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基于ZIGBEE无线传输协议的微型烟雾报警系统样本 基于E ZIGBEE无线传输协议的微型烟雾报警系统基于Z ZEIGBEE无线传输协议的微型烟雾报警系统专业:电子信息工程摘要:如今，移动互联已经进入了我们生活的方方面面，信息与数据无处不在，嵌入式系统。 改变着人们的生活方式。 本文旨在利用Z Zigbee无线通信协议，配合CC2530模块，希望能完成一套智能监控烟雾报警系统，实现在安卓智能手机上完成对实时温度信号的监控。 通过广泛查阅研究传感器技术、无线通信技术方面的文献资料之后，本文采用当前较之其它方案更加低功耗、低成本、组网灵活的e ZigBee无线通信技术组建监控网络，使用多种传感器检测信号，通过i wifi无线局域网实现远程通信，将数据上传到安卓智能手机客户端上。 该微型监控系统，实现了监控网络组建、数据采集与传输、远程信息交互。 主要的研究内容如下: 1、讨论实现家庭烟雾监控报警系统的意义，国内国外各个国家，在这个领域的发展现状，未来的趋势。 比较组网过程能够使用的各种组网技术，详细分析本方案所使用的Z Zeigbee技术的优点。 22、提供基于I WIFI无线局域与与Z Zeigbee的家庭无线监控系统的总体设计框图，传感器负责收集相关数据，经由e zigbee模块传输数据到本地服务器，再由服务器通过i wifi传输到安卓手机客户端上显示。 通过相应的软件编程实现数据从硬件端到客户端的传输。 33、对整个系统进行了软硬件的联合调试，调试结果说明系统实现了预期的功能。 并对论文大致脉络进行一个系统化的梳理，并且对不足之处加以总结。 关键词:zigbee无线通信传感器烟雾报警本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 Micro smoke alarm systembased onZigbee wirelesstransmission protocolMajor:Electronic InformationEngineering Abstract:With thedevelopment ofmobile Inter,we livein anera fullof theinformation andZigbee wireless munication protocolis usedto pletea setof intelligentmonitoring ofsmokealarmsystem,cooperating CC2530modules,implemented onandroid smartphonefor real-time monitoringof temperaturesignal inthis paper.Through broadaessto thesensor technology,wirelessmunicationtechnology of the literature,this designwith Zigbeeis morepower-saving,lower cost,more flexible,monitoring avariety ofsensors throughwifi wirelesslocal areawork torealize remotemunication,uploading data to androidsmartphone on the clientis mainlydiscussed asfellows:1.the meaningof familysmoke monitoringalarm inthe fieldofthepresent situationand thedevelopment situationat homeand abroad.a detailedanalysis onadvantages anddisadvantages ofZigbee.2.Zigbee homewireless monitoringsystem isbased onWIFI whilevarious sensorsis responsiblefor collectingrelevant data,through the Zigbee moduleto transmitdatatoa localserver,and thenby theserver viaWIFI transferto shownontheandroid clientin orderto implementthe datafrom thehardware tothe client.debugging onboth softwareand hardware.The resultsof debuggingshow thatthe systemhas realizedthe anticipatedfunction.At theend ofthe paper,it summarizeswhat canwe doto geta furtherperfection.Key words:Zigbee WirelessCommunication SensorSmoke Warning本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 1引言随着社会的进步，信息科技的不断发展，人们已经从初的互联网PC时代，进入到移动互联网时代。 