基于ZigBee及嵌入式服务器的智能家居设计

摘要

目前中国在物联网蓬勃迅速发展的情况下，智能家居市场规模每年都在不断的上涨，智能家居将迎来快速发展时机。智能家居在我国已经发展十年多，但是总体来说，仍处于初期发展阶段。智能家居市场虽蕴藏巨大的潜力，但到目前为止智能家居市场还是主要面向一些高端市场，如别墅、智慧小区等，普通住宅智能家居市场发展速度很慢，而且现在智能家居还没有完整的产业化标准，更没有贴近大众用户真正需求。
　　本文通过对目前中国智能家居系统现状的研究和分析，通过学习和研究嵌入式开发和网络应用技术，设计一套面向普通住宅用户的智能家居系统，本系统可通过Web页面远程控制和Android手机App控制，这是一套更符合大众人群的智能家居系统，简单化、智能化、实用化是我设计这套系统的目的。
　　本文主要采用ZigBee技术和嵌入式服务器综合设计，主控制器采用OpenWrt嵌入式操作系统作为网关系统，并嵌入Web服务程序，主控制器还包含路由器和ZigBee协调器功能，主控制器部分包含路由器功能芯片和协调器ZigBee芯片，各个终端节点都采用ZigBee网络连接到协调器，整体组成一个ZigBee通讯网络，和智能网关连接构成智能家居控制系统。用户的操作方式比较简单，控制方便。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外发展现状

1．3 本文主要研究内容

1．4 本文结构介绍

2 智能家居总体方案设计

2．1 智能家居方案设计需求分析和目标

2．2 智能家居方案设计主要功能

2．3 智能家居方案设计原则

2．4 智能家居总体方案设计介绍

2．5 本章小结

3 智能家居节点组网方式设计

3．1 传输方式简介和选择

3．2 几种无线传输方案的对比和选型

3．3 ZigBee硬件芯片CC2530简介

3．4 CC2530节点设计

3．4．1 硬件设计介绍

3．4．2 ZigBee软件设计

3．5 本章小结

4 智能家居网关设计

4．1 智能家居网关功能设计

4．2 智能家居网关硬件选型和简介

4．3 OpenWrt系统编译和配置

4．3．1 搭建开发环境

4．3．2 编译OpenWrt系统

4．3．3 OpenWrt系统配置说明

4．5 网关与ZigBee网络连接设计

4．6 网关的扩展功能研究

4．7 本章小结

5 智能家居服务器和用户应用软件设计

5．1 智能家居服务器功能

5．2 智能家居服务程序设计

5．3 智能家居PC机客户端软件设计

5．4 智能家居Android手机客户端软件设计

5．5 智能家居通讯协议制定

5．5．1 通讯协议数据格式

5．5．2 通讯协议数据格式具体说明

5．6 本章小结

6 智能家居系统实际应用测试

6．1 测试内容介绍

6．2 测试内容具体实施

6．2．1 测试设备介绍

6．2．2 连接测试设备

6．2．3 具体测试

6．3 测试结果

6．4 本章小结

结论

参考文献

附录

致谢