组建无线ZigBee网络，把所有监控节点加入网络中，并实现新设备的接收；2)用户身份识别，用户在离家或归来时通过用户卡实现室内安防的开关；3)当有盗贼入侵室内时，通过向用户发送短信息报警。
基于ZigBee的智能家居系统研究
为几十米 到几 百米 之 间，网络容 量
大 ，可容纳６ ０ ０ 设备。Ｚ ｇ ｅ 提 ５ ０个 ｉＢ ｅ 供 了数据 完整 性检 查和鉴权 功 能， 好 ，可 裁 剪 程 度
‘ ‘ 一 一 一 一
ｌｉ ｅ Ｉ ｉｅ ｌ ｌ ｉｅ Ｉ ｇ ｅ Ｊ ｇ ｅ ｇ ｅ ＺＢ ￣ｔ ＺＢ ￣ ＺＢ ￣
能家居 系统 结合计 算机技 术 、 自动 大部 分是 控制命 令 以及一些 检测 数 插座 以及安 防消 防设备等 ，是智 能
控 制技 术和 网络通 信技术 ，为家庭 据 。为此 ，Ｚ ｇ ｅ 技术 非常适合 应 家居 系统 的控 制 以及 执行 设备 。智 ｉＢ ｅ
生活提 供便捷 、舒 适 、安 全 、节能 用在 智 能家居领 域 ，甚至可 以说 是 能终端 包括一 个Ｚ ｇ ｅ 模块负责 无 ｉＢ ｅ 以及健康 等 各方面 服务 ，大大提 高 为智能家居系统量身定做 的。
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一
研发展＿ Ｉ （ （
基于Ｚ ｇ ｅ 的智能 家居 系统研究 ｉＢ ｅ
浙江工业职 业技术 学院 王 坚锋
【 摘要 】智能家居系统由主控制器、遥控器和智能终端构成，能够对灯光、窗帘、家用电器、智能插座等家用设备进行
手 自动控制 。智 能家居 系统采用低 功耗Ｚｇ ｅｌ 线技术组 网，每个 智能家居设备都包括一个ｚｇ ｅ通信模 块负责无线数据的接 ｉ ｅ Ｂ ｉＢ ｅ 收与发送 。智能家居 系统的控制策略包括手动控制 ，情景模式 以及 时间程序等。
家居系统进行远程监控。主控制器采 可 以很方便 的对 家里 的所有智 能终
２方 案 设计 ．
２ １Ｚ ｇ ｅ 技术简介 ． ｉＢ ｅ Ｚ ｇｅ 是一种 短距离、低速率 、 ｉＢ ｅ
基于ZigBee的无线智能家居控制系统设计
２ ＣＣ ４ ０芯 片 的 性 能及 特 点 ２３
Ｃ ２３ Ｃ４ ０是 Ｃ ｉｃｎ公 司 推 出 的用 来 实 现 嵌 入 ｈｐｏ 式 Ｚｇ ｅ 应 用 的 片 上 系 统 。它 结 合 了一 颗 强 大 的 ｉ ｅ Ｂ 鲁 棒 射 频 、 编 程 的 微 控 制 器 和 闪 存 ， ＩＥ 可 与 ＥＥ ８２ １． 、ｉＢｅ软件兼 容 ， ０．５４ Ｚｇ ｅ 具有工 业级 提成 小 体积
元 ： 感 单元 （ 传 由传 感 器 和 模 数 转 换 功 能 模 块 组 成 ）处 理单 元 （ 、 由包 括 Ｃ Ｕ、 储 器 和操 作 系统 等 Ｐ 存
信号调理 电路 的功能是将传感器采集 的模 拟
信 号经过 调 理 后 变 成 用 于 数 据 采 集 、 制 过 程 、 控 执 行计 算显 示读 出和 其他 目的的 数 字信 号 ， 后 再 送 然
Ｏ Ｉ 模 型 ，Ｅ Ｅ ８ ２ １ ． － ０ Ｓ） Ｉ Ｅ ０ ． ５４２ ３标 准 定义 了物 理层 ０
（ ｈｓ ａｌｙｒＰ Ｙ） 介 质 接 入 控 制 子 层 （ ｄａ ｐ ｙｉ ｌａｅ，Ｈ 和 ｃ ｍｅｉ
ａ ｃｓ ｃ ｎｒ ， Ａ ； ｉＢ ｅ联 盟 定 义 了 网络 层 和 ｃｅｓ ｏ ｔ ｌ Ｍ Ｃ） Ｚｇ ｅ ｏ
入处 理器 进 行 处 理 。在 变 换 为 数 字 数 据 之 前 必 须
进行 调理 即 放 大 ， 冲或 定 标 模 拟 信 号 ， 其 适 合 缓 使 于模／ 转 换 器 的 输 人 ， 步 骤 的 关 键 是 选 择 运 数 此 放 。传感 器信 号 电路 如 图 ３所示 。
的嵌入式系统构成）通信单元 （ 、 由无线通信模块组 成） 以及 电 源 部 分 。此 外 ， 以选 择 的其 它 功 能 单 可 元 包 括 ： 位 系 统 、 动 系 统 以及 发 电装 置 等 。 定 运
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ZigBee技术的智能家居系统的设计
基于ZigBee技术的智能家居系统的设计一、本文概述随着科技的飞速发展和人们生活品质的提高，智能家居系统已经成为现代家居生活的重要组成部分。
其中，ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低数据速率的无线通信技术，在智能家居领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于ZigBee技术的智能家居系统的设计，包括其基本原理、系统架构、功能模块、硬件选择以及软件设计等方面。
通过深入研究和分析，我们将提供一种高效、稳定、可靠的智能家居系统设计方案，以满足用户对智能家居的需求，提升生活品质。
本文将首先介绍ZigBee技术的基本原理和特点，阐述其在智能家居系统中的应用优势。
接着，我们将详细介绍基于ZigBee技术的智能家居系统的整体架构，包括各个功能模块的作用和相互之间的通信机制。