无线通信技术与传感器技术以及嵌入式技术飞速发展，各种应用层出不穷，为人们生活工作带来了方便。 对家居环境的要求也变得越来越高，在家庭中使用各种电子产品以及天然气的过程中会引发产生火灾的安全隐患，所以需要一个家庭检测系统。 能够及时发现险情并告知户主，以便于将安全意外事故发生的可能性降低，带来的人身伤害与经济损失降到最低。 的本文中的Zigbee无线烟雾监控系统应用了多种技术:无线通信技术，传感器技术，计算机技术，嵌入式技术。 将他们有机结合，组成一个具有家庭监控、报警的综合应用系统。 传统的家庭监控系统一般都采用有线布线的方式来进行连接，然而这种方式带来的缺点显而易见:安装复杂、维护性差、成本较高、可靠性不够的高等。 本文使用的zigbee技术组建局部区域网络，能够在较低的成本下完成易组装与高庭可靠性的家庭烟雾监控系统，同时通过家庭wifi构建的无线局域网，把数到据上传到PC，和手机上，使得信息的监控更加的便捷与方便。 国内外相关研究现状与趋势无线烟雾监控属于智能家居的范畴，是一个融合了自动化控制、计算机网络、有线或者无线的通信技术于一体的智能化网络系统。 智能家居最早出现于上世纪80年美国联合技术公司承建的“城市广场”，“城市广场”是1984年美国联合技术公司对位于康涅狄格州哈特福德市的一座金融大厦进行了一定智能化改造之后的结果，被认为是世界上最早的智能大厦。 该大厦装备了一整套自动化系统，用于设备管理，信息通信，水电控制，以及自动办公。 这些功能成为了后来智能建筑领域标志性的功能搭配。 伴随着这一方案的成功实践，各个国家地区的服务提供商陆续推出了自己的解决方案。 1新加坡的解决方案能够实现三表的自动抄送，防火防盗等报警功能，家用电器的控制功能，可视化的对讲功能等。 的美国的ATT公司凭借其在网络基础设施上的优势，利用Agere Systems1国内智能家居市场发展报告本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 Commpy的的trueone解决方案，能够为用户提供将监控信息发送到远端个人计算机或者手机上的服务。 相较于发达国家，我国的智能家居技术起步较晚，并且加之人口多、区域经济发展差异性等因素，使得智能家居发展受阻。 近几年国家宏观调控的经济政策的出台，对物联网及无线通信领域的创新扶持，以及移动互联网浪潮的来袭，使得智能家居重新走进人们的视线。 在中国的北上广深地区，智能家居已经生根落地，进入了很多的家庭。 家庭监控作为智能家居的一个重要分支，主要呈现出如下几个趋势: 一、信息传输方式从以前的有线方式转为更为高效便捷的无线传输方式； 二、监控功能从单一化向多功能融合进行演进； 三、本地监控向远程监控进行发展，智能手机成为了热门的监控端。 本文的主要内容在第一章与第二章讨论实现家庭烟雾监控报警系统的意义。 国内外该领域的研究现状与发展情况。 比较组网过程能够使用的各种组网技术，详细分析本方案所使用的Zigbee技术的优点。 在第三章第四章于提供基于WIFI无线局域网与Zigbee的家庭无线监控系统的总体由设计框图，传感器负责收集相关数据，经由zigbee模块传输数据到本地pc，再由pc过通过wifi传输到安卓手机客户端上显示。 通过相应的软件编程实现数据从硬件端到客户端的传输。 在第五章对整个系统进行了软硬件的联合调试，测试性能直至达到所需的功能标准。 并对论文进行总结梳理，指出能够进一步深入的地方。 2.整体设计方案概述系统总体的设计思路与方案系统需要实现的功能概述1)室内的可燃气体（瓦斯）泄露检测。 家庭中，如若使用天然气没有及时关闭，本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 那么容易造成瓦斯泄露，对人体呼吸产生影响，危害住户的健康。 严重时，甚至产生家庭火灾。 一旦能及时发现，便能大大降低损失。 2)室内温度检测。 实时获取室内温度，能够帮助户主及时的调整室内温度以达到最舒适的温度值，提升居住体验。 同时也作为烟雾报警的辅助检测参数存在。 3)室内光强检测。 判断室内是否光照通畅，同时能够判断使用场景是白天还是黑夜。 4）PC上位机客集户端收集ZIGBEE协调器传输过来的数据。 5）个建立一个wifi无线局域网，使得手机和PC处于同一局域网中。 通过PC上位机和手机建立通信，将数据传输到手机app上。 系统总体设计方案系统设计方案流程图无线通信技术的对比当前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术蓝牙作为短距离通信的一种。 可用于无线数据与语音的通信，成本低，通信距离短。 优势:安全性高。 蓝牙设备在通信时，工作的频率是不停地同步变化的，也就是跳频通信。 双方的信息很难被抓获，防止被破解或恶意插入欺骗信息。 易温度传ZIGBEE光敏传烟雾传ZigbeeC PC上位手机客本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 用性。 