建筑电气与智能化毕业论文ZigBee智能家居综合布线的应用

1、第1章 绪论1.1智能家居综合布线前景随着人们生活水平的提高，对居住环境也提出了更高的要求，尤其是在住宅“智能化”方面。现代住宅不仅应具有安全、便利、舒适、节能和娱乐等特点，还要求具有集成的音频视频、计算机通信、自动化及安全防范等功能。这样的智能家庭有各种独立的现代家用电器或电子设备，而要将它们在普通的家居环境中集成到一起，就必须通过一套统一管理的家庭网络连接起来，而家庭网络的基础正是家居综合布线系统。这一系统为家庭的各种弱电系统应用(如语音、数据、视听音乐、家庭办公、保安、能源管理等)提供了齐备的传输介质。一方面，智能家居布线应该说是一个小型的综合布线系统。它可以作为一个完善的智能小区综合布

2、线系统的一部份，也可以完全独立成为一套综合布线系统。另一方面，现代家居中各种弱电线缆很多，需要集中管理和统一维护。信息技术和宽带网络的迅速发展和普及，规范的家庭弱电布线系统将成为继水、电、气后另一种必不可少的家庭基础设施。智能家居布线则涵盖了整个家庭弱电布线系统。1.2选题的目的和意义ZigBee技术是种低速率、低成本、低功耗、近距离新型的无线通信技术，主要用于家庭智能化、楼宇自动化和工业监控等应用系统。ZigBee技术具有以下的特点和优势：12.1低功耗：在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6"24个月，甚至更长。这是Zigbee的突出优势。相比较蓝牙能工作数周、W

3、iFi可工作数小时。现在，TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的Zigbee提供电源。1.2.2低成本：通过大幅简化协议(不到蓝牙的110)，降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。1.2.3低速率：ZigBee工作在20250 kbps的较低速率，分别提供250kbps(24GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率

4、，满足低速率传输数据的应用需求。1.2.4近距离：传输范围一般介于10-一100 m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1-,3 km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。1.2.5短时延：ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15 ms，节点连接进入网络只需30 ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3"-'10 S、WiFi需要3 s。1.2.6高容量：ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成650

5、00个节点的大网。1.2.7高安全：ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。采用ZigBee技术所架构的无线智能家居综合布线系统网络由于其低成本低功耗较远的覆盖范围及它在全球范围内的通用将使其成为智能家居系统中的又一亮点，必将给现代智能家居系统带来一场新的变革。现有的家庭网络中，比较多采用有线技术进行家庭控制网络的组建，这类方案总的特点是扩展性能差，布线繁琐，影响美观。家庭网络构建的原则是使用方便、安装简单，不需要额外布线、扩展性好。可见家庭网络采用无线的方式是个最好的选择

6、，无线的方式比较灵活，更适合家庭使用。无线传输方式避免了重新布线的麻烦，网络所需的基础设施不再需要埋在地下或者隐藏在墙里，网络能够根据需要移动或变化。可见将ZigBee这种无线通信技术用于智能家居综合布线系统具有现实的意义。第2章 ZigBee的协议栈ZigBee的协议栈结构是由一些层所构成。每个层都有一套特定的服务方法和上一层连接：数据实体(dataentity)提供数据的传输服务而管理实体(management entity)提供所有的别的服务类型。每个层的服务实体通过服务接入点(service access point，SAP)$n上一层相接。每个SAP提供了大量的服务方法来完成要求的操

7、作。ZigBee协议栈是基于标准的OSI七层模型，但只是在相关的范围来定义一些相应层以完成特定的任务。ZigBee的协议栈主要分为:物理层（PHY）、MAC层、网络安全层、应用层。2.1物理层：定义了物理无线信道和 MAC 子层之间的接口，提供物理层数据服务和物理层管理服务。物理层数据服务从无线物理信道上收发数据，物理层管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层数据服务包括以下五个方面的功能: （1） 激活和休眠射频收发器; （2） 信道能量检测（energy detect）; （3） 检测接收数据包的链路质量指示（link quality indication，LQI）; （4）