在此基础上，我们将重点讨论系统的硬件选择和软件设计，包括传感器节点的设计、网络通信协议的实现以及用户界面的开发等。
我们将对系统进行测试和评估，以验证其性能和稳定性。
通过本文的研究和讨论，我们期望能够为智能家居系统的设计提供有益的参考和指导，推动智能家居技术的进一步发展。
我们也希望能够激发更多人对智能家居领域的兴趣和热情，共同推动智能家居产业的繁荣和发展。
二、ZigBee技术原理及其应用ZigBee技术是一种基于IEEE 4无线标准的低功耗局域网协议，专为低数据速率、低功耗和低成本的应用场景设计。
它采用星型、树型或网状拓扑结构，具有自组织、自愈合的特点，能够在设备之间实现可靠的数据传输。
ZigBee技术的主要特点包括低功耗、低成本、低数据速率、高可靠性、高安全性和良好的网络扩展性。
在智能家居系统中，ZigBee技术被广泛应用于各种智能设备之间的通信和控制。
例如，通过ZigBee技术，智能照明系统可以实现远程控制、定时开关、场景设置等功能；智能安防系统可以实现门窗传感器的实时监控、报警推送等功能；智能环境监测系统可以实现温度、湿度、空气质量等环境参数的实时采集和传输。
基于ZigBee技术的家庭WSN及远程控制研究
。 。 一 一
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文章 编号 ：０ ２ ８ ９ （ ０ ０ ０ — ０ ７ ０ １ ０ — ６ ２ ２ １ ）４ ０ ６ — ３
基于 Ｚｇ ｅ 技术的家庭 ＷＳ ｉＢ ｅ Ｎ及 远程控制研究 木
郑 娟 毅
（ 西安 邮 电学 院 通 信 工程 系 ， 西 西安 ７ ０ ２ ） 陕 １ １ １
【 ｓ ａｔ Ａ ｐｏｒｍ ｔａ ｂｓｄ ｏ ｉＢ ｅ Ｗｉ ｌ ｓ Ｓｎｏ ｅｗ ｒ （ Ｎ） ｃｍ ｎｃｔ ｉ Ｓ ｎ ｔｏｋ ｉ ｉｔ ｄ ｃｄ Ａｂｔ ｃ 】 ｒｇａ ｈ ｔ ａｅ ｎ Ｚｇ ｅ ｒ ｅ ｅ ｓｒＮ ｔｏｋ ＷＳ ｒ ｅｓ ｏ ｍｕ ｉ ｅ ｗｔ Ｇ Ｍ ｅ ｒ ｓ ｎ ｏ ｕｅ ． ａｓ ｈ ｗ ｒ
【 ｙｗｏｄ 】ｈｍ ｅ ｏ ； ｈ ｒ ｍ ｓａｅ ｒｍ ｔ ｃｎｒｌ Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｅ ｎｔ ｒ ｓｏｔ ｅｓｇ ； ｅ ｏ ｏ ｔ ｗ ｋ ｅ ｏ
ｌ 引言
Ｚｇ ｅ技术是近期发展起来 的一种短距离无线通信 ｉ ｅ Ｂ 技术 ， 以其低功耗 等特点 被业界认为是最有 可能应用在 工控场合的无线技术 ， 因而其在工业监控 、 家庭 监控 、 安 全系统等领域有很大 的发展空间【 ｌ １ 由于其 网络覆盖 。但
Ｇ Ｍ网络 Ｓ
络可组成星状 、 或簇树 ） 串（ 状或 网状 。系统
基 于 ｚｇ 。 技 术 组 ｔ ０ ｉＢ 一
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络 协 调 器 和 多 点 Ｚｇ ｅ ｏ型 ｉＢ 。 星
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zigbee在智能家居中的应用原理
Zigbee在智能家居中的应用原理什么是Zigbee技术？Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低功耗、短距离、无线通信技术。
它可以在广泛的应用领域中实现设备之间的远程通信。
Zigbee技术广泛用于智能家居系统，具有可靠性高、低功耗、灵活性强等特点。
Zigbee在智能家居中的优势和应用原理Zigbee在智能家居中有许多优势，它使得智能家居系统更加智能、高效和便捷。
以下是Zigbee在智能家居中的应用原理：1.无线控制和远程操作：Zigbee技术可以通过无线信号将智能家居设备连接到智能家庭控制中心，用户可以远程控制和操作各种设备，例如电灯开关、温控器、窗帘等。
2.低功耗和长寿命：Zigbee设备采用低功耗设计，可以通过更小的电池或电源持续工作数月甚至数年。
这使得智能家居系统更加可靠和节能。
3.自组织网络：Zigbee设备可以形成自组织网络，无需复杂的网络配置和管理。
当有新的设备加入网络时，系统可以自动识别并添加到网络中。
4.灵活的网状拓扑结构：Zigbee设备可以形成网状拓扑结构，每个设备可以直接与其他设备通信，提供了更好的覆盖范围和可扩展性。
5.安全和保密性：Zigbee使用加密算法对数据进行安全保护，确保设备之间的通信是安全的，使得智能家居系统不易受到黑客攻击。
Zigbee在智能家居中的具体应用场景Zigbee技术在智能家居中有许多具体的应用场景，以下是其中的一些例子：•智能照明系统：Zigbee技术可以用于控制智能照明系统，用户可以通过智能手机或智能显示器远程控制灯光的亮度和颜色，实现节能和个性化的照明效果。
•温控系统：Zigbee技术可以用于控制智能温控系统，用户可以通过智能手机设置房间的温度和湿度，实现智能化的节能和舒适性控制。