蓝牙技术是一项即时技术，不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。 不足:通信速度不高。 只能用于轻量级应用，对传输速度不敏感的应用场景。 传输距离短。 一般过不超过10米。 Wi-Fi(无线高保真)技术为既无线宽带。 通信协议全名为IEEE。 优势:覆盖范围广。 其无线电波的覆盖范围广，穿透力强。 能够方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。 速度快。 传输数据与语音的最高速度可达达300Mb/s，可用于用户接入互联网后完成浏览视频、下载大文件等。 不足:安全性相较于蓝牙技术不足，没有使用调频技术，虽然使用了加密协议，但依然暴露在被恶意破解的风险之中。 IrDA(红外线数据协会)技术IrDA使用红外线进行数据的传输，是一种点对点的传输技术。 优势:成本低廉，不需要申请频率的使用权。 功耗低，方便易用。 安全性较高。 不足:IrDA是一种视距传输，通信终端之间必须保持一定的距离且不能被其它物体隔断，作为一种点对点传输技术只能接连接2台台设备。 ZigBee(紫蜂)技术ZigBee使用GHz波段，采用跳频技术。 优势:低能耗。 因为协议简单，使用成本也随之降低。 网络容量大。 每个个ZigBee网络最多可支持255个设备。 不足:数据传输速率低。 只有10kb/s250kb/s，专注于低传输应用。 有效为范围小。 有效覆盖范围为1075m之间。 UWB(超宽带)技术UWB（Ultra Wideband）利用非正弦波窄脉冲传输数据，频谱范围宽。 UWB持最高支持110MB/s的的数据传输速率，在传输过程中数据不需要进行数据压缩。 特点:信道衰落对数据传输影响小，载货能力低。 精度高，速度快。 穿透性高，成本低。 NFC(近距离无线传输)技术又称近场通信技术的，采用了双向的识别和连接的NFC现已发展成无线连接技术。 它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备能够在短距离范围进行通讯。 特点:简化了交互过程，过滤了电子噪声，成为更安全便捷的通信方式。 NFC为还能够为WIFI、蓝牙等通信协议进行“加速”，从而使得传输速率和距离得到提高。 几项无线通信技术的横向对比本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 参数数指标标名称称传输速度通信距离离频段安全性性功耗耗主要应用Bluetooth1Mbps20-200m2.4GHz高高20mA通信、汽车、IT Wi-Fi11-54Mbps20-200m2.4GHz低低10-50mA无线上网、PC、PDA ZigBee100Kbps20-200m2.4GHz中中5mA无线传感器网络、医疗仪器数据采集、远程控制UWB53-480Mbps0.2-40m3.1GHz-10.6GHz高高10-50mA消防、救援、医疗NFC424Kbps20m13.6GHz极高高10mA手机、近场通信技术，ZIGBEE拥有的低功耗，较好可靠性，以及足够的传输速率，使得其能够满足家庭无线传输传感器数据的需求。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 3.系统硬件平台CC2530芯片介绍CC2530芯片具有如下特性:核心同时具备高性能和低功耗的特性；符合IEEE；灵敏度高，抗干扰性强；支件支持CSMA/CA功能；较宽的电压范围）（）；数字化RSSI/LQI支持和强大的DMA功能；能够检测电池状态与温度；了集成了14位的模/数转换的adc集成AES安全协处理器；一整套强大和灵活的开发工具。 ，CC2530的的功能模块分布情况。 CC2530片上系统的功能模块本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 Zigbee开发板有两部分，如下: (1)射频板原理射频板主要包含了CC2530。 芯片，射频天线，和与应用板的接口。 (2)应用板原理应用板包含了许多模块，有led显示电路，JTAG调试电路，键盘电路等。 ，led了显示电路包含了4个发光二极管。 用于板级应用。 JTAG调试电，路，。 键盘电路，4个个按键，。 可针对其开发不同的应用。 GND1GND2GND3GND4P155P146P137P128P119DVDD210P1011P0712P0613P0514P0415P0316P0217P0118P0019RESET_N20AVDD521XOSC_Q122XOSC_Q223AVDD324RF_P25RF_N26AVDD227AVDD128AVDD429RBIAS30AVDD631P24/XOSC32K_Q132P23/XOSC32K_Q233P2234P2135P2036P1737P1638DVDD139DCOUPL400U1CC2530C3911uC101100nC211100nC241100nC271100nC272220C311100nC25118pC26118pC2621p0C2521p0C253C2542p2C255C23127pC22127pC33115pC32115pC12u2C4011uFL1102L251L2522n2L2612n2GND