8、空闲信道评估（clear channel assessment，CCA）; （5） 收发数据。2.2MAC层：MAC层负责相邻设备间的单跳数据通信。它负责建立与网络的同步，支持关联和去关联以及MAC层安全：它能提供两个设备间的可靠连接。MAC层在服务协议汇聚层（SSCS）和物理层之间提供了一个接口。从概念上说，MAC层包括一个管理实体，通常称为MAC层管理实体（MLME） ，该实体提供一个服务接口，通过此接口可调用MAC层管理功能。同时，该管理实体还负责维护 MAC层固有的管理对象的数据库。该数据库包含了 MAC 层的个域网信息数据库（PIB）信息。MAC层处理所有物理层无线信道的接入，其主要

9、的功能为： （1） 网络协调器产生网络信标； （2） 与信标同步； （3） 支持个域网（PAN）链路的建立和断开； （4） 为设备的安全性提供支持； （5） 信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入（CSMA-CA）机制； （6） 处理和维护保护时隙（GTS）机制； （7） 在两个对等的MAC实体之间提供一个可靠的通信链路2.3网络安全层：是位于MAC层与应用层（APL）之间的一个协议层 。网络层的任务是通过正确操作MAC层提供的功能来向应用层提供合适的服务接口。为了与应用层交互，网络层逻辑上包含连个服务实体;数据服务实体（NLDE）和管理服务实体（NLME）。2.3.1网络层数据实体(NLDE

10、) NLDE 需要提供一种数据服务来允许应用程序在两个或多个设备间传输应用协议数据。这些设备必须属于同一个网络。 NLDE 提供以下服务: （1）生成网络层水平 PDU (NPDU)。网络层要为应用支持子层(APS)PDU 添加协议头来生成一个NPDU； （2）特定拓扑路由。NLDE 要负责将 NPDU 传送给一个合适的设备，该设备必须是最终的目标设备或者是通向目标设备的通信链上的下一个节点。 2.3.2网络层管理实体(NLME) 网络层管理实体(NLME )负责提供允许应用程序与协议栈交互的管理服务。NLME提供的服务如下: （1）配置一个新的设备。根据要求的操作有效配置协议栈的能力。配置选

11、项包括作为 ZigBee协调器的启动操作及设备加入一个现存的网络的启动操作。 （2）启动网络。启动新网络的能力。 （3）加入和离开网络。设备加入或离开网络的能力，以及 ZigBee 协调器或路由器要求设备离开网络的能力。（4）编址。ZigBee协调器和路由器为要加入网络的设备分配地址的能力。2.4应用层：由三个部分组成APS子层、ZDO（包含ZDO管理平台）和制造商定义的应用对象。2.4.1应用支持子层APS提供了这样的接口：在NWK层和APL层之间，从ZDO到供应商的应用对象的通用服务集。这服务有两个实体实现：APS数据实体（APSDE）和APS管理实体（APSME）。APSDE通过APSD

12、E服务接入点（APSDE-SAP）APSME通过APSME服务接入点（APSME-SAP）APSDE提供在同一个网络中的两个或者更多的应用实体之间的数据通信。APSME提供多种服务给应用对象，这些服务包含安全服务和绑定设备，并维护管理对象的数据库。2.4.2应用层框架ZigBee中的应用框架是为驻扎在ZigBee设备中的应用对象提供活动的环境。最多可以定义240个相对独立的应用程序对象，任何一个对象的端点编号从1到240。还有两个附加的终端节点为了APSDE-SAP的使用：端点号0固定于ZDO数据接口；另外一个端点255固定于所有应用对象广播数据的数据接口功能。2.4.3应用Profiles应

13、用profiles是一组统一的消息，消息格式和处理方法，允许开发者建立一个可以共同使用的、分布式应用程序，这些应用是使用驻扎在独立设备中 的应用实体。这些应用profiles允许应用程序发送命令、请求数据和处理命令和请求。2.5帧：ZigBee定义了两种帧结构，KVP帧和MSG帧。这两种帧结构都包含群集ID信息。KVP帧是专门为传输一组特殊量而设计的结构严格的帧，而MSG帧相对KVP帧来说在结构上相对自由很多。在设备概述中规定用什么样的帧来传送指定的数据。由于KVP和MSG帧的差异，在同一个群集中不会同时包含这两种帧结构。对于KVP帧和MSG帧来说，都可以选择使用直接寻址方式或者基于绑定的间接

