智能家居系統(tǒng)是一個開放的、使用了多項高新技術(shù)的智能化、人本化的集成型家居系統(tǒng)，它把寬帶互聯(lián)網(wǎng)、家電設(shè)備、家居自動化和家庭安全防護(hù)防盜有機(jī)地結(jié)合到一起。家庭智能控制器是家庭網(wǎng)絡(luò)的樞紐，通過家庭智能控制器可以對家庭網(wǎng)絡(luò)中的信息家電進(jìn)行中央監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。
現(xiàn)階段家庭系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，目前最流行的有線寬帶接入技術(shù)是ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）和HFC（同軸光纖混合網(wǎng)）。然而，現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)也具備了為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)提供一定傳輸速率的能力，如ZigBee網(wǎng)絡(luò)理論上能夠提供高達(dá) 250 Kb/s的傳輸速率，完全滿足信息家電控制信息傳輸?shù)囊螅哉f，家庭網(wǎng)絡(luò)無線通信方式具有廣闊的發(fā)展前景[1?2]。
智能家居系統(tǒng)由家庭物聯(lián)網(wǎng)、家庭無線局域網(wǎng)及外部網(wǎng)3個網(wǎng)絡(luò)組成。家庭物聯(lián)網(wǎng)通過可靠的全覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)（ZigBee、小無線、電力線載波等）組建的家庭物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和管理中心組成。家庭無線局域網(wǎng)的通信模塊通過WiFi組建的家庭高速局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。外部網(wǎng)可以是小區(qū)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、電話網(wǎng)和Internet等，大多采用比較成熟的技術(shù)。
本文使用ZigBee 技術(shù)來設(shè)計家庭物聯(lián)網(wǎng)，通過智能插座控制各種家電設(shè)備及照明系統(tǒng)，將智能用電業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計量、有序用電管理與智能控制結(jié)合的新一代智能家居系統(tǒng)。
1 ZigBee技術(shù)特點
3 智能插座
4 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4.1 數(shù)據(jù)鏈路層
本協(xié)議為主?從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式。手持單元或其他數(shù)據(jù)終端為主站，智能插座為從站。每個智能插座均有各自的地址編碼。
通信鏈路的建立與解除均由主站發(fā)出的信息幀來控制。
每幀由幀起始符、從站地址域、控制碼、數(shù)據(jù)域長度、數(shù)據(jù)域、幀信息縱向校驗碼及幀結(jié)束符7個域組成。每部分由若干字節(jié)組成。
4.2 字節(jié)格式
每字節(jié)含8位二進(jìn)制碼，傳輸時加上一個起始位（0）、一個偶校驗位和一個停止位（1），共11位。其傳輸序列如圖3。D0 是字節(jié)的最低有效位，D7 是字節(jié)的最高有效位。先傳低位，后傳高位。
4.3 數(shù)據(jù)標(biāo)識
4.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)識結(jié)構(gòu)
4.3.2 幀格式
幀是傳送信息的基本單元。幀格式如圖4所示。
4.3.3 數(shù)據(jù)傳輸形式
5 結(jié) 語
本文在ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能高、功耗低的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在紹興電力局的智能小區(qū)試點項目上，所設(shè)計的智能家居系統(tǒng)具有電力特色，可以完成電力業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計量、家庭用能信息管理、模式控制達(dá)到節(jié)約能源，減少能源消耗的目的。另一方面，智能家居具有可視對講、家電本地和遠(yuǎn)程控制、安防報警等家居智能化設(shè)計，使用戶享受家居智能化的舒適和方便的同時，也可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、降低家庭能源消耗，從而達(dá)到生活智能化的目標(biāo)，為實現(xiàn)更好的智能家居系統(tǒng)提供了一個良好的解決方案。
現(xiàn)階段家庭系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，目前最流行的有線寬帶接入技術(shù)是ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）和HFC（同軸光纖混合網(wǎng)）。然而，現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)也具備了為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)提供一定傳輸速率的能力，如ZigBee網(wǎng)絡(luò)理論上能夠提供高達(dá) 250 Kb/s的傳輸速率，完全滿足信息家電控制信息傳輸?shù)囊螅哉f，家庭網(wǎng)絡(luò)無線通信方式具有廣闊的發(fā)展前景[1?2]。
智能家居系統(tǒng)由家庭物聯(lián)網(wǎng)、家庭無線局域網(wǎng)及外部網(wǎng)3個網(wǎng)絡(luò)組成。家庭物聯(lián)網(wǎng)通過可靠的全覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)（ZigBee、小無線、電力線載波等）組建的家庭物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和管理中心組成。家庭無線局域網(wǎng)的通信模塊通過WiFi組建的家庭高速局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。外部網(wǎng)可以是小區(qū)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、電話網(wǎng)和Internet等，大多采用比較成熟的技術(shù)。
本文使用ZigBee 技術(shù)來設(shè)計家庭物聯(lián)網(wǎng)，通過智能插座控制各種家電設(shè)備及照明系統(tǒng)，將智能用電業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計量、有序用電管理與智能控制結(jié)合的新一代智能家居系統(tǒng)。
1 ZigBee技術(shù)特點
3 智能插座
4 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4.1 數(shù)據(jù)鏈路層
本協(xié)議為主?從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式。手持單元或其他數(shù)據(jù)終端為主站，智能插座為從站。每個智能插座均有各自的地址編碼。
通信鏈路的建立與解除均由主站發(fā)出的信息幀來控制。
每幀由幀起始符、從站地址域、控制碼、數(shù)據(jù)域長度、數(shù)據(jù)域、幀信息縱向校驗碼及幀結(jié)束符7個域組成。每部分由若干字節(jié)組成。
4.2 字節(jié)格式
每字節(jié)含8位二進(jìn)制碼，傳輸時加上一個起始位（0）、一個偶校驗位和一個停止位（1），共11位。其傳輸序列如圖3。D0 是字節(jié)的最低有效位，D7 是字節(jié)的最高有效位。先傳低位，后傳高位。
4.3 數(shù)據(jù)標(biāo)識
4.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)識結(jié)構(gòu)
4.3.2 幀格式
幀是傳送信息的基本單元。幀格式如圖4所示。
4.3.3 數(shù)據(jù)傳輸形式
5 結(jié) 語
本文在ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能高、功耗低的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在紹興電力局的智能小區(qū)試點項目上，所設(shè)計的智能家居系統(tǒng)具有電力特色，可以完成電力業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計量、家庭用能信息管理、模式控制達(dá)到節(jié)約能源，減少能源消耗的目的。另一方面，智能家居具有可視對講、家電本地和遠(yuǎn)程控制、安防報警等家居智能化設(shè)計，使用戶享受家居智能化的舒適和方便的同時，也可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、降低家庭能源消耗，從而達(dá)到生活智能化的目標(biāo)，為實現(xiàn)更好的智能家居系統(tǒng)提供了一個良好的解決方案。