GND GND GNDGNDGNDGNDGNDVDDP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.0P2.1P2.2RESET_NGNDGNDGNDGND12345P3SMA_SMDGNDGNDGNDGND GNDGND GNDR30156kGND1324X232768Hz(SMD)GND1324X132HZ(SMD)GNDGND CC2530射频板部分原理本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 LD1LD4LD3LD2+3.3VR5510R6510R7510R851012345678P114X2插座SMDP0.4P0.5P0.6P0.7LED显示电路原理12345678910BG15X2插座SMDGNDP2.2EM_P1_12P1.4EM_P1_14RESET_N EM_P2_15+3.3VP2.1EM_P1_10P1.5EM_P1_16P1.6EM_P1_18P1.7EM_P1_20R2110kR2210k+3.3VR230BT21.5VX2GNDR240+3.3VMON1NC2NO3K3+1-2BT13VGNDGND+3.3V+3.3V JTAG调试电路本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 2号键盘GNDAN1AN2AN3C1104C2104C3104C4104AN03号键盘4号键盘1号键盘R110kR210kR310kR410k+3.3VAN1AN1AN2AN2AN3AN3AN4AN4键盘电路传感器MQ-22气体传感器该传感器具有广泛的测试范围，优秀的灵敏度，稳定，寿命长，具有简单的驱动电路。 家庭和工厂的气体检测常使用该传感器，可检测液化气、丁烷、丙烷等气体。 烟雾传感器原理图本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 烟雾传感器实物图图DS18B20数字温度计DS18B20数字温度计是一种单总线器件，具有体积小，线路简单的优点。 DS18B20单端口即可实现通信。 测量温度范围在55到125之间。 数字温度计示意图图本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 4.系统软件开发平台IAR Embeddedworkbench IAREmbeddedworkbench作为一套完整的开发工具，可用于嵌入式开发的调试与代码生成。 该开发工具内置了针对不同芯片的代码优化器，Iar embeddedworkbench能够为MSP430芯片生成高效可靠的代码。 Iar开发环境初始界面smartRF flash programmer SmartRF由由器德州仪器TI公司开发，能够对于基于ARM的无线MCU中中的FLASH模块进行编程与在烧写。 在IAR编写成好的程序能够向外输出成HEX文件，用利用flashprogrammer能够直接烧写进flash中，更加方便。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 flashprogrammer初始化界面程序代码Z Z-k Stack协议发送函数AF_DataRequest typedef structbyte endPoint;/端点号byte*task_id;/Pointer tolocation ofthe Applicationtask ID.SimpleDescriptionFormat_t*simpleDesc;/设备的简单描述afNetworkLatencyReq_t latencyReq;/枚举结构必须用noLatencyReqs填填充充本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 endPointDesc_t;目标设备的简单描述结构typedefstructbyte EndPoint;/EP ID(EP=End Point)uint16AppProfId;/profile ID（剖面ID）uint16AppDeviceId;/Device IDbyte AppDevVer:4;/Device Version0x00为Version byteReserved:4;/AF_V1_SUPPORT usesfor AppFlags:4.byte AppNumInClusters;/终端支持的输入簇的个数cId_t*pAppInClusterList;/指向输入Cluster ID列表的指针byte AppNumOutClusters;/输出簇的个数cId_t*pAppOutClusterList;/指向输出Cluseter ID列表的指针SimpleDescriptionFormat_t;typedef enumnoLatencyReqs,fastBeacons,slowBeaconsafNetworkLatencyReq_t;第三个参数:uint16cID簇簇ID第四个参数:len要发送的数据的长度第五个参数:uint8*buf指向发送数据缓冲的指针第六个参数:uint8*transID事务序列号指针。 