14、寻择方式进行传输。2.5.1KVP帧KVP帧包含以下信息：处理序列号、命令类型和属性数据类型、属性ID、错误代号、属性数据。表2.14比特4比特16比特0/8比特可变长度命令类型属性类型属性ID错误代码属性数据 KVP帧的一般结构2.5.2MSG帧 MSG帧包含以下信息:处理序列号、处理长度、处理数据。表2.28比特可变长度处理长度处理数据MSG帧的一般结构第3章 ZigBee网络平台的搭建3.1ZigBee的节点要使用Microchip ZigBee协议栈来创建典型的ZigBee节点，至少需要具备一下组件：（1）一片带SPI接口的单片机（2）一个带有所需外部元件的RF收发器（3）一根天线，可

15、以是PCB上的引线形成的天线或单极天线图3.1 ZigBee的节点 3.2微控制器的选型PIC系列单片机是由Microchip公司开发的微控制器，其突出的特点是强调低功耗，支持睡眠一唤醒机制，非常适用于各种低功率要求的应用。它有多个系列和型号，分别由一些基本的功能模块按照不同的应用目标组合而成。由于其高的性价比，在智能仪表，医疗设备，保安等领域已经取得了广泛的应用。考虑到单片机与高频芯片的通信，以及以后系统的性能扩展和程序存储等要求，在设计的时候选择了PICl8LF4620单片机，这是一款专为低功耗需求设计的。工作电流<2mA，睡眠电流只有3uA。工作电压33V，可直接与高频芯片通信。同

16、时具有3986B的RAM，64KB的Flashrom。其主要由以下部分组成：（1）20个中断源，1个中断优先使能，可以为中断源分配高或低优先级（2）36个IO端口(端口A，B，C，D，E)（3）4个定时器(定时器0可以选择为8位或16位，定时器l、3为16位，定时器2为8位)（4）1个CCP模块和1个ECCP模块（5）MSSP模式的串行口通信以及EUSART串口通信模式（6）并行通信接口（7）包括看门狗和上电等多种复位功能（8）10位AD3.3射频部分的硬件设计3.3.12.4G无线收发芯片本系统RFD和FFD统一采用Chipcon公司生产的CC2420n明作为射频芯片。CC2420是Chip

17、con公司推出的一款符合IEEE 802154规范的24G射频芯片，已经用来开发工业无线传感及家庭组网的灯PAN网络的ZigBee设备和产品。该器件包括众多额外功能，是第一款使用于ZigBee产品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF03技术，以018umCMOS工艺制成，只需要极少外部元器件，性能稳定且功率极低。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE802154标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持250kbps的数据传输率，可以实现点对多点的快速组网。CC2420的主要性能参数n31如下：（1）工作频带范围：2400一24835

18、Ghz（2）采用IEEE 802154规范要求的直接序列扩频方式。数据速率达250kbps，码片速率达2Mchips。（3）采用O-QPSK调制方式。（4）超低电流消耗(RX-197mA，TX：174mA)，高接收灵敏度(-94dBm)。（5）抗邻频道干扰能力强(39dB)。（6）内部集成有VCO、LNA、PA以及电源整流器。采用低电压供电(21V一36V)。输出功率编程可控。（7）IEEE 802154MAC层可支持自动帧格式生成、同步插入与检测，16bit CRC校验、电源检测、完全自动MAC层安全保护(CTR、CBC、MAC、CCM)。（8）与控制微处理器接口配置容易(4线SPI总线接口

19、)。（9）开发工具齐全，提供有开发套件。（10）采用QLP-48封装，外形尺寸只有7x7mm。3.3.2CC2420的内部结构天线接收的射频信号经过低噪声放大器和IQ下变频处理后，产生2MHz的中频信号，此混合IQ信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字解调和解扩、最终恢复出传输的正确数据。发射机部分基于直接上变频。要发送的数据先被送入128字节的发送缓存器中，头帧和起始帧是通过硬件自动产生的。根据IEEE 802154标准，所要发送的数据流的每4个比特经32码片的扩频后送到DA变换器。然后，经过低通滤波和上变频的混频后的射频信号最终被调制到24GHz，最后经放大后送到天线发射出去。C

