ZigBee技术在智能家居无线传感器网络中的远程控制系统设计

"无线传感器网络在智能家居中的应用研究" 本文主要探讨了无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）在智能家居领域的应用，作者贾伟在江苏大学攻读通信与信息系统硕士学位时，以导师陈祖爵的指导下进行了此项研究。论文指出，随着科技的进步，智能家居系统正朝着信息化和网络化的方向发展，以满足人们对便捷、有序生活的需求。其中，ZigBee技术因其低功耗和强自愈能力，成为构建低速无线传感器网络的理想选择。 论文首先对国内外智能家居技术的现状进行了分析，并深入研究了嵌入式Internet技术和ZigBee无线传感器网络技术。作者提出了一种智能家庭网络远程控制方案，该方案由远程控制中心、嵌入式家居网关模块和家电控制节点模块三部分构成。家居网关作为核心，负责管理和协调家庭内部的智能设备。 在硬件设计上，论文采用了基于ARM2410X处理器和Linux操作系统的家居网关平台，以接入ZigBee网络。同时，设计了微控制器电路、以太网接入电路和辅助电路。家电控制节点模块则利用低功耗的ATmega28处理器和基于IEEE 802.15.4标准的CC2420芯片，实现了家电的ZigBee连接。 软件方面，精简的嵌入式TCP/IP协议栈被用于处理网络通信，包括ARP、IP、ICMP和TCP协议。ZigBee协议栈Z-Stack也被研究并实现，以建立ZigBee节点。通过融合嵌入式TCP/IP和Z-Stack协议，提出了适用于ZigBee技术的无线传感器网络网关的协议模型。应用层的程序设计实现了报文交换，上位机程序则采用基于Qt库的C++编写，通过Linux套接字与系统进行通信。 通过实际系统的设计和测试，证明了所提出的方案能够实现以太网接入ZigBee网络，有效进行远程控制，满足了设计目标。此研究为未来智能家居系统的研究提供了有价值的参考思路。 关键词：无线传感器网络，ZigBee，Linux，嵌入式Internet，网关，远程控制