基于ZigBee的智能家居系统控制中心服务器的应用与研究

摘要

随着社会经济科技的发展，人民对居家环境的要求也在逐步提高。特别是移动互联发展，智能家居系统也发生深刻变化。传统的智能家居控制方式复杂、单一，而功能多样化、使用便捷是移动互联网时代的趋势。论文基于ZigBee的控制终端与基于Android智能终端的结合，通过APP便能随时控制家居设备和获取室内的一切信息。除此之外，日常相关的社区中各类信息，用户也可以通过该APP直接获取，为用户的生活带来极大方便。因此，该智能家居系统除具有传统的功能，还融合额外的信息系统，使得用户通过一款APP就能够掌握日常生活中基本信息。
　　由于系统中各部分采用的通信协议并不完全相同，是多种网络并存的应用系统，其包括 ZigBee、TCP/IP以及红外网络,而这些网络协议间并不能直接通信。为实现各部分之间能够信息交互，需要提供一个控制中心服务器网关。
　　作为网关的控制中心服务器，需要处理不同网络的消息，那么控制中心服务器需具有TCP/IP网络传输、串口通信、家电设备信息的存储转发等功能。控制中心服务器采用基于Reactor事件设计模型，将系统中的I/O，定时，信号事件统一起来，通过注册各类事件处理函数实现具体的事件处理。控制中心服务器与社区管理通过基于XMPP协议的消息推送系统，实现接收来自于社区管理平台的信息。通过以上方案实现控制中心服务器与室内控制网络、社区管理平台的交互。为实现用户在外部网络能够安全访问内网的控制中心服务器，采用 VPN+SSL技术实现外网的安全访问。
　　通过该设计，使得手机终端能够通过控制中心服务器控制室内设备、环境监控、获取社区各类信息。随着移动互联网和智能硬件设备的发展，智能家居系统在人们生活中占据越来越重要的地位。从市场前景看，智能家居系统具有强劲的发展动力。社会环境在变化，人们的需求也在相应的变化，智能家居技术会越来越智能化；从技术上来看，虽然已经有很多传统的智能家居解决方案，但是在新的技术环境下传统的方案还需进行调整修改。因此综合来看，智能家居系统具有很好的研究与应用价值。

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第一章 绪 论

1.1 研究的工作背景与意义

1.2 智能家居国内外的研究现状

1.3 选题意义及目的

1.4 研究的主要内容

1.5 本文的组织结构

第二章 智能家居系统相关技术

2.1 控制层CC2530以及ZigBee协议

2.2 中心层相关硬件、软件技术

2.3 应用层

2.4 本章小结

第三章 智能家居系统需求分析与控制中心服务器设计

3.1 智能家居系统需求分析

3.2 智能家居总体设计

3.3 本章小结

第四章 控制中心服务器的实现

4.1 基于C++的Reactor设计模式的实现

4.2 日志系统的实现

4.3 网络通信模块的实现

4.4 VPN的实现

4.5 业务逻辑模块实现

4.6本章总结

第五章 系统测试及结果分析

5.1 测试环境

5.2 控制中心基础模块测试

5.3 系统功能整体测试

5.4 本章总结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作与展望

致谢

参考文献