20、C2420只需要极少的外围元器件。它的外围电路包括晶振时钟电路、射频输入输出匹配电路和微控制器接口电路三个部分。芯片本振信号既可由外部有源晶体提供，也可由内部电路提供。由内部电路提供时需外加晶体振荡器和两个负载电容，电容的大小取决于晶体的频率及输入容抗等参数。例如当采用16MHz晶振时，其电容值约为22pF。射频输入输出匹配电路主要用来匹配芯片的输入输出阻抗，使其输入输出阻抗为50Q，同时为芯片内部的PA及LNA提供直流偏置。CC2420可以通过4线SPI总线(SI、SO、SCLK、CSn)设置芯片的工作模式，并实现读写缓存数据，读写状态寄存器等。通过控制FIFO和FIFOP管脚接口的状态可设

21、置发射接收缓存器。注意：在SPI总线接口上进行的地址和数据传输大多数是MSB优先的。CC2420芯片内有33个16比特状态设置寄存器，在每个寄存器的读写周期中，SI总线上共有24比特数据，分别为1比特的RAM寄存器选择位(0：寄存器，l：RAM)，l比特的读写控制位(O：写，1：读)，6比特的地址选择位、16比特的数据位。在数据传输过程中CSn必须始终保持低电平。另外，通过CCA管脚状态的设置可以控制清除通道估计，通过SFD管脚状态的设置可以控制时钟定时信息的输入。这些接口必须与微处理器的相应管脚相连来实现系统射频功能的控制与管理。IEEE802154规范中规定使用DSSS调制方式，CC242

22、0先要将传输的数据流进行变换，每个字节被分组为两个符号，每个符号包括4个比特，LSB优先传输。每个被分组的符号用32码片的伪随即序列表示，共有16个不同32位伪随即序列。经过DSSS扩频变换后，码片速率达到2Mchips，此码片序列再经过O-QPSK调制，每个码片被调制为半个周期的正弦波。码片流通过IQ通道交替传输，两通道延时为半个码片周期。CC2420为IEEE 802154的数据帧格式提供硬件支持。其MAC层的帧格式为头帧+数据帧+校验帧；PHY层的帧格式为，同步帧-I-PHY头帧+MAC帧，帧头序列的长度可以通过寄存器的设置来改变。可以采用16位CRC校验来提高数据传输的可靠性。发送或接

23、收的数据帧被送入RAM中的128字节的缓存区进行相应的帧打包和拆包操作。3.3.4CC2420的射频卡设计下面为基于CC2420设计的射频卡原理图。其中与终端采用6x2的直插接口，天线部分采用PCB引线天线和单击天线两种设计方案。图 3.2 2.4GHz RF卡硬件原理其中，CC2420与单片机采用如下表的接口通信：表3.3 CC2420与单片机的接口PIC18LF4620单片机I/O引脚CC240收发器引脚RB0(输入)IFO(30脚)RB1 (输入)CCA(28脚)RB2(输入)FD(27脚)RB3(输入)FIFOP(29脚)RC0(输出)CSn (31脚)RC1 (输出)VREG_EN(

24、41脚)RC2(输出)RESETN(21脚)RC3(输出)SCK(32脚)RC4(输出)SO(34脚)RC5(输出)SI(33脚)3.4ZigBee协议栈的开发3.4.1开发的环境和开发工具本系统的开发环境是MAPLAB75，C编译器使用MICROCHIP公司的MCCl8。使用的编程器和调试工具是MICROCHIP公司的ICD2。ICD2是基于PIC单片机的一个功能强大、低成本、高运行速度的开发工具。它利用Flash工艺芯片的程序区自读写功能，使用芯片来实现仿真调试功能。其通信接口方式可以是USB(最高达2Mbits)或RS232串行接口方式；工作电压位2O一55V，可支持最低2V的低压调试。

25、其主要功能特性有：（1）源程序编译（2）直接在源程序界面调试（3）可设置三个断点。（4）变量和寄存器观察（5）程序代码区观察（6）修改寄存器（7）停止冻结(当上位机停止运行程序时，冻结芯片的运行)（8）过电压短路保护电路（9）实时背景调试MPLABICD2可以支持大部分的Flash工艺的芯片，它不仅可以用作调试器，同时还可以作为开发型的烧写器使用。ICD2对于ICE在线仿真器是一个廉价的替代品，它可以做很多以前需要在昂贵的硬件上才能实现的功能。3.4.2协议栈的结构Microchip ZigBee协议栈的结构如图，协议栈根据ZigBee的定义将其逻辑分为多个层。实现每个层的代码位于一个独立的源

