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1、分类号：学校代码：10426密级：学号：2013110008硕士学位论文MASTERDEGREETHESIS基于ZigBee技术的智能家居控制系统的研究与实现作者：张贝贝指导教师：周祖荣学科专业：计算机科学与技术专业代码：081200研究方向：移动通信2016年4月25日基于ＺｉｇＢｅｅ技术的智能家居控制系统的研究与实现学位论文完成日期：叫斗指导教师签字：饥人今答辩委员会成员签字：－斬書雀基于ZigBee技术的智能家居控制系统的研究与实现摘要传统智能家居的市场普及率不高，普遍存在安装复杂、功耗大、用户
2、体验不好等问题。通过分析对比当下主流智能家居技术，本文选择ZigBee无线通信技术应用于智能家居的研究与设计中，克服了有线技术的弊端，并提出一种基于ZigBee技术的轻量智能家居系统设计方案：在家庭内部组建ZigBee无线通信网络，从各ZigBee终端设备（门窗磁终端、水浸终端、温湿度终端、智能插座终端）采集数据，通过消息队列遥测传输（MQTT）技术推送至客户端，使用户实时获取家庭内部各项监测信息，并进行智能控制，为用户提供便捷、高效的智能家居体验。系统主要采用CC2530ZigBee芯片作为ZigBee无线网络收发模块，对Z
3、igBee系统中的网络组建模块——ZigBee协调器，以及终端模块——门窗磁、温湿度传感器、水浸、智能插座等设备进行硬件设计；软件部分基于Z-stack协议栈对各模块进行应用层开发，包括ZigBee网络组建、ZigBee网络内部通信、ZigBee终端数据采集、ZigBee网络与外部网络通信等，文中将对ZigBee无线网络部分进行详细描述。本系统的创新点是：由于ZigBee终端设备未能成功连接ZigBee无线网络时依然产生能量消耗，给系统带来不必要的能耗，降低了系统性能，本系统改进了ZigBee终端掉网后的持续寻网方式，采用间歇
4、寻网的思想，有效地降低终端断网后寻网的功耗。关键词：物联网ZigBee智能家居CC2530低功耗RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFSMARTHOMECONTROLSYSTEMBASEDONZIGBEETECHNOLOGYABSTRACTBecauseoftheuniversalproblemofcomplexinstallation,highpowerconsumption,andpooruserexperience,thetraditionalsmarthomemarketpenetrationisnot
5、high.Bytheanalysisandcomparisonofcurrentmainstreamsmarthometechnology,theZigBeewirelesscommunicationtechnologywhichovercomethedrawbacksofthecabletechnologyisusedintheresearchanddesignoftheIntelligenthomeapplication,andalightweightsmarthomesystemdesignschemebasedonZi
6、gBeetechnologyisproposed.ZigBeewirelesscommunicationnetworkisbuiltininnerhome,thedatainformationoftheterminalequipment(doorandwindowmagneticterminal,waterloggingterminal,temperatureandhumidityterminal,intelligentsocketterminal)isuploadedtotheuserthroughMQTTtechnolog
7、y,whichenablesuserstoobtainreal-timemonitoringinformationandcarryoutintelligentcontrol,meanwhileprovideuserswithconvenientandefficientsmarthomeexperience.ThesystemusesTICC2530ZigBeechipastheZigBeewirelessnetworktransceivermodule,todesignthehardwarepartofnerworkingmo
8、dule-ZigBeecoordinator,aswellasfourterminals,includingdoorandwindowmagneticterminal,waterloggingterminal,temperatureandhumidityterminal,in