•智能安防系统：Zigbee技术可以用于连接智能安防设备，例如智能门锁、摄像头和报警器。
用户可以通过智能手机监控和控制家庭安全，实现远程查看和报警功能。
基于ZigBee的智能家庭无线控制网设计
１引言
国 内 外现 有 的 智 能 家 居 系 统 的构 建 主 要 基 于 有 线 网络 技 术 ， 在 着 布 线 烦 琐 、 存 无法 实 现 移 动访 问 、施 工 周 期长 、后 期 维 护 困 难 等 问 题 ， 些 特 点 限制 了 它 在 数 字 这 家 居 系 统 中 的 应 用 。 因 此 ， 入 无 线 技 术 引 来 解决 这 些 问 题 的家 庭 无 线 控制 网络 便 应 运而生 。
了功 能 强大 的 家 庭 无 线控 制 网 。 可 实现 环 境 检 测 ， 防 报 警 ， 光 控 制 、 家 用 电器 控 制 场 景 控 制 等 无 线 控 制及 ＰＳ 安 灯 ＴＮ 远 程 控 制 。
关键词 ： 家庭 无线控制 网 Ｚ ｇ ｅ 红外 学习 远程控制 场景控制 ｉＢ ｅ 中图分类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６４ ０８ （０８１ （ 一 ０ ８ ０ １７ — ９Ｘ ２０ ）２ｃ ０ ２— １ ）
设备 ， 简 功能 设 备相 对全 功 能设 备协 议 栈 精 网络 的 自组 织 、 自愈能 力强 ， 通信可靠 。 数据 安全 ： Ｚｇ ｅ？ ｉＢ ｅ 提供 了数 据完整性 简单 并且 内存 更小 ， 能 和某 个全 功能 设 备 只 进行 交 互 。而 全功 能 设备具 有 完备 的 Ｉ Ｅ 检查 和鉴 权功 能 ， Ｅ Ｅ 采用 Ａ Ｓ ２ 加 密算 法。 Ｅ 一１８ ８ ２ １ ． 协 议功 能 ， ０ ．５ ４ 能与其 传输 范 围内 的任 工 作 频 段 灵活 ： 用 频 段 为 ２ ４ Ｈｚ 使 ．Ｇ 、 ６ ＭＨｚ ９ ５ 和 ｌ ＭＨｚ 均 为免 费频 段 。 ， 何 节 点进行 交 互 。两种 设 备相 互 组合 ， 以 ８ ８ 可 组 成 网状 网络 、星 型 网络 和 树 型 网络 。 Ｚ ｇ ｅ 技 术 的 主要 优势 包 括 ： ｉｂ ｅ ３基于Ｚ ｂｅ ｉ ｅ的无线家庭控 制网络 的设计 ｇ
基于ZigBee技术的无线智能家居系统研究与设计
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 ，Ｚ ｇ ｅ ｉＢ ｅ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 Ｚ ｇ ｅ ｉＢ ｅ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zigbee技术的无线智能插座设计方案研究
基于zigbee技术的无线智能插座设计方案研究摘要：本文设计了一款基于zigbee无线通信技术的家电能耗计量和监控插座。
该设备能够实时监测家用电器的耗电量，并具有zibgee通信功能，能够组建网络并将数据上传至服务器进行集中分析和监控，同时能够监测用电器的工作状态，对非正常状态进行报警和断电，从而实现了节约用电和安全用电。
关键词：zigbee技术；无线智能插座前言家用电器的广泛使用，提高了人们的生活水平，但是，不良的用电习惯时常给人民的生命和财产安全造成巨大的损失。
据公安部门和消防部门相关资料显示，我国每天平均发生火灾350多起，其中因超负荷、短路等原因引起的电器火灾占到了30%以上，美国奥柏林大学的研究人员通过实验发现对能耗实施监控机制，能够使整个学校的学生宿舍在两周内减少32%的电能损耗。
英国牛津大学环境学院在2006年的一份调查报告中阐述了对家用电器用电状态进行实时监控的意义和必要性。
与此同时，物联网技术的提出被视为信息通信技术发展的重要里程碑，它利用通信技术，将家用电子设备进行集中的控制和管理，从而创造出高效、舒适、安全、居住环境。
如何将物联网技术和家电的用电状态监控结合起来将成为安全用电、节能减排的一个新的切入点。
在此基础上，本文提出了一款基于无线zigbee技术的智能插座设计方案，该设备除了具有传统插座的功能外，还具有无线通信、电压电流采集、电能计量、过压过流保护、自动开关、报警、休眠、信息显示以及组网等功能，是一款功能齐全的智能插座。
1.智能插座的系统构架基于zigbee技术的无线智能插座硬件系统主要由电源模块、无线微控制器模块、电量采集单元、时钟模块、继电器控制单元、报警单元、键盘输入单元、显示单元等组成。
系统框图如图1所示。
图1智能插座系统框图电源模块将交流市电转换为直流电，为其余模块供电；电量采集模块包括电压采集和电流采集两部分，用于采集用电设备的能耗信息，本文利用电能计量芯片ade7755实现。
基于ZigBee和PLC技术的智能家居系统的研究
