基于ZigBee的智能家居網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)研究.pdf

1、隨著生活質(zhì)量的提高，家居對(duì)人們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不只是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的物質(zhì)空間，而是一個(gè)舒適、高度安全、美觀方便以及智能的居住環(huán)境。家電的自動(dòng)化、智能化，資源管理及購(gòu)物方式的網(wǎng)絡(luò)化，通信設(shè)施的先進(jìn)化，信息終端的高效化等等都是人們所期望的。由此可知，家居智能化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。
　　本文實(shí)現(xiàn)了基于ZigBee的智能家居網(wǎng)絡(luò)，在此網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了幾種節(jié)能方法。本智能家居網(wǎng)絡(luò)分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，外網(wǎng)是由智能終端、網(wǎng)關(guān)和具有公網(wǎng)IP的服務(wù)器組成。本文以mi

2、ni6410為硬件平臺(tái)搭建了智能網(wǎng)關(guān)，采用NAT穿越技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與智能終端的通信。內(nèi)網(wǎng)為整個(gè)基于ZigBee的傳感器網(wǎng)絡(luò)。ZigBee是一種標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)定義了一系列低速率、短距離無(wú)線通信所需要的通信協(xié)議。目前得到廣泛應(yīng)用和推廣的ZigBee協(xié)議是ZigBee2007協(xié)議。TI公司推出的Z-Stack協(xié)議棧和CC2530芯片完全兼容ZigBee2007協(xié)議。本智能家居網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)網(wǎng)就是基于TI的Z-Stack協(xié)議棧在以CC2530為主要芯片的

3、平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的。
　　能耗問(wèn)題是智能家居網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過(guò)程中面臨的關(guān)鍵問(wèn)題，如何在不影響性能的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)電池的使用壽命是本文研究的重點(diǎn)。本文研究的節(jié)能方法是以內(nèi)網(wǎng)即ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象。首先從協(xié)議棧的角度出發(fā)尋找節(jié)能的途徑。除此之外還提出了路由節(jié)點(diǎn)輪換機(jī)制和數(shù)據(jù)包壓縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能。路由節(jié)點(diǎn)輪換機(jī)制根據(jù)電量來(lái)變換當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，防止某個(gè)節(jié)點(diǎn)電量過(guò)快耗盡。數(shù)據(jù)包壓縮技術(shù)利用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)，中間節(jié)點(diǎn)將收到