如果消息缓存发送，这个函数将增加这个数字第七个参数:发送选项，能够由下面一项，或几项相或得到AF_ACK_REQUEST0x10要求APS应答，这是应用层的应答，只在直接发送（单播）时使用。 AF_DISCV_ROUTE0x20总要包含这个选项本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 AF_SKIP_ROUTING0x80设置这个选项将导致设备跳过路由而直接发送消息。 终点设备将不向其父亲发送消息。 返回值:该函数的返回值:afStatus_t类型枚举型的，成功或或上位机程序关键代码:void CWsnPcMonitorDlg:ReceiveDataAnalysis()/static intstep=0x00;int i=0;unsigned charId;unsigned chartemh,teml;/数据高低字节if(CheckReceiveData()Id=dataReceive2;teml=dataReceive3;temh=dataReceive4;switch(dataReceive1)case0x80:/握手检测MessageBox(握手成功！);break;case0x81:/读取温度/MessageBox(读取成功！);unsigned charflag;char pChBuf8;unsigned intnum;本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 if(temh&0x80)/判断正负flag=1;elseflag=0;num=teml*625;/（精度）if(flag=1)/判断正负温度pChBuf0=-;/+0x2d为变-ASCII码else pChBuf0=+;if(temh/100=0)pChBuf1=;else pChBuf1=temh/100+0x30;/+0x30为变09ASCII码if(temh/10%10=0)&(temh/100=0)pChBuf2=;else pChBuf2=temh/10%10+0x30;pChBuf3=temh%10+0x30;pChBuf4=.;pChBuf5=num/1000+0x30;/忽略小数点后1位的数pChBuf6=0;/显示温度数值if(Id=1)m_temp1=pChBuf;else if(Id=2)本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 m_temp2=pChBuf;else if(Id=3)m_temp3=pChBuf;else if(Id=4)m_temp4=pChBuf;UpdateData(FALSE);tempValueBufId-1=temh+num/10000;break;case0x82:/读取气体/显示气体数值if(Id=1)m_Gas1=teml;else if(Id=2)m_Gas2=teml;else if(Id=3)m_Gas3=teml;else if(Id=4)m_Gas4=teml;UpdateData(FALSE);break;本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 case0x83:/读取光强/显示光强数值if(Id=1)m_Light1Level=220-teml;else if(Id=2)m_Light2Level=220-teml;else if(Id=3)m_Light3Level=220-teml;else if(Id=4)m_Light4Level=220-teml;UpdateData(FALSE);break;/显示温度计(tempValueBuf0);(tempValueBuf1);(tempValueBuf2);(tempValueBuf3);/显示温度曲线if(m_SelectPlotIndex=0) (0).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf0); (1).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf1); (2).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf2);本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 (3).AddYElapsedSeconds(tempValueBuf3);else if(m_SelectPlotIndex=1) (0).AddYElapsedSeconds(m_Light1Level); (1).AddYElapsedSeconds(m_Light2Level); (2).AddYElapsedSeconds(m_Light3Level); (3).AddYElapsedSeconds(m_Light4Level);else if(m_SelectPlotIndex=2) (0).AddYElapsedSeconds(m_Gas1); (1).AddYElapsedSeconds(m_Gas2); (2).AddYElapsedSeconds(m_Gas3); (3).AddYElapsedSeconds(m_Gas4);break;else/rcv iserror本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 5.