家居 进行 了广 泛深 入 的研究 及其 建设 Ｉ Ｉ ＿ 。 其 中 参 考 文 献【 １ 】 提 出一 种 基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ的 智 能 自我 调 整 传 感 器 ， 为 的是 解决智 能 家居 中设备 的性 能和功 耗 的权衡 问题 ， 实 验 结 果 表 明 该 系 统 节 能 效 果 不 错 。Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ通 信 技 术 具 有
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｚ ｉ ｇ Ｂｅ ｅ ａ ｎ ｄ Ｐ Ｌ Ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｚ ｈｏ ｕ Ｘｕｋ ｕ ｎ， Ｙａ ｎ ｇ Ｇｕ ａ ｎ ｌ ｕ （ Ｈｕ ａ ｑ ｉ ａ ｏ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ ３ ６１ ０ ２ １， Ｃｈ ｉ ｎ ａ）
ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｔ ｗ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｌ ｙ ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ － ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ．
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基于ZigBee的智能家居系统
基于ZigBee的智能家居系统摘要：基于ZigBee的智能家居系统是针对家居高度自动化、智能化的要求提出的一种新的解决方案。
主要用ZigBee手持控制器无线采集室内环境参数，远程控制各种家居电器，实现家居控制、参数检测的完全自动化、智能化。
设备以C8051F020单片机为控制核心单元，检测湿度，负责驱动电机，处理和传输数据。
采用高精度传感器作为湿度检测器件，直流电机等为执行机构，完成环境参数检测，对窗帘、交流电电器等的控制功能。
用手持设备通过IP-LINK1270模块串口实现了室内无线通信，可以接收湿度数据，控制简单家居。
本系统具有良好的开发和应用前景。
关键词：ZigBee 无线通信湿度检测智能家居由于生活质量的日益改善，各种家电设备的高度自动化和智能化已经成为一种消费需求，同时科学技术的飞速发展，让这种需求的达到已经不再遥远。
新的ZigBee协议在无线传感器网络和各种无线终端控制方面有良好的前景，为传感器网络和控制设备提出了新的方案。
基于ZigBee的网络控制系统就可以实现对各种家电设备的控制和调节，只需要对旧式家电（家居）进行改装，或加入必要的驱动电路，便可以实现小信号对交流电器的控制。
室内温度、湿度等环境参数直接影响生活质量，同样可以通过ZigBee控制器对室内温度、湿度检测设备进行较远距离的适时采集，然后根据个人意愿对家电（家居）进行不同程度的调节。
我们对实用小功率电扇进行了改装，对窗帘装上直流电机和定滑轮，可以由ZigBee控制器向单片机发送命令对电扇和窗帘的开关程度控制和调节。
室内参数检测方面，开发了湿度检测设备，可以有效的反馈实时数据。
一、系统（主设备）结构及各部分功能在整个系统设计方案中，以C8051F020为核心，作为数据处理器和设备控制器，整个设备也可作为工业现场设备，从属于ZigBee核心控制器。
系统（主设备）结构如图所示，图1 系统（主设备）总体结构图上图中所示各个模块的基本功能分别为：（1）湿度传感器模块：把传感器信号作滤波处理，并送入单片机模拟通道。
基于ZIGBEE技术的家电智能控制无线自组网研究
能 的 组 网结 构 、 件 及 软 件 方 面的 设 计 。 硬 关 键 词 ： ｉ ｅ ； 网结 构 ； Ｚｇ ｅ组 ｂ 物联 网
三、 三维绘 图在教学 中应 占一 席之地 由于Ａ ｔ Ａ ｕｏ Ｄ的课 时少 ， 学 内容 多 ， 往会 省掉 Ｃ 教 往 三维绘 图的学习 ， 而在实际应 用 中， 无论在 产 品设计 阶 段 ， 是成 品组装 阶段 ， 还 都需要 立体 的效 果 图 ， 就使 这 教 学 内容 和 实 际应 用脱 节 ，也 与 我们 本 科教 学 的 目 标— —培养综合应用型人才相悖 。因此 ， 三维立体图绘 制 教学不可缺少 。通 过三维立体 图 的绘制 可 以培养 学 生 的空间思维能力 ， 激发学生 的创造力 。 用三维立体 利 图来 形成组合体 的三视 图，不但 可 以强化 学生 的空 间 立 体感 ，同时也使 学生对三视 图的形成有 更深入 的理 解 。为解决课时少 ， 无法完成二维 图形 和三 维图形 的所 有 教学 内容 ， 可将 简单的三维绘 图方法讲解 给学生 ， 也 为 以后学 生在三维绘图上的深入学 习提供 向导 。 四、 师 自身水平的提高 教 教 师的 自身水平决定 了教师 能够交给 学生 的知识 有 多少 ， 因此教师应对最新版的Ａ ｔＣ Ｄ ｕ Ａ 软件在使 用上 ｏ 达 到熟练程度 ，对 软件 的绘 图环境设 置 、个性界 面设 置 、 图图形 编辑 、 绘 轴测 图的标 注 、 图形修 改 、 图形 打印 输 出 以及 系统设 置等 各种 问题完全掌 握 。对 每年Ａ — ｕ ｔＣ Ｄ ｏ Ａ 新版本 的发布予 以关 注 ， 了解新版本在 哪些方 并 面进行 了改进 ， 哪些 旧的功能 已经 淘汰 ， 时调整课程 ００ Ａ ｔＣ Ｄ２ ０ 实例 与技 巧【 ． Ｍ】 武汉 ： 中理 工大 学 华