26、文件中，而服务和应用程序接口(Application ProgrammingInterfaces，API)则在头文件中定义。每个层为紧接着的上一层定义一组容易理解的函数。要实现抽象性和模块性，项层总是通过定义完善的API和紧接着的下一层进行交互。特定层的C头文件(如zAPSh)定义该层所支持的所有API。用户应用程序总是与应用编程支持(Application Programming Support，APS)层和应用层(ApplicationLayer，APL)交互。由每层提供的很多API都是简单的C语言宏，调用下一层中的函数。此方法可以避免与模块化相关的典型开销。图3.4 Microchip

27、ZigBee协议栈架构 3.4.3建立或加入一个网络建立或者加入网络的进程在NO_PRIMITIVE原语操作里进行初始化。如果设备是ZigBee协调器并且它还没有建立网络，它会开始尝试建立网络，这个进程是通过NLME_NETWORK_FORMAlON request原语来实现的。如果这个设备不是ZigBee协调器并且此时它不在任何的网络中，它会试着去加入一个网络。如果这个设备曾经加入过一个网络，它会尝试作为一个失去连接的节点来加入原先的网络，实现方法是在RejoinNetwork参数设置为真的条件下发出NLME_JOIN_request请求。如果请求失败，或者这个设备之前并没有加入过一个网络，

28、它会尝试作为一个新的节点来加入网络。它会首先发出NLME NETWORK_DISCOVERY_request原语来探寻存在什么网络。然后应用代码会在被探寻到的网络中选择一个，然后在RejoinNetwork参数设置为假的条件下通过发出NLME_JOIN_request来尝试加入网络。第4章 ZigBee在综合布线的应用在这章之前，首先要简介一下综合布线的相关知识，其次再讲解如何将ZigBee技术融入到综合布线中。4.1综合布线的概念 综合布线是由线缆和相关连接件组成的信息传输通道。 综合布线的结构分为星型、总线型、环型树状型等。一般常用的为星型拓扑结构。在拓扑结构中每个分支子系统都是相对独立的

29、单元，只要改变节点连接的方式就可在其他结构之间进行转换。综合布线采用模块化结构，其灵活性高。按模块的作用可分为六部分：工作区、水平（配线）子系统、干线子系统、设备间、管理区和建筑群子系统。I其中工作区为终端设备连接到信息插座的连接线和插头组成。水平子系统管理子系统垂直子系统建筑物工作区子系统设备区子系统建筑群子系统 图4.1 综合布线系统组成 在此以实例：居住区综合布线，来深入的了解综合布线的优缺点。居住区综合布线的拓扑结构采用星型拓扑结构，从居住区的网络中心开始，先连接到组团的网络分中心，再到各单体建筑的配线间，最后布线到每户的一个配电箱。室内综合布线的配置为：1） 基本配置 1.每户引入电

30、话、数据和视频等应用的线缆 2.每户的卧室、书房、起居室、餐厅等均应设置一个信息插座（RJ-45）和一个电视插座；主卫生间还应设电话信息插座（RJ-11） 3.每户弱电配线箱至该户每个信息插座或电视插座各敷设1根4对双绞电缆或1根75同轴电缆 4.弱电配电箱的箱体宜一次暗装到位，满足远期的应用需要2） 综合配置 1.每户可引入电话、数据和视频等应用的线缆，必要时也可设置2芯光纤 2.每户的卧室、书房、起居室、餐厅等均应设置不少于一个数据信息电缆插座或光缆插座以及一个电视电缆插座 3.每个数据信息电缆插座、光缆插座或电视电缆插座至每户弱电配线箱各敷设1根4对对绞电缆、2芯光缆或1根75同轴电缆

31、4.弱电配线箱的箱体应一次暗装到位，满足远期的需要通过居住区综合布线看到了综合布线具有很好的兼容性和灵活性，但是其中有些情况需要反复的布线例如当某个配电箱所接的回路太多时会增加布线的根数和繁琐性，这样就是布线的安全性也降低了。总体来说综合布线虽然优于传统性布线，但它始终不能摆脱有线布线弊端，然而ZigBee无线技术就很好了解决了这个问题。4.2Zigbee在综合布线中的应用 在ZigBee的网络中，支持两种类型的物理设备：全功能设备和精简功能设备。 全功能设备(FFD，Full Function Device)特点：支持任何拓扑结构；可以成为网络协调器或路由；能和任何设备通信。 精简功能设备(

