基于ZigBee的智能家居系统设计与应用_开题报告

智能家居使用的是计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭生活中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起。国外智能家居发展得从1984年美国康乃迪克州哈特佛市首创的智能建筑说起，至此以后，一些大大小小的科技比较发达先进的国家也陆陆续续加入到智能家居的这个行列当中，并且诸如美国、瑞典、新加坡、英国等国的智能家居发展较好。在新加坡国家他们的系统已近相当完善，详细的说它能实现电表、水表、燃气表抄送，自动报警，可视通话、网络监控，电气智能化控制，智能接线盒宽带网络接入和系统软件配置等，智能家居控制系统、智能家居家电系统、智能家居舒适系统、智能家居娱乐系统、智能家居节能系统等等应有具有。在日本，除了室内的家庭已经实现自动化网络，但同时也实现了自动门的生物特征识别系统，这个系统设计比较人性化，即使我们双手提有东西不方便腾出手但只要门口的摄像机确认个人身份之后，门在设定的的短时间内就能打开。另外，家居智能化还使用了医学相关设计，便于人随时关注个人健康情况，在卫生间的便器垫圈上我们插有血压计，还有在便器内很巧妙的设计了血糖检测装置，在厕所内洗手池前我们也可以安装体重仪，这些系统仪器不需要太多额外的操作，完全实现方便实用，这些仪器测试结果都能在一个显示器上显示，当然得到的数据也都是能保存的，不得不说智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、讯息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

自从世界上第一幢智能建筑在1984 年在美国出现后，很多经济相对发达的国家和地区都很早就进行了智能家居方面的研究，也提出了很多解决方案，现在智能家居系统相对发达的国家有日本、美国、德国等国家。不仅如此，英特尔、朗讯、思科、IBM 等国际商业巨头也积极进入智能家居领域，对智能家居、家电等方面进行研发和销售。国外比较有代表性的智能家居系统有：

（1）Control4 智能家居系统：在2003 年3 月于美国犹他州盐湖城创立了以生产无线居家自动化系统的Control4 团队，该公司是一家专业从事智能家居产品的研发、生产、销售的知名企业。Control4 的智能家居方案不仅是单一的灯光或多房间音乐解决方案，更是对家中电子设别和控制系统的集成解决方案。能够量身定制并随时升级是Control4 智能家居的一大亮点，既可以对单个房间的单一功能进行控制，也可以对整所别墅的全部设备进行集成遥控。其还有一大特色就是针对家庭能源消耗进行控制，通过控制家电等能源消耗设备的使用率来降低能源消耗。比如在室内光线充足或不需要强光照射的情况下，就可通过设置降低室内的灯光亮度从而达到节省能源的目的。截止2009 年底，Control4 销售了超过100 万台基于Zigbee 无线技术的家庭自动化产品，并获得业界很高的评价。

（2）LG HomNet 智能家居系统：LG 智能家居的理念是让智能家居的使用像用电视一样简单，老人、小孩都可以操作，并同时实现客户个性化的需求，而不是像很多人所认为的过于复杂的操作。LG 公司研发了LG HomeNet 智能家居系统抢占智能家居市场，并自主研发了新的LnCP 通信接口在其智能家居系统上使用，主要应用在家庭中的家电控制、安全防护和远程抄表等方面。这套系统在国内获得了“2008 年智能家居突出贡献奖”的殊荣。国内比较有代表性的智能家居系统有：

（1）海尔U-home 智能家居系统：海尔U—home 智能家居解决方案包括智能控制系统、智能影院系统、智能音乐系统和安全防范系统，实现了以下几个功能：

 ①通过发送手机短信、网络操作实现对家中灯光、窗帘、家电等带电设备的远程控制。

②智能化高清家庭影院，1080P 高清投影，7.2 声道环绕立体声，100 英寸超大屏幕，欣赏网上的海量高清大片。影院场景一键切换，所有繁复操作全部系统代劳。

③背景音乐系统可实现房间的视听功能，即使房间的任何一个角落都可以享受音乐。各房间独立的控制面板，可以对每一个音源进行调节。隐形的安装，节约空间。

④对房屋周围进行安全布防，一旦遇到非法入侵，系统会主动拨打电话给物业管理中心报警，并第一时间发送手机短信通知业户。

（2）上海索博智能家居系统：索博智能家居系统主要采用电力线通信总线技术（荷兰PLC-BUS 技术）来实现家居智能化控制，它重新定义了家庭内部高可靠、低成本智能家居控制的新标准，此项技术拥有超强的系统稳定性和可靠性，在现有智能家居解决方案中占有一席之地。这种通信总线技术目前主要涉及家电控制、家庭照明控制、网络设备与家电通信以及HVAC 控制等方面[5]。

（3）河东企业HDL 智能家居解决方案：HDL 智能家居系统充分的利用了成熟的计算机技术、网络通信技术、电子技术等科技手段，将各种家电通过不同的互连方式进行通信及数据交换，实现家用电器之间的“互联互通”，让“电子管家”协调它们自动或在某些特定的外界条件下自动工作，处理各种复杂的逻辑关系，而不需要过多的人为参与，让人们将保贵的精力和时间投入到温馨的家居生活中。HDL 智能家居系统主要分为五大块，它们分别是“场景控制”、“逻辑自动控制”、“远程控制”、“家庭娱乐”、“安防”，用户的操控方式也是灵活多样。

二、^范文提纲

提供二级或者三级提纲

1引言

2 ZigBee 技术研究

2.1 ZigBee技术简介

2.2 ZigBee协议组成

2.3 ZigBee网络配置

2.4 Zigbee技术的特点

3智能家居系统总体设计方案

3.1智能家居系统需求分析

3.2智能家居系统功能描述

3.3智能家居系统结构

4系统硬件设计

4.1 CC2430芯片简介

4.2 ZigBee网络协调器硬件结构图

4.3 ZigBee终端设备结构设计

5系统软件设计

5.1 ZigBee网络设备软件

5.2Zigbee绑定机制的引入

5.3智能家居管理界面设计

6结论

三、参考文献

武一, 包春兰. 基于GSM和ZigBee技术的智能家居系统设计[J]. 河北工业大学学报, 2014, 43(1):15-18.

冯剑锋. 基于ARM与ZigBee技术的智能家居系统设计[D]. 吉林大学, 2014.

姚国风, 庄斌, 赵大明,等. 基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计[J]. 现代电子技术, 2016, 39(22):81-84.

李泊锋, 王亚刚. 基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计[J]. 电子科技, 2016, 29(3):86-89.

邢波. 基于Raspberry Pi、Zigbee技术的无线智能家居系统设计[J]. 数字技术与应用, 2014(6):59-60.

张宏伟. 针对ZigBee无线传感网络的智能家居系统设计与应用[J]. 网络安全技术与应用, 2015(5):115-116.

马静. 基于Zigbee无线网络智能家居系统的设计与实现[J]. 科技创新与应用, 2017(4).

刘玮. 基于ZigBee技术的智能家居系统设计[J]. 电子科技, 2016, 29(11):51-53.

王家胜. 基于Zigbee技术的智能家居系统设计[J]. 探索科学, 2016(9).

郭凡. 基于ZigBee技术的智能家居系统设计[D]. 武汉理工大学, 2014.