基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现中期报告
基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现中期报告一、课题背景和研究意义智能化家居作为当前智能化发展的热点，受到越来越多的关注和研究。
随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们对于生活品质的要求越来越高，这也促进了智能化家居发展的趋势。
智能化家居的实现需要多种技术的支撑，其中ZigBee技术和ARM架构被广泛使用。
ZigBee技术是一种低功耗低速率的无线通信技术，具有可靠性高、安全性好、节能、网络规模大等优点，在智能家居系统中常被用于家庭设备的连接和控制；而ARM架构则是一种低功耗、高性能、嵌入式设备常用的处理器架构，被用于控制系统、传感器等方面。
基于ARM和ZigBee技术的智能家居系统设计和研发，具有重要的实际应用价值和研究意义。
本课题旨在探究基于ARM和ZigBee技术的智能家居系统的设计和实现，实现家庭设备的联网和远程控制，为人们舒适的生活提供可靠的技术支撑。
本文旨在介绍研究方案以及目前进展情况，为后续研究提供理论基础和实践参考。
二、研究方案1、总体设计思路本文所研究的基于ARM和ZigBee技术智能家居系统，主要由两部分构成：智能家居终端设备和智能家居控制中心。
智能家居终端设备包括各种家居设备如电灯、插座、温度传感器、烟雾传感器等，这些设备通过ZigBee技术连接到智能家居控制中心，实现联网和远程控制。
智能家居控制中心使用ARM架构的处理器，通过各种应用软件实现对家居终端设备的控制，实现远程控制的功能。
2、具体实现步骤（1）硬件设计智能家居终端设备硬件设计主要包括以下内容：①ZigBee无线模块的选用和连接：选用低功耗且性能优良的ZigBee 模块，使用UART通信协议与处理器相连接。
②传感器的选用和连接：选择与处理器兼容的传感器，使用模拟或数字信号与处理器相连接。
③控制继电器的选用和实现：选用兼容的控制继电器，通过GPIO实现继电器控制。
智能家居控制中心硬件设计主要包括以下内容：①选用ARM架构的处理器：选用适合的ARM处理器，支持相应的外设接口，例如GPIO、UART、SPI等。
zigbee实验报告
zigbee实验报告Zigbee实验报告引言无线通信技术的快速发展已经改变了我们的生活方式和工作方式。
随着物联网的兴起，越来越多的设备需要无线通信来实现互联互通。
Zigbee作为一种低功耗、短距离通信的无线技术，被广泛应用于家庭自动化、智能城市和工业控制等领域。
本文将对Zigbee进行实验研究，探讨其在物联网应用中的优势和应用场景。
一、实验背景在开始实验之前，我们需要了解Zigbee的基本原理和特点。
Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术，它采用了低功耗、低数据速率和短距离传输的特点。
Zigbee网络由一个协调器和多个终端节点组成，协调器负责网络的管理和控制，终端节点负责数据的传输和接收。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的Zigbee网络，了解其通信原理和网络拓扑结构。
同时，我们还将探索Zigbee在家庭自动化中的应用，比如智能照明、温度监测等。
三、实验步骤1. 实验器材准备：我们需要准备一台Zigbee协调器、多个Zigbee终端节点、一台电脑和相应的软件开发工具。
2. 网络搭建：首先，我们将协调器和终端节点连接到电脑上，并通过软件开发工具进行配置。
然后，我们按照一定的拓扑结构将终端节点连接到协调器上，形成一个Zigbee网络。
3. 通信测试：在网络搭建完成后，我们可以进行通信测试。
通过发送和接收数据包，我们可以验证网络的可靠性和稳定性。
同时，我们还可以通过改变节点之间的距离和障碍物的影响，来观察Zigbee网络的传输性能。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们成功搭建了一个Zigbee网络，并进行了通信测试。
实验结果显示，Zigbee网络具有较高的可靠性和稳定性，即使在节点之间存在一定的障碍物，数据传输的成功率也很高。
