一种基于ZigBee技术的智能家居系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于ZigBee技术的智能家居系统，包含嵌入式系统主板、功能性传感设备、LED报警器、智能家居专属手机APP、家庭网关、Zigbee协调器、网络协调器节点、传感器节点、Zigbee通讯模块、以太网模块。网络协调器节点包括有Zigbee协调器节点、射频收发软件模块和协议栈软件模块，Zigbee协调器节点与嵌入式系统主板相连接，Zigbee协调器通过Zigbee协调器节点与Zigbee通讯模块相连，Zigbee通讯模块包含有多个Zigbee终端，传感器节点通过Zigbee终端与功能性传感设备相连，以太网模块与家庭网关相连，智能家居专属手机APP与以太网模块相连。本发明专利技术可以实现对各种传感器设备的控制，只需对家居进行升级或加入ZigBee终端，便可以实现小信号对交流电器的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能家居
，主要涉及一种基于ZigBee技术的智能家居系统。
技术介绍
社会公共安全防范应用领域来讲,具有快速部署、自组织和容错能力的传感器网络是一种非常有前途的感知技术系统,可应用于监控、控制、通信、计算等领域。相对于传统的安全防范技术具有很明显的优势。随着现代科学技术的发展，自动化、智能化的概念已深入人心，各种智能家居产品也开始进入我们的生活。目前各种智能家居体系和产品之间缺乏严格的标准和通用的接口，且受当前技术条件以及经济成本制约，智能家居的具体应用并未得到广泛的普及，如何设计并实现一套简便高效、成本低、通用性强、扩展性好的智能家居系统，对于智能家居在实际应用中的推广使用具有一定的社会价值和经济价值。ZigBee协议在无线传感器网络和各种无线终端控制方面有良好的前景，为传感器网络和控制设备提出了新的方案，基于ZigBee的网络控制系统就可以实现对各种家电设备的控制和调节，只需要对旧式家电(家居)进行改装，或加入必要的驱动电路，便可以实现小信号对交流电器的控制。室内温度、湿度等环境参数直接影响生活质量，同样可以通过ZigBee控制器对室内温度、湿度检测设备进行较远距离的适时采集，然后根据个人意愿对家电(家居)进行不同程度的调节。利用无线网络构建智能家居网已经成为势不可挡的发展趋势。相对于有线网，无线网络不仅接入灵活、操作方便而且符合家庭网络的通讯特点，其应用必将大大促进家庭网络智能化的进程。目前实现组建智能家居网络的技术括蓝牙、WiFi、以及极具发展潜力的ZigBee。ZigBee技术是近几年发展起来的一种短距离无线通信技术和应用在控制和监控场合的无线通信方式。它使用2.4GHz波段，采用跳频和扩频技术。鉴于ZigBee技术的低成本、低功耗，低速率的特点，其必将是最符合智能家居控制的无线通信方式之一。
技术实现思路
基于
技术介绍
，本专利技术提供了一种基于ZigBee技术的智能家居系统。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于ZigBee技术的智能家居系统，包含嵌入式系统主板、功能性传感设备、LED报警器、智能家居专属手机APP、家庭网关、Zigbee协调器、网络协调器节点、传感器节点、Zigbee通讯模块、以太网模块，所述网络协调器节点包括有Zigbee协调器节点、射频收发软件模块和协议栈软件模块，所述Zigbee协调器节点与嵌入式系统主板相连接，所述Zigbee协调器通过Zigbee协调器节点与Zigbee通讯模块相连，所述Zigbee通讯模块包含有多个Zigbee终端，所述Zigbee通讯模块通过传感器节点与Zigbee终端相连，所述Zigbee终端与功能性传感设备相连，所述以太网模块与家庭网关相连，所述智能家居专属手机APP通过以太网模块与家庭网关相连。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述功能性传感设备包含有温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、粉尘传感器、煤气传感器、烟雾传感器和红外对射传感器。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述Zigbee通讯模块为ZigBeeSOCCC2530F256芯片。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述Zigbee通讯模块包括滤波电路、电源去耦、配套阻抗和Zigbee节点、CC2530的I/O端口。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述Zigbee通讯模块为SMA天线设计。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述传感器节点采用事件轮循的机制。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述功能性传感设备通过传感器节点负责检测外部环境指标，检测到异常情况后将信号发送给嵌入式系统主板，嵌入式系统主板通过家庭网关一方面将信息传送到智能家居专属手机APP提醒用户，另一方面中断唤醒LED报警器，正常安全情况时，节点MCU处于低功耗的工作模式。