1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究的目的及意义

随着科学技术的飞速发展,尤其是网络技术的出现,将人类社会由工业社会带入到了信息化社会。在信息化社会中,具有先进技术的通信设备,功能强大的信息终端,智能化的家用电器,网络化的资源管理及购物方式等等已逐渐进入到人们的日常生活中,它们不但给人们的生活和工作带去了便携和快乐,同时也在不断改变着人们的生活习惯及工作方式;在信息化社会中,传统的家居住宅仅作为一个简单的居住物理空间,在很多方面已经不能满足人们新的生活习惯和工作方式的需求,信息化社会向传统家居住宅发出了新的挑战。同样,家居住宅作为人们生活时间最多的场所之一,它所能提供的功能也直接关系到人们生活质量的好坏,近年来,随着经济的不断发展,人们的生活水平也在不断地提高,工作上的压力也越来越大,于是人们也开始向往拥有一种髙档化、个性化、智能化、高效率,简单、方便、快乐式的生活方式和更高品位的生活质量^[1]。在这样的背景下,智能家居的概念被人们提出来,智能家居系统也应势而生,并迅速得到发展。智能家居系统在家居住宅中的应用可以帮助人们合理有效地安排生活作息时间,为人们的家庭财产提供安全保障,为人们提供家庭与外部信息的交换等等,从而可以优化人们的生活方式,缓解社会发展给人们工作上带来的的压力,给人们带去既舒适安全,又简单轻松的生活,随着社会的发展及科技的进步智能家居将是、未来家居发展的必然趋势^[2]。智能家居在有些地方也被称为智能住宅,英文名称为“smart home”,它是自动化控制技术、现代电子技术及网络通信技术相结合的产物。智能家居系统是应用在家居住宅中的一套智能电子系统,在功能上来说,它能够管理和控制家居内的各种家用电器,实时监测家居内部环境并进行安全报警,可以为用户提供与外界交换信息的途径等等,将它应用在家居住宅中能够让住户享受到更为舒适安全、更为便利高效的生活、工作及学习环境。智能化的家居与普通的家居相比,智能家居不仅具备传统的居住功能,为用户提供安全、温馨、舒适的生活、工作、学习环境^[3],它还可以将原来被动静止的居住环境转变成一个具有一定协助能力的生活助手,从而提高住户的生活质量,优化住户的生活方式,让住户享受更高品质的生活^[4]。目前,随着物联网行业的兴起及飞速发展,智能家居作为物联网的热点应用行业之一,也日益备受市场的关注;据了解,2012年上半年,智能家居市场十分热,产品呈现出供不应求的现象,全国总体求购指数呈爆炸式增长。当前,我国也正在提倡节能减排、绿色建筑,要求住宅智能化,做到合理规划,最大限度地节约能源,而智能家居系统提供的智能控制方案,不但可以帮助日常家庭生活节约不必要的能源功耗,而且还可以对家居内的温湿度、空气成分等进行检测,并进行有效的控制,实现家居内环境的绿色环保,这点正符合国家节能减排、绿色建筑的需求;另一方面,我国房地产行业正处于飞速发展阶段,每年新增建筑面积达20多亿平方米,众多房地产企业为了担升自已产品的竞争力,也已逐步将配套的智能家居产品纳入到房产开发中,预计到2020年我国新增的住宅面积将达到300多亿平方米,而这些新增的住宅将成为智能家居应用的主要对象,那么未来整个智能家居的产业值将超过上万亿元,这将是一个宠大的市场,也将成为推动智能家居产业发展的重要动力。智能家居也是人们日益膨胀的需求,因此智能家居作为一门高新技术产业,必定将成为国家产业抚持的对象;成为未来国家经济发展新的增加点,智能家居系统作为智能家居的核心控制部分具有广阔的应用前景和巨大的经济效益。

本文的目的是研究了一种基于zigbee技术的智能家居系统设计方案;并成功地将传感技术、zigbee无线通信技术、嵌入式技术应用于智能家居系统的设计中,完成了智能家居系统中zigbee无线传感网和中央控制器两大主要组成部分的软硬件设计;在zigbee无线传感网络设计中,选择了基于zigbee标准的无线射频芯片cc2530作为核心硬件,并根据各个节点的功能要求设计了具体的电路,软件上釆用了 z-stack协议为基础,在iar软件中完成了无线网络的组建及各个节点的驱动程序幵发,实现对家居内光照度、温湿度、等信息采集及对灯光、家用电器的控制。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计的基本内容及目标

本次设计的主要内容是：了解zigbee通信协议规范，完成z-stack 2007协议栈在cc2530上面的移植工作，软件设计方面采用tar作为他的集成开发环境，当完成所有文件编写之后,我们可以使用iar的编译功能对工程进行编译,然后再使用仿真下载器将所有文件烧录至zigbee节点的内存中。硬件方面采用cc2530芯片做为无线传感网络节点的核心处理芯片，终端节点在硬件结构上是由核心板、主板和传感器或控制电路构成。最终将之集成到智能家居中。

目标：实现用户通过手机或者浏览器对智能家居系统的远程监测及控制

3. 研究计划与安排

第1-4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论和知识，对系统要求进行分析，确定方案，完成外文文献翻译和开题报告。

第5-7周：在现有开发板上进行z-stack 2007 协议栈的移植工作，并在协议栈基础上创建用户任务。

第8-9周：完成硬件方案设计，包括原理图设计，pcb设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 冯凯,童世华.智能家居的由来及其发展趋势.中国新技术新产品,2010,6(6):7-8

[2]崔若飞.基于arm和gprs智能家居监控系统的设计与研究:[硕士论文].北京:北京

交通大学,2009:1-2