基于ZigBee和Linux的智能家居系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著通信電子技術的迅速發(fā)展，信息技術給家居行業(yè)產生了深遠的影響，家居環(huán)境的智能化監(jiān)控已經成為智能家居的一個重要的發(fā)展方向。本文根據(jù)智能家居的發(fā)展背景和研究現(xiàn)狀，并且從實用性和可行性角度出發(fā)，研究設計了一套智能家居系統(tǒng)，提出了基于ZigBee組網和嵌入式Linux技術的智能家居系統(tǒng)，整體系統(tǒng)由ZigBee無線傳感器網絡、嵌入式Linux家庭網關、用戶端應用程序這三個部分組成。
　　ZigBee無線傳感器網絡用于實現(xiàn)家居系統(tǒng)的終端傳感

2、器數(shù)據(jù)采集功能。本文首先研究了ZigBee的網絡設備類型、網絡拓撲結構、ZigBee的協(xié)議棧的層結構和Z-Stack協(xié)議棧，從可行性和成本角度出發(fā)設計了星型的網絡拓撲結構，并且結合OSAL調度系統(tǒng)分別設計ZigBee協(xié)調器和ZigBee終端的兩個部分的軟件，實現(xiàn)ZigBee的組網、入網的功能。組網部分將采用1個ZigBee協(xié)調器、3個ZigBee終端來實現(xiàn)ZigBee的星型網絡拓撲結構，ZigBee設備采用CC2530芯片，ZigBee

3、終端用于連接各種傳感器用來采集室內環(huán)境參數(shù)，并且通過ZigBee網絡將數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee協(xié)調器，由ZigBee協(xié)調器和網關之間進行通信。
　　在本文設計的系統(tǒng)中，網關將起到 ZigBee無線網絡和用戶端之間的通信橋梁作用，和ZigBee協(xié)調器通過串口方式通信，和用戶端通過wifi網絡方式通信。本文將在網關上面開發(fā)設計SQLite輕量級數(shù)據(jù)庫用來存儲ZigBee網絡的數(shù)據(jù)信息，并且開發(fā) TCP/IP通信功能用來實現(xiàn)網關和用戶端之

4、間的數(shù)據(jù)交互。本文還將在網關上面開發(fā)視頻監(jiān)控功能，視頻監(jiān)控的攝像頭選用的是 USB接口，因此文中研究了 Linux內核中UVC驅動并對其進行了修改，并且深入的分析了Linux的V4L2驅動框架和流媒體服務器Mjpg-streamer，從而實現(xiàn)視頻流的獲取、圖像格式轉換、視頻流輸出等功能。
　　用戶端指的是運行在安卓系統(tǒng)上的應用程序，用戶端可以實時的查看ZigBee網絡傳遞過來的終端傳感器數(shù)據(jù)，如溫濕度數(shù)據(jù)、紅外監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣體檢測數(shù)