文 献 综 述

随着现代信息技术的高速蓬勃发展和社会经济水平的不断提高，人们对生活质量的要求也在不断提升，对居家环境也更加注重，”智能家居系统”作为楼宇建设技术和现代信息科学技术结合的产物，将给人们提供更舒适，更方便，更智能，更安全，更节能，更高效的住宅环境，也因此得到人们的广泛认可，目前国内外都在进行智能家居系统的研究和部署。近年来，国内部分经济发达地区已将智能家居系统引入到高档小区和高档别墅中。

随着电子信息技术的不断发展，智能家居系统也在不断更新升级，各种新兴技术运用到其中，多样化的技术支持带动多样化的产品方案，目前，国内尚未正式出台与智能家居有关的设计标准规范，智能家居的设计理念还不够成熟，各种解决方案良莠不齐，在实际使用中存在功能不实用、不够人性化等问题。 一个完整的智能家居系统可以简单地划分为中央控制系统、数据传输系统、产品终端系统三个子系统^[2]。中央控制系统发出的控制信息通过数据传输系统控制产品终端完成相应的功能，在系统部署时中央控制系统可以是一台计算机，也可以是一台智能移动终端，产品终端就是住宅使用的各种电气产品，传输系统可以选择有线组网，例如以太网，也可是无线组网的方式，但智能家居的设计理念是方便，环保，所以在智能家居系统中无线组网技术是发展趋势。

智能家居系统是小型局域网，无线组网技术无须布线，在不改变原来住宅环境和内部构造的同时实现整个系统数据的安全可靠传输，网络用户易扩展、部署周期短、后期容易维护。无线通信技术的快速发展也给予了无线智能家居系统中无线远程控制技术极大的推动力，使得智能家居系统发展更加快速，功能更容易实现。同时，智能家居产品的出现也为无线通信技术开辟了新的应用空间。目前，全球通用的无线技术主要包括红外、蓝牙、RFID、ZigBee、WIFI等，国内外的智能家居网络设计，利用无线通信技术构建远程控制系统时，成本和功耗是较为突出的2 个要素，而低功耗和低成本是ZigBee技术最主要的优势，所以在无线智能家居远程对象控制行业中最流行的技术就是ZigBee技术，越来越多的无线智能家居远程对象控制系统是基于该技术设计实现的。

ZigBee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术, 是一组基于IEEE 802. 15. 4 无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术^[8]。相对于其他的近距离无线通信技术，ZigBee 通信协议占用资源少、协议复杂性低，具体特点有功耗低、网络容量大、安全性高、网络的自组织强等特征。利用该无线通信技术搭建远程对象控制系统并引入智能家居中，会使智能家居的远程对象控制功能更加容易实现。

搭建无线智能家居远程对象控制系统的框图如图2-1所示。

图2-1无线智能家居远程对象控制系统框图

一、CC2530芯片

TI的无线集成芯片CC2530，是2.4GHz IEEE802.15.4应用的片上系统解决方案（SoC）。CC2530具有优良的RF收发性能、标准的增强型8051CPU、系统内可编程闪存、8-KB RAM等许多强大功能^[14]。CC2530具有四种不同的闪存版本和不同的运行模式。结合TI的ZigBee2007/Pro协议栈，即Z-Stack软件构架和RemoTI网络协议实现无线自组织网络解决方案和远程控制解决方案。无线自组织网络由协调器节点、路由节点和终端节点组成，不同角色的网络节点是由CC2530结合Z-Stack协议栈不同的参数设置来决定的。协调器初始化一个无线网络，是整个网络的协调者，负责整个网络和与外界的联系。路由节点的主要功能是实现多跳路由并与终端进行数据通信。

CC2530主要功能模块及各模块功能如下：