基于ZigBee无线通信的智能生活研究

摘要

本文从当前社会对于智能生活系统的实际需求出发,分析了传统的智能家居系统的利弊,并结合现阶段的新技术(开源硬件、无线通信、Android)、新标准(ZigBee)以及新兴的产业生态结构(轻智能家居),提出了新一代基于ZigBee标准的智能生活方案并进行了原型实现。
　　系统以ZigBee的智能照明为切入点、利用最新的ZigBee智能照明的标准ZigBee Light Link实现了家庭情景照明方案,并且还通过设计网关的ZigBee与Wi-Fi和以太网协议转换功能,实现了远程控制、手机平板终端控制等实用性应用。除此之外,网关作为本方案的核心部分,还针对不同用户进行了两种原型设计。一种是基于ARM CortexA8架构的高性能高扩展性网关的原型设计,另一种是基于CortexM3架构的低成本低功耗性网关的原型设计,以此实现更加多样化的用户需求。
　　同时,基于这种模式,也为将来添加更多符合 ZigBee标准的电器、设备、传感器提供了一个完整的平台,希望能推动整个产业链向标准化的方向前进。
　　本文目前实现的系统还只是原型,后期需要在更多的应用场景测试,获取更多用户反馈的基础上,改善用户体验方面的细节,使得智能生活系统方案能真正被广大用户所接受,这是我们后续需要努力的方向。

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第一章 绪论

1.1课题的提出

1.2本文的主要内容

第二章 智能生活系统的技术概述

2.1 嵌入式技术

2.2 无线通信技术

第三章 基于ZigBee智能生活系统的整体方案设计

3.1 传统方案的研究

3.2 本方案的整体设计概述

3.3 ZLL灯控方案的概述

第四章 ZLL家用照明方案的设计与实现

4.1 ZLL照明方案的功能设计

4.2 ZLL灯控板的硬件设计

4.3 ZLL照明方案的软件设计

4.4 ZLL照明方案的安全性考虑

第五章 整体方案的设计与实现

5.1 高性能网关的原型设计与实现

5.2 低功耗低成本网关的原型设计与实现

5.3 云平台的搭建

5.4 终端APP的设计

5.5 整体方案的调试与测试

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

插图索引（附录1）

附表索引（附录2）

致谢

攻读学位期间发表的学术论文