系统运行测试与调试反馈分别开启终端和接收端的电源，开发板的上的LED3会会亮起。 再进行如下图的操作。 上位机初始化界面上位机软件使用步骤第一步设置接入的的口，这里为为1.第二步，点击打开“按钮”，打开端口。 第三步，点击“自动刷新”，使其保持刷新频率。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 然后按上图中的步骤迚行操作。 ，碰温度数据在用手碰18b20的时候会上升，。 光强数据在用手捂住光敏的时候会变化，气体数据在用打火机的气熏烟雾传感器的时候会上升，。 初始温度曲线探测到人体手掌温度后曲线本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 气体含量变化光强变化本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 6.总结本文着重讨论了实现家庭烟雾监控报警系统的意义，国内国外在这个领域的发展现状和未来的趋势。 通过比较各种组网技术，详细分析本方案的所使用的Zigbee技术的优点。 提供于基于WIFI无线局域与与Zigbee的家庭无线监控系统的总体设计框图，传感器负责收集相关数据，由经由zigbee模块传输数据到本地服务器，再由过服务器通过wifi传输到安卓手机客户端上显示。 通过相应的软件编程实现数据从硬件端到客户端的传输。 对整个系统进行了软硬件的联合调试，调试结果说明系统实现了预期的功能。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 参考文献1网页国内智能家居市场发展报告2高守玮，吴灿阳.zigbee技术实践教程M.北京航空航天大学出版社，:1-4193李文仲，段朝玉.zigbee/PRO协议栈实验与实践M.北京航空航天大学出版社，:1-3104李文仲，段朝玉.zigbee网络技术与入门实战M.北京航空航天大学出版社，:1-3505李文仲.zigbee无线网络与定位实战M.北京航空航天大学出版社，:1-4006吕治安.zigbee网络原理与应用开发M.北京航空航天大学出版社，:1-3307李文仲.PIC单片机与zigbee无线网络实战M.北北京航空航天大学出版社，:1-3758金纯.zigbee技术基础与案例分析M.国防工业出版社，:1-4509蒋挺，赵成林.紫蜂技术及其应用M.北京邮电大学出版社，:1-30010瞿雪，刘盛德.Zigbee E技术及其应用M.北京航空航天大学出版社，:1-27311王殊.无线传感网络的理论及应用M.北京航空本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 航天大学出版社，:1-42012麻信洛，李晓中.无线局域网构建及应用M.国国防工业出版社，:1-3013刘萍,胡杰.基于ZigBee的智能家居室内通信系统统J.湖南农机,38 (9):40-41.14姚建峰,郭旭展.基于Zigbee技术的智能家居系统统J.无线互联科技, (10):53-88.15徐海峰.于基于Zigbee智能家居的低功耗节点设计计J.绿色科技, (6):277-279.16网页.维基百科Zigbee词条本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 致谢本文完成于大四最后一年，转眼间临近毕业，是时候画上一个完美的句号了。 这篇论文的完成，离不开很多人的帮助和关心，在这里表示感谢。 首先，感谢我的导师王正勇副教授，这几个月来得到了她的的悉心指导与大力支持。 本论文完成途中，几经波折，进度受阻，却在老师的督促与支持中，最终顺利完成。 同时感谢，几位室友对我的支持与帮助，寝室提供了良好的学习和学术交流的氛围，大家在毕业设计期间互相督促与支持，为论文的顺利完成提供了助力。 最后感谢我的父母，是你们一直以来的无私支持与鼓励，才能使我顺利完成学业。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 外文资料中文译文ZigBee（维基百科）e ZigBee是一种规范，一套用来创建小型，低功耗数字无线电私有局域网的高层通信协议。 e ZigBee的是基于IEEE。 虽然受限于它的低功耗，e zigbee的传输距离仅为10-100米，但这也取决于输出功率和环境特点，e ZigBee设备能够通过将数据通过中间设备的网状网络，以达到更遥远的长距离传输。 e ZigBee的通常用于低数据速率应用，需要长电池寿命和安全性的网络（e ZigBee网络是由8128位的对称加密密钥保护）。 e ZigBee具有标准值为的的0250千比特/s s的速率，最适合于对传感器和输入设备间歇性的数据进行传输。 它的应用包括无线灯的开关，家用显示器的电子计数器，交通管理系统，以及其它消费电子设备和工业设备需要短距离低速率无线数据传输系统。 由e ZigBee规范定义的技术产品比使用其它无线个人区域网络协议（WPAN），如h Bluetooth或或Wi-i Fi的技术产品实现起来更加简单也更便宜。 