本专利技术提供的基于ZigBee技术的智能家居系统中，所述智能家居专属手机APP是手机远程监控客户端，通过以太网模块与家庭网关连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用ZigBee技术在无线传感器网络和各种无线终端控制方面有良好的前景为传感器网络和控制设备提出了新的方案。基于ZigBee技术的网络控制系统就可以实现对各种传感器设备的控制和调节，只需要对传统家电(家居)进行升级，或加入必要的ZigBee终端，便可以实现小信号对交流电器的控制。室内温度、湿度、烟雾等环境参数直接影响生活质量，同样可以通过ZigBee技术控制器对室内温度、湿度检测设备进行较远距离的适时采集，本专利技术将智能家居建立了ZigBee网络系统，并提供了报警装置和智能家居专属手机APP建立人机远程对话。附图说明图1为基于ZigBee技术的智能家居系统的总体框图具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，技术工艺步骤，具体实施条件，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1基于ZigBee技术的智能家居系统的总体框图所示，一种基于ZigBee技术的智能家居系统包含嵌入式系统主板、功能性传感设备、LED报警器、智能家居专属手机APP、家庭网关、Zigbee协调器、网络协调器节点、传感器节点、Zigbee通讯模块、以太网模块，所述网络协调器节点包括有Zigbee协调器节点、射频收发软件模块和协议栈软件模块，所述Zigbee协调器节点与嵌入式系统主板相连接，所述Zigbee协调器通过Zigbee协调器节点与Zigbee通讯模块相连，所述Zigbee通讯模块包含有多个Zigbee终端，所述Zigbee通讯模块通过传感器节点与Zigbee终端相连，所述Zigbee终端与功能性传感设备相连，所述以太网模块与家庭网关相连，所述智能家居专属手机APP通过以太网模块与家庭网关相连。所述功能性传感设备包含有温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、粉尘传感器、煤气传感器、烟雾传感器和红外对射传感器。所述Zigbee通讯模块为ZigBeeSOCCC2530F256芯片。所述Zigbee通讯模块包括滤波电路、电源去耦、配套阻抗和Zigbee节点、CC2530的I/O端口。所述Zigbee通讯模块为SMA天线设计。所述传感器节点采用事件轮循的机制。所述功能性传感设备通过传感器节点负责检测外部环境指标，检测到异常情况后将信号发送给嵌入式系统主板，嵌入式系统主板通过家庭网关一方面将信息传送到智能家居专属手机APP提醒用户，另一方面中断唤醒LED报警器，正常安全情况时，节点MCU处于低功耗的工作模式。所述智能家居专属手机APP是手机远程监控客户端，通过以太网模块与家庭网关连接。采用这种智能家居系统，具体使用流程：首先由Zigbee协调器的网络控制器Zigbee协调器节点建立家居Zigbee通讯模块，同时创建一个网络邻接表，随后为每个路由器分配一个PANID，此地址仅在该网络中有效，并将信息添加到该网络邻接表中，网络节点的添加就完成了。当Zigbee通讯模块下层的家居设备传感器想加入该网络时，将自身64位的IEEE地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee技术的智能家居系统，其特征在于包含嵌入式系统主板、功能性传感设备、LED报警器、智能家居专属手机APP、家庭网关、Zigbee协调器、网络协调器节点、传感器节点、Zigbee通讯模块、以太网模块，所述网络协调器节点包括有Zigbee协调器节点、射频收发软件模块和协议栈软件模块，所述Zigbee协调器节点与嵌入式系统主板相连接，所述Zigbee协调器通过Zigbee协调器节点与Zigbee通讯模块相连，所述Zigbee通讯模块包含有多个Zigbee终端，所述Zigbee通讯模块通过传感器节点与Zigbee终端相连，所述Zigbee终端与功能性传感设备相连，所述以太网模块与家庭网关相连，所述智能家居专属手机APP通过以太网模块与家庭网关相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee技术的智能家居系统，其特征在于包含嵌入式系统主板、功能性传感设备、LED报警器、智能家居专属手机APP、家庭网关、Zigbee协调器、网络协调器节点、传感器节点、Zigbee通讯模块、以太网模块，所述网络协调器节点包括有Zigbee协调器节点、射频收发软件模块和协议栈软件模块，所述Zigbee协调器节点与嵌入式系统主板相连接，所述Zigbee协调器通过Zigbee协调器节点与Zigbee通讯模块相连，所述Zigbee通讯模块包含有多个Zigbee终端，所述Zigbee通讯模块通过传感器节点与Zigbee终端相连，所述Zigbee终端与功能性传感设备相连，所述以太网模块与家庭网关相连，所述智能家居专属手机APP通过以太网模块与家庭网关相连。2.根据权利要求1一种基于ZigBee技术的智能家居系统，其特征在于所述功能性传感设备包含有温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、粉尘传感器、煤气传感器、烟雾传感器和红外对射传感器。3.根据权利要求1一种基于ZigBee技术的智能家居系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张露，李小挺，杜丽婷，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33