此外，我们还观察到Zigbee网络的传输距离较短，适用于室内环境或者小范围的应用场景。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. Zigbee网络适用于低功耗、短距离传输的应用场景，比如家庭自动化、智能城市等。
基于ZigBee的无线智能家庭网关控制技术研究
摘 要 ：设 计 一 种 新 型 的 基 于 Ｚ ｇ ｅ技 术 的 智 能 无 线 网 关 控 制 ， 用 Ｌｎ ｘ操 作 系 统 ， 现 智 能 采 ｉｕ 实 家 庭 网 关 与 终 端 设 备 的 无 线 连 接 ； 点 研 究 了 该 系 统 的 组 成 、 统 的 软 硬 件 设 计 ， 及 利 用 Ｚｇ ｅ 技 术 实 现 对 终 端 设 备 重 系 以 ｉＢ ｅ
的控 制 。
关 键 词 ：家 庭 网 关 ；无 线 ；Ｚｇ ｅ ｉｕ ｉＢｅ ；Ｌ ｎ ｘ操 作 系 统 中 图 分 类 号 ：ＴＰ ６ ． ３８１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｃｏｎ ｒ ｅｃ ｏ ｏ ｙ ｆ ｉｅｌ ｓ Ｓｍａｒ ｔｏｌＴ ｈ ｌ ｇ ｏｒＷ ｅｓ ｒ ｔ Ｈｏｍｅ Ｇａ ｅｗａ ｔ ｙ Ｂａｓ ｄ ｏｎ Ｚｉ Ｂｅ ｅ ｇ ｅ
的组 网 技 术 。对 于 智 能 家 居 系统 来 说 ， 网络 自身 是 一 个 该 动 态 系 统 ， 断 与 外 界 环 境 相 互 影 响 ， 络 中 传 输 的数 据 不 网 量 不 大 ， 络 节 点 多 ， 求 低 功耗 ， 此 家 庭 无 线 网关 利 用 网 要 因
核 心 ， 主要 实 现 网 络 接 入 、 程 控 制 以 及 无 线 连 接 家 庭 它 远 内 部 异 构 子 网 等 功 能 。其 中 无 线 网关 控 制 技 术 是 一 个 需
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基 于 Ｚ ｇ ｅ 无 线 智 能 家庭 网关 控 制 技 术 研 究 ｉＢ ｅ的
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（ ．武 汉 理 工 大 学 信 息 工 程 学 院 ，武 汉 ４ ０ ７ ； ．上 海 智 银 信 息 科 技 有 限公 司 ） １ ３００ ２
浅论基于Zigbee技术的家庭无线传感网络应用研究
浅论基于Zigbee技术的家庭无线传感网络应用研究（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）论文关键词:Zigbee 无线传感器网络论文摘要:针对基于Zigbee技术的智能家居无线系统的相关技术进行研究，分析了Zigbee体系结构和网络拓扑结构。
1.引言智能家居系统可以理解为利用电脑、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种通讯设备、家用电器和家庭保安装置经由家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，从而形成一个有机的整体(数字家庭网络系统)，进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。
而无线择。
智能家居系统的数据吞吐量要求很低，同时要求低功耗、低成本，于是在这样的背景下一种基于IEEE802.15.4标准的短距离无线网络协议的Zigbee技术出现了，它真正实现了宽带网络家庭的延伸拓展，使家庭组网更加便捷。
2Zigbee技术介绍Zigbee是IEEE802.15.4协议的代名词。
这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌人各种设备。
Zigbee技术有如下几点优势:(1)成本低，Zigbee技术是免协议专利费的，而且每块芯片的价格大约为2美元左右;(2)低功耗，在低耗电待机模式下，两节五号干电池可支持1个节点工作半年至两年时间甚至更长;)(3)低速率，Zigbee工作在20一250kbps的较低速率，在不同频带间分别提供250kbps(2.4GHz),40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始数据吞吐率满足低速率传输数据的应用需求;(4)近距离，其传输范围一般介于10一100m之间，在增加射频(RF)发射功率后，亦可增加到1一3km;(5)短时延，Zigbee的响应速度较快，一般从睡眠转人工作状态只需15ms，节点连接进人网络只需30ms，进一步节省了电能;(6)大容量，Zigbee可采用星状、树状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点，同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网;(7)安全性能好，Zigbee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接人控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性.基于上述特点可看出Zigbee主要应用于短距离范围内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间，其典型的传输数据类型有周期性数据(如传感器数据)、间歇性数据(如照明控制)和重复性低反应时间数据等。