e ZigBee的构思于81998年，规范于，并于对其名称进行修订，其名字的来历是源于蜜蜂返潮后跳的摇摆舞。 概述e ZigBee是一种低成本，低功耗，无线网状拓扑结构的，针对于需要超长电池续航时间的设备进行无线控制和监视，应用广阔的发展标准。 eZigbee设备具有低延时，从而进一步降低平均电流。 e ZigBee的芯片通常集成了射频电路和和60-B256KB。 的闪存微控制器。 e ZigBee的应用范围涉及工业，科学和医疗（ISM）无线电频带:GHz;中国为为784MHz z，欧洲为为868MHz，在美国和澳大利亚为915M Hz。 数据率从s20kbit/s的（z868MHz频带）至至250K B/s（z GHz频段）。 e ZigBee的网络层本身支持星型和树型网络，和通用网状网络。 每个网络必须有一个协调器，负责其对网络的创建，对其参数和维护性的控制。 在星型网络中，协调器必须是中央节点。 网络中的树叉和网格允许使用的e ZigBee路由器来扩展在网络层的通信。 该规范包括四个额外的主要组成部分:网络层，应用层，e ZigBee设备对象（ZDOs），并允许定制和有利于全面集成制造商定义的应用对象。 s ZDOs负责多项任务，包括追踪装置的角色，管理要求加入网络，以及设备发现和安全性。 e ZigBee是通信协议的全球标准由工作组有关的IEEE。 该系列的第四，N WPAN低速率/e ZigBee是最新的，并提供规范具有低数据率，消耗功率非常低，并因此特点是超长的电池寿命的设备。 其它标准，如蓝牙和A IrDA处理高数据速率应用，如语音，视频和局域网本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 的通信。 历史e ZigBee的风格的自组织特设的数字广播网络是孕育于上世纪090年代。 在212月月14日日e IEEEZigBee规范被批准了。 ，这一规范便是广为人知的Z Zigbee规范。 99月，ZigBee规范出台后，淘汰了的协议栈。 （主要用于替换以“簇库”的消息/键值对结构。 ）该库是一套标准化的命令，下称为集群的名字，如智能能源，家庭自动化，ZigBee的光链路团体组织5ZigBee PRO ZigBee PRO，也被称为Zigbee协议，增强的o ZigBeePro的协议规范，被张贴于10月月030日和定稿，同年。 的O ZigBeePRO是是e ZigBee的与的设备完全向后兼容。 一个ZigBee设备能够加入并运营一个ZigBee网络上，反之亦然。 由于路由选项的差异，e ZigBee专业设备必须成为非路由一个e ZigBee网络和和ZigBee设备上的e ZigBee终端设备（ZEDs）必须成为一个OZigBeePRO网络上ZEDs。 在这些设备上运行的应用程序的工作原理相同，无论他们脚下堆叠轮廓。 第一个e ZigBee应用概况，家庭自动化，宣布111月月22日。 典型的应用领域包括:家庭娱乐和控制-家庭自动化，智能照明，先进的温度控制，安全保障，电影和音乐无线传感器网络工业控制嵌入式传感医疗数据采集烟雾及防盗报警楼宇自动化标准配置文件e ZigBee联盟是一组维护和发布的e ZigBee标准的公司。 10术语e ZigBee是这一组，而不是一个单一的技术标准的注册商标。 该联盟发布的应用程序配置文件允许多个OEM厂商合作，创建可互操作的产品。 IEEE11之间的关系是类似的IEEE。 无线电硬件本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 用于ZigBee的无线设计已经在大规模生产低成本经过精心优化。 它有几个模拟阶段，并使用数字电路尽可能。 虽然无线电本身是廉价的，e ZigBee的资格过程涉及的物理层的要求，一个完整的验证。 从相同的验证半导体掩模组衍生的所有无线电设备将享受同样的射频特性。 该故障可能削弱其它设备的电池寿命e ZigBee网络上未经物理层。 e ZigBee射频解决方案对功率和带宽非常严格的限制。 因此，。 大多数厂商计划在广播和微控制器集成到单一芯片上19越来越小的设备。 20GHz（全球）运行，5915兆赫（美洲和澳大利亚）和8868兆赫（欧洲）M ISM频段。 ，每个通道间隔z5MHz的间隔，虽然只使用z2MHz的带宽。 的无线电采用直接序列扩频spectrumcoding，它是由数字流进入调制器进行管理。 二进制相移键控（BPSK）被用在8868和和z915MHz的频带，和偏移正交相移键控（OQPSK），。 原始的，过度的空气数据率是0250千比特z/GHz频带，s40kbit/s的每个通道中的z915MHz频段，和s20kbit/s的在z868MHz频段。 实际的数据吞吐量会小于规定的最大位速率由于数据包开销和处理延迟。 ，这取决于结构的材料，被穿透的壁的数目和在该地理位置允许的输出功率。 21户外用，线路的视距范围可能高达01500米，取决于输出功率和环境特点1。 射频的输出功率通常为00-m20dBm的（11-0100毫瓦）。 设备类型和操作模式e ZigBee设备有三种类型:e ZigBee协调器（ZC）:最有能力的设备，协调员形成网络树的根，并可能缩小到其它网络。 恰好有各个网络