首先完成本地信息采集,其次暂存、处理以及发送其它节点转发来的数据,最后协同其它节点共同完成一些特定的任务。无线传感器节点主要由传感器、处理器、无线通信模块和电源这四个模块组成。其中,传感器完成数据的采集和转换,处理器完成整个节点的控制和数据处理,无线通信模块完成无线通信任务,实现信息的交换,电源为传感器节点提供工作电压。用户通过智能家居网关向网络发送操作命令,对传感器节点进行配置和管理,收集传感器节点采集的信息,然后对信息进行处理和分析,把更为精确的监测结果送到用户手里。智能家居网关比普通传感器节点的电量更加充足、其数据存储空间比较大,运算速度也相对快速,因此它的数据处理能力、存储能力和通信能力相对较强。
此外,智能家居网关还是无线传感器网络与外部网络之间的桥梁,负责实现不同协议之间的转换。
12设计目标本设计主是一种基于ZigBee技术的智能家居系统,重点工作是对家居网关
的软、硬件设计,最后将传感器技术、无线通信技术以及嵌入式技术结合在一
精品资料
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起,设计了一套智能家居系统简易模型,通过智能手机登陆智能家居系统,实现对智能家居远程监控的功能。
第二章基于ZigBee的无线组网智能家居网络的技术基础是组网技术,在进行家居组网时,不但要考虑选取恰当的网络拓扑结构,而且还必须考虑选定合理的组网方式和技术。鉴于家居内部电器设备密集、传感器数量较少、通信距离较短等特点,因此在本系统中选择ZigBee作为无线组网技术。ZigBeeZigBee一词来源于蜜蜂的传播信息的方式,蜜蜂通过跳ZZ形状的舞蹈向同伴传递发现食物的信息。ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗的无线双向通信技术。在标准化方面,2000年12月成立了IEEE802154工作组,该工作组致力于研究无线通信技术,ZigBee正是这种技术的代名词。IEEE802154工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议,其余协议主要参照和采用现有的标准。ZigBee的工作频段为24GHz和868915MHz,这三个频段的物理层各不相同,所对应的带宽分别为06MHz,2MHz和5MHz。24GHz采用的是十六相位正交调制技术,定义了16个信道,868915MHz都是采用二进制移相键控的直扩序列调制DSSS技术,它们之间最主要的区别是工作在不同的频率之上,数据的传输速率也不相同。ZigBee的实际传输范围一般介于10~100m之间,相邻节点增加发射功率后,传输范围可增加到1~r