基于ZigBee技术的智能家居系统研究
基于ZigBee技术的智能家居系统研究发表时间：2020-07-24T11:14:59.950Z 来源：《建筑实践》2020年3月7期作者：焦兴学[导读] 本文首先通过对几种主流的智能家居无线技术的比较，说明ZigBee在摘要：本文首先通过对几种主流的智能家居无线技术的比较，说明ZigBee在智能化家居系统的优势，并阐释了ZigBee的组网方式，然后基于此设计了一套智能家居方案，最后针对智能家居的前景进行展望。
关键词：智能家居；无线技术；ZigBee ；Wifi0 引言所谓智能家居，即在已有建筑的基础上，利用互联网技术实现家中多种设备的连接，包括照明设备、传感器、插座和家电等等，从而实现家电语音控制、智能化内外遥控与防盗报警等功能[1]。
与传统家居设施相比，除满足基本生活需求外，还具有网络通信、设备自动化、多方信息交互等功能，提高资源利用率的同时还降低了使用成本。
目前智能家居内部网络的组建可分为有线和无线两类，有线技术主要包括电话线、专用总线、现场总线和以太网双绞线等方案，其优势在于技术成熟，抗干扰能力强且可靠性高，但由于布线复杂、初期成本高、可扩展性差等问题致使其无法适应迅猛发展的智能家居系统，故而以无线网络为基础的组网技术已逐渐成为推动智能家居发展的核心技术。
在无线传输环境下，无论是系统安装的便捷性还是功能的可扩展性相比有线传输均有极大提升。
然而无线模式也并非毫无弊端，当前多种无线方式方兴未艾，但相比于有线来说其技术发展并不成熟，不同技术也有着各自的缺点，如信号衰减程度高、通信质量偏低、电磁辐射、安全性低等。
因此，选择合适的无线组网方式对智能家居系统来说尤为重要[2]。
1 几种常用无线通信技术对比目前流行的用于通信的无线技术如蓝牙、Wi-Fi等人们已然耳熟能详，此外还有UWB、NFC、ZigBee等技术也已逐渐走进大众视野[3]。
下面将并对其特点加以分析对比，具体见表1，从而选出适合智能家居系统应用的无线通信技术。
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基于Zigbee无线技术的家用电器自动控制的研究
摘要：随着时代的发展，人们对于日常生活的智能化要求越来越迫切。
随着上世纪80年代美国康乃迪克州哈特佛市的第一栋智能建筑稍微的诞生，全世界掀起了智能家居的建设热潮。
当今时代可以说是信息时代，当今时代最重要的特点就是信息的数字化、网络化。
互联网的飞速发展，互联网骨干网的带宽每半年的发展速度倍增。
宽带接入网络的日益普及，信息高速公路的最后一个问题已经得到解决。
目前智能家电正在不断普及，大多数智能家电都有自动控制部件，即所有的信息已经数字化，这为家电的网络化打下了技术基础。
关键词：嵌入式ARM；Zigbee；家电控制
1 研究现状和发展趋势
1.1 国外发展状况
在欧洲，数字家庭网络的核心主要是指建设的多媒体家庭平台，它的核心是电视网络，利用机顶盒对卫星广播和有线信号的接收和发送，实现完整的电子商务，银行的交互式操作转让等服务。
美国数字家庭网络主要是在运营商带动的情况下提供智能信息服务。
英国电信利用家庭网关技术控制数字家庭网络，家庭网关技术可以为用户提供有线，无线上
网，调制解调器，防火墙，家长控制等服务。
1.2 国内发展状况
我们的家庭网络处于起步阶段，随着家庭网络产品和产业的成熟，在国内的发展家庭网络系统显示以下特点：（1）市场潜力。
因为房地产是热点，因为其下游产业的一部分，家庭网络市场前景非常乐观。
（2）市场竞争的无序阶段。
家庭网络行业正处于导入期，没有统一的标准，大多数产品都是相似的。
（3）市场是一个需要逐步培育和引导阶段。
大规模的价格战，广告战，服务战还没有爆发，比较分散，市场认知和接受，市场占有率不高。
与服务供应商争先恐后的产品相比，智能家居产品到用户终端的步伐有点慢。
（4）为面向家庭网络市场的巨大需求，市场区域存在不均衡的状态。
1.3 智能家庭的问题与发展趋势
智能家居的发展面临着以下四个主要方面的问题：（1）产品成本：目前的高价位的智能家居市场。
（2）系统功能。
复杂的操作系统，产品性能缺乏稳定性和可靠性。
（3）标准协议：设备厂商的接口标准和协议有很大的不同，使他们生产的家庭设备不能与智能家居系统兼容更好。
（4）售后服务：中国的智能家居厂家配套还不成熟，未能形成售后服务匹配系统，当出现问题时，该产品销售和维修是不能够满足用户的需要。
未来的智能家居管理终端将基于嵌入式Linux，Android
和Windows系统操作平台，通过触摸屏接口，实现家电、窗帘、安防等家居环境控制。
通过智能手机或平板电脑上安装智能家居客户端软件，用户可实现家居环境远程控制。
