基于ZigBee技术的智能家居管理系统设计

随着智能家居系统的逐渐普及，人们从追求居室的空间和豪华装修到追求居室的安全、舒适和智能化转变。下面小编就为大家介绍一下智能家居管理系统的设计。

整体结构设计

系统主要由家庭局域网、智能家居控制器、外部网三大部分组成。

家庭局域网通过ZigBee网络连接家庭各家用设备、智能开关、传感器等，并为控制器提供控制信号和网络信息。

智能家居控制器是整个系统的核心，实现系统的全局控制和外部网络的远程控制。

在远程可以用电脑或智能手持终端登录家居管理系统，查询家庭环境信息或控制家用设备，当家里发生险情时系统第一时间向主人发送报警信息。

ZigBee无线家庭局域网设计

ZigBee无线网络设备分为全功能设备和精简功能设备，网络节点由三种组成：协调器、路由器、终端设备。协调器负责建立网络并下发地址，必须是全功能设备;路由器负责网络信息帧的路由，也必须是全功能设备;终端设备实现设备具体功能，可以是全功能设备或精简功能设备，该系统采用精简功能设备。

根据信息家电、安防报警、三表抄送、环境控制等功能上的不同，其ZigBee网络节点设计也有所不同。

信息家电和环境控制的开关通过继电器与ZigBee节点模块连接，ZigBee模块初始化后置于接收状态，接收协调器发送过来的控制指令，控制信息家电和环境控制的开关执行相应的动作。

电表、水表、燃气表等三表与ZigBee模块相连，ZigBee模块初始化后置于发送状态，实时向协调器发送三表信息。

安防报警传感器与ZigBee模块相连，ZigBee模块初始化后置于发送状态，当ZigBee模块接收到传感器的报警信号时，将报警信号发送给协调器。

ZigBee模块的几种工作模式通过拨码开关设定，设定5个模式，分别为协调器模式、信息家电模式、环境控制模式、安防报警模式、三表抄送模式。

ZigBee网络节点的硬件设计基本一致，不同的是主节点与家居控制器信息交互，从节点直接与家庭设备信息交互，路由节点与主节点和从节点信息交互。硬件结构主要有射频部分和控制接口部分，如下图所示：

智能家居控制器设计

智能家居控制器是整个系统的核心，作为家庭网关连接家庭内部网络与外部网络，并为外部网提供远程监控的功能。

它是一个嵌入式的Web服务器，对内采用ZigBee无线通信，对外采用以太网和GPRS通信，用户通过电脑或手机连接互联网登录Web服务器，可以查看或控制信息家电、窗帘、照明、室温、安防设备等家庭设备。

控制器硬件包括处理器模块’存储模块、通讯模块、人机交互模块、调试模块以及丰富的扩展接口，如A/D接口、USB接口、RS485接口等。如下图所示：

以上就是小编总结的智能家居管理系统的设计方案，希望能够对大家有所帮助。

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