32、RFD，Reduced Function Device)特点：只用在星型拓扑中；不能成为网络协调器；只能和网络协调器通信；实现非常简单。所有ZigBee设备均将有一个64bit的IEEE地址，这是一个全球唯一的设备地址，需要得到ZigBee联盟的许可和分配。在子网内部，可以分配一个16bit的地址作为网内通信地址，以减小数据包的大小。ZigBee网络根据应用的需要可以组织成星型网络，也可以组织成点对点网络。在星型结构中，所有的设备都与中心设备PAN网络协调器通信。与星型网络不同，点对点网络只要彼此在对方的无线辐射范围之内，任何两个设备之间都可以直接通信。点对点网络中也需要网络协调器，负责实现管

33、理链路状态信息，认证设备身份等功能。在此我们以综合布线设计的保安监控系统的布线为例，介绍ZigBee是如何应用于综合布线的。本设计主要利用ZigBee无线传感器，无线传感器网络由三个部分组成，包括ZigBee终端设备、路由器、网络协调器，ZigBee终端设备负责收集探测器探测到的报警信息，并把报警信息利用ZigBee无线通讯方式发送到终端设备的路由器，再由路由器转发到网络协调器。基于ZigBee技术的智能型住宅安防报警系统提高了管理系统中数据的可靠性，对每个住宅发生的险情能及时判断并通过无线网络通知管理人员。系统的整体架构如图4.2所示：用户1用户2 用户2用户1上位机路由器路由器用户3用户4

34、用户4用户3协调器用户2用户1用户2用户1路由器路由器用户4用户3用户4用户3图4.2 每个住户家中安装一个ZigBee终端设备，实现对各种险情的检测并收集信息，当险情发生时，安置在住户家中的终端设备会加入到每栋楼的路由器，把此路由器作为其父设备，每栋楼中都安置一个路由器，负责把本楼中的住户家中的终端设备添加到其网络中，并把收到的报警信息发送到网络协调器，网络协调器再通过RS一232和上位机连接，把报警信息存储到上位机并进行实时显示；上位机也可以向协调器发送命令，网络协调器再把命令通过路由器转发到各个终端设备，目标终端设备按照上位机发送的命令，执行相应的响应动作。通过利用ZigBee这种近距离

35、的无线通信技术，省掉了繁琐的布线，并且提高了布线的拓展性，是一种跨时代的新型无线布线技术。第5章 总结 随着时代的发展，人们的生活水品逐渐提高，对于居住环境的要求也越来越高，这就涉及到了智能化，涉及到智能化家居就离不开了布线问题。现在大多都是用综合布线，相比传统的布线方法，综合布线有它的优势，兼容性强、灵活性好。但它仍然是摆脱不了有线布线的弊端，拓展性差、布线繁琐，影响美观。然而无线布线就很好的解决了这些问题，无线的方式比较灵活，更适合家庭使用。无线传输方式避免了重新布线的麻烦，网络所需的基础设施不再需要埋在地下或者隐藏在墙里，网络能够根据需要移动或变化。在经过充分的考察了解和对大量资料的研究

36、后，分析了国内智能家居的现状和发展趋势，并结合了我国住宅的实际情况及人们的需要，给出了无线智能家居系统的开发和设计方案。本文通过先介绍ZigBee的协议栈结构，阐述了协议栈的七层模型的特点和作用；再说ZigBee的网络平台如何进行搭建，为后面ZigBee无线传感器网络打下基础，最后通过实例来说明ZigBee在综合布线的应用。从而证明了ZigBee无线技术构建的家庭控制网络扩展性能好，不需要额外布线，完全符合家庭网络的构建原则，并且ZigBee技术是一种低速率、低成本、低功耗、近距离的无线通信技术，其在智能家居系统的应用上有不可替代的优势。使用ZigBee技术将使其成为智能家居系统中的又一亮点，必将给现代智能家居系统带来一场