2 系统总体设计
2.1 智能家居的功能
智能化家电控制就是通过自动化的家居智能管理系统
来控制所有家电。
家电智能控制系统由安全控制系统、智能控制系统、网络通信系统三方面组成。
智能家居基本控制功能及实现方式：（1）遥控功能。
所有家电设备的开关可以由一个智能遥控器来控制，这个遥控器可以是手机、电脑等移动通信设备。
（2）感应延时开关。
在厨房、卫生间设置感应延时开关，有人在时感应灯通过感应开启，无人在时感应灯通过感应熄灭。
（3）网络开关的网络功能。
一个开关可以控制整个网络，整个网络可以控制任意电路。
其控制对象可以设置和轻松更改全开全关、场景设置、复杂的多交换机网络操作功能。
2.2 Zigbee无线通信技术
无线技术逐渐取代有线技术，科学技术是未来的发展趋势。
有短距离无线IEEE802.11，蓝牙，WIFI等一般成熟的技术领域，虽然他们有自己的优势，但功耗高，较差的自组网能力。
2004年ZigBee联盟引入ZigBee技术，其主要基于IEEE802.15.4 PHY和MAC层，它具有成本低、功耗低、自组
网的优点，并具有其他协议不具备的自愈能力。
IEEE802.15.4 定义了星型拓扑与对等拓扑两种拓扑结构。
ZigBee的主要技术特点如下：（1）通信速率低、协议简单：ZigBee是使用星形和网状网络的数据传输设备，具有
20-250kbps的传输速率。
（2）功耗低：由于设备占空比短，和ZigBee采用了多种节能模式，它的功耗是非常低的。
两节AA电池可支持长达半年至2年的使用，这是ZigBee很明显
的优势。
（3）成本低廉、工作频段灵活：免版税的ZigBee协议、简单的协议、低数据率及小的存储空间，大大降低的ZigBee的成本。
（4）网络容量大：一个ZigBee网络最多可容纳65535个从设备和一个主设备。
（5）ZigBee网络的自组织、自愈能力强：形成无需人工干预ZigBee网络，设备节点可以知道，通过信息交换等设备节点的存在，然后他们能确定它们之间的关系；自愈ZigBee网络设备节点位置进行更改以删除或附加设备节点，可以自动恢复网络，无需人工干预，以确保系统的可靠性。
2.3 智能家居系统的总体架构
由于智能家居系统的复杂性，所以将智能家居系统分为多个子系统。
本论文主要研究的子系统有智能家居控制主机、智能照明控制系统、家居安防系统、智能电器控制系统、家居环境控制系统。
通过对智能家居系统组网方法的学习，我们了解到智能家居系统是由一个结构非常复杂的异构网络
组成的。
它是由一个智能家居控制主机通过若干个转接设备接入多个不同的子系统来实现的。
家居环境控制系统、智能照明控制系统和智能电器控制系统的组合可以实现家居控
制的功能。
家居安防系统通过可视对讲模块、视频监控模块和防盗报警模块三个子系统结合来实现家居安防的功能。
电阻式触摸显示屏使智能家居系统可以实现本地控制的功能。
借助智能手机和个人计算机实现智能家居系统远程控制的
功能。
2.4 智能家居管理终端的研究
2.4.1 智能家居管理终端的总体功能。
前面提到的智能
家居控制主机又称为智能家居集中控制器，是指封装好的有智能家居系统控制功能的控制器硬件和软件，具备有相应外围接口。
控制主机通常包括各种形式的控制器终端产品，通过直接连接或者协议转换间接控制方式，实现智能电器控制、家居环境控制的功能。
2.4.2 智能家居管理终端的功能模块。
根据前面对智能
家居系统的功能需求分析，我们主要来了解家居控制模块。
家居控制模块：家居控制模块的主要功能是通过各执行器实现对智能家电设备的控制和家居环境的设置。
该模块包括三个子功能模块：智能照明控制模块、智能电器控制模块、家居环境控制模块。
当有新的智能家电设备增加或者需要移除某家电设备时，用户通过智能家居管理终端提供的人机界
面即可实现加入或剔除相应的节点设备。
用户可以远程查询各节点设备的工作状态，通过智能家居管理终端在家中或者远程控制家中的各种智能家电设备，根据需要选择合适的家居环境模式。
将可控制的各种智能家电设备根据控制参数的类型分为：（1）开关量（所有智能家电设备）；（2）照度（灯光）；（3）温度（空调、热水器等）；（4）湿度（加湿器、干燥器等）；（5）音量（电视机、音响、影碟机等）；（6）频道（电视机、收音机等）；（7）定时时间（空调、灯光、电饭
锅等）；（8）家居环境模式（空调、灯光、电动窗帘、音响、影碟机等）。
采用的技术路线：采用ZigBee芯片作为各种智能家电设备的执行器，各种家电设备作为ZigBee网络的终端节点设备，每个家电设备都有唯一的目标短地址与其对应。
智能家居管理终端控制器通过SPI口与ZigBee网络的协调器连接，采用自制定的ZigBee模块SPI口通信协议，实现智能家居管理终端对各种智能家电的控制和家居环境的设置。
3 结束语
基于ARM的智能家居管理终端是一个完整的嵌入式系
统开发项目，其目的是开发一个简单，功能强大，可扩展，易操作，低功耗，低成本的稳定，可靠性，智能家居管理终端。
文章依次介绍了智能家居系统的需求分析，组网方案和建设的整体架构。