基于ZigBee的无线传感器网络在智能家居系统中的应用

作     者：杨利亚 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈永增

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：智能家居系统 ZigBee 嵌入式Linux 舒适度 安全传输 

摘      要：随着计算机技术、通信技术和自动化技术的不断发展,作为集这三种技术于一体的智能家居系统逐渐成为热门话题,智能家居行业也得到很好的发展。近几年来,人们对生活品质的要求也日益提高,他们对智能家居系统的需求不仅仅局限于只能提供自动控制,更希望还能提供舒适、安全、方便控制的居家环境。为了满足更多人的需求,很有必要对智能家居的舒适度、信息数据的安全传输和方便控制的系统进行研究,使未来的智能家居系统拥有更加丰富的内容。 无线技术是目前组建智能家居网络的主流技术,利用它不仅摆脱了传统中用有线进行布线的繁琐和费用的昂贵,有利于保持室内美观、整齐,而且也方便安装调试和日常维护。本文选用具有低成本、低功耗、低复杂度等优点的ZigBee技术,作为构建智能家居无线网络的通信协议,不仅是因为ZigBee无线技术符合了组建智能家居网络的两个突出要素（低成本、低功耗）,而且其安全机制也满足此要求。 本文以实现智能家居舒适度、无线数据安全传输和方便且能及时控制的系统为目的和出发点,来研究ZigBee无线技术在智能家居系统中的应用。本文的主要内容和创新性成果如下: 1.通过对温湿度、光线、空气清洁度等多种与人体舒适度密切相关的环境数据的控制,来实现智能家居舒适度的研究。 2.分析ZigBee网络安全服务和AES算法实现过程,结合智能家居网络本身的特点及加密需求,通过建立智能家居安全网络和对数据进行加密来实现智能家居数据的安全传输。 3.进行智能家居主控制器的硬件设计和软件平台的搭建,并在嵌入式Linux操作系统上建立Web服务器,通过CGI接口调用后台CGI程序,使Web服务器与舒适度控制程序联系,实现对舒适度控制模块的终端设备的操作。 4.最后给出了本文实现的远程监控的监控界面、功能及具体操作方法。实验结果表明本系统能够在实验室局域网范围内稳定运行,具有一定的实用性和参考价值。