基于ZigBee的智能家居系统设计与实现

毕业设计（论文）题目：基于ZigBee的智能家居系统设计与实现学院：软件学院专业名称：软件工程班级学号：08201124学生姓名：曾刘保指导教师：苗利二O一二年三月毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：基于ZigBee的智能家居系统设计与实现II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1、摘要扼要叙述本论文的主要内容、特点，文字精炼，摘要500字左右。2、正文：一般包括引言、本、结论三个部分。字数不少于13000字。3、收集资料：a历史资料；b理论资料；c实践资料4、技术要求：在论文写作中进行一定程度的创新性活动，如提出一个新问题、对现实问题进行新的解释等。III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1、查阅并收集与论文相关的国内外文献资料，完成开题报告。（第1-2周）2、毕业论文资料调研，进行实地调查研究，掌握第一手资料。（第3周）3、撰写毕业论文详细提纲。论文提纲应分为几个部分或几个层次。写明论文的中心、重点、主要观点、结论等。（第4周）4、完成论文绪论部分，说明本课题的意义、目的、研究范围及要求达到的技术要求；简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题。（第5周）5、完成毕业论文正文部分，包括问题的提出，研究工作的基本前提、假设和条件，理论论证，理论在课题中的应用，课题得出的结果等。（第6-7周）6、完成结论部分。即对整个研究工作进行归纳和综合得出的总结，对所得结果比较和课题尚存在的问题，以及进一步开展研究的见解与建议。结论应该明确、精炼、完整、准确。（第8周）7、完成毕业论文（设计）初稿。（第9周）8、完成毕业论文二稿。（第10周）9、毕业论文定稿；毕业论文打印；毕业答辩准备。（第11周）10、毕业答辩。（第12周）Ⅳ、主要参考资料：[1]ShahinFarahani．ZigBeeWirelessNetworksandTransceivers.USA：Elsevier，2008[2]闫玉德，俞虹.MCS-51单片机原理与运用.机械工业出版社.2010.[3]沈星星，丛露微.基于ZigBee的智能家居控制系统.论文选粹,2011第3期[4]敖志刚.智能家庭网络及其控制技术.北京：人民邮电出版社2011[6]张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术.北京：国防工业出版社2004[7]林旭东.智能家居系统相关技术及发展趋势[J].科技创新导报.2008.6.5-6[8]冯培昌，周晓云，陈孝伟.无线传感器网络探讨[J].电气自动化.2005年.27(5).73-75[9]崔莉，鞠海玲，苗勇等.无线传感器网络研究进展[J].计算机研究与发展.2005.42(1).163-174[10]李方.浅谈几种智能家居系统网络技术[J].计算机与网络.2006年.5(2).98-101[11]张华中.无线传感器网络展望.国际学术动态.2005年.26(4).22-23学院专业类班学生（签名）：日期：自年月日至年月日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：系（室）主任（签名）：南昌航空大学学士论文原创性申明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：导师签名：日期：南昌航空大学软件学院东软班学士学位论文摘要i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指导老师签名：南昌航空大学软件学院东软班学士学位论文AbstractiiDesignandImplementofSmartHomeBasedOnZigBeeAbstract:Traditionalhomedevicecontrolinformationtransmissionmainlydependsonwirelinetechnology,thiskindofcontrolsystemnotonlyupgradeisverytroublesome,butalsothecostistoohigh,andtheactualeffectisnotobvious,andpeople'slivesarenosignificantimprovement.WhileZigBeecomeintobeing,thisphenomenonwon’thappenagain,ZigBeeisalow-cost,low-powerwirelesscommunicationtechnology,theAutomaticallysetupnetworkfeatures,whichmakesavarietyofdevicescomposedofaWPANathomeeasily,andtheinformationtransmitreliabilityisveryhigh.UsingZigBeeasinternalhomenetworkisveryappropriatetocontrolhomeappliancesandcollectsecuritywarninginformation.Thepaperfirstintroducestheresearchofsmarthousebackgroundandcurrentdevelopmentathomeandabroad,andthenintroducestheZigBeetechnology,amoredetaileddescriptionoftheroleandcharacteristicsoftheZigBeeprotocolframeworkatalllevels.AtlastIintegratedexplainhowtodesignthesmarthousesystem,includingsystemfunctionsandcharacteristics.TheCentralizedcontrolsidesimulationonapersonalcomputer,whichformsC/Sstructureoftheremotecontrolside,includingWindowsandLinuxside,andtheycommunicateeachotherwithconnection-orientedandencryptedSocket.WithinthehomenetworktobuildastrongnetworknodeswhicharebasedontheSoCoftheCC2530,coordinatorforthecorenode,thecombinationofterminalnodesofotherdeviceswithinthehomenetworkinformationacquisitionandtransmission,appliancecontrol,andtemperature,humidity,intrusionandothersecurityinformationcollection.Atthesametimethedesignisconvenient,easy-to-usesoftwareinterface,wecanuseathomeeasilyandalsoaccessremotecontrolofnetworkequipments.Theexperimentsshowthat:Usingtheremotecontrolsystemorcentralizedcontrolsystemcancontrolhomeappliancesandcollectsecuritywarninginformationeasily.Thesystemhasacertainstabilityandscalability,whichcanachievethedesiredgoal.Keywords:ZigBeeSmarthomeinternalhomenetworkmultiplecontrol南昌航空大学软件学院东软班学士学位论文目录I目录第一章绪论...........................................................11.1研究背景及意义..................................................11.2国内外研究概况及发展趋势........................................21.2.1国外研究发展概况.........................................21.2.2国内研究发展概况.........................................21.2.2智能家居发展趋势.........................................31.3研究内容及组织结构..............................................41.4本章小结........................................................5第二章无线通信与ZigBee技术.......................................62.1无线通信概述....................................................62.2ZigBee技术简介.................................................62.2.1ZigBee技术概述及特点....................................62.2.2ZigBee的网络拓扑结构.........................