智能家居系統(tǒng)中無線傳感器網絡的設計
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主程序主要分為2部分，網絡協(xié)調器程序以及路由器、終端節(jié)點程序。
對于網絡協(xié)調器主程序，首先初始化CC2430，然后初始化協(xié)議棧。之后程序建立一個新的網絡，確定網絡的ID號和頻道號。之后程序開始進入監(jiān)測狀態(tài)。如果有新的設備請求加入網絡，則為其分配網絡地址，批準其加入網絡。同樣，協(xié)調器接收終端設備無線發(fā)送來的信息，并通過串口發(fā)送給上位機，或者從上位機得到命令，發(fā)送過終端設備。
對于路由器、終端節(jié)點程序，首先初始化CC2430，然后初始化協(xié)議棧。之后程序開始搜索網絡，當附近存在網絡時，則申請加入網絡。之后程序進入待機休眠狀態(tài)。如果終端傳感器有信息要發(fā)送，或者接收到協(xié)調器的命令，則喚醒設備，進行無線發(fā)送或接受。當事件處理完時，重新進入待機休眠狀態(tài)。
5 系統(tǒng)實現(xiàn)
系統(tǒng)的功能主要包括以下幾個方面：建立樹狀網絡拓撲結構；查詢網絡中各節(jié)點信息和傳感器數據，如電池電量、節(jié)點溫度信息等；控制節(jié)點的開關功能。
本系統(tǒng)使用了4個無線網絡節(jié)點，這樣能夠組成一個基本的無線網絡。并且根據情況做了多種組網測試：
1)1個協(xié)調器節(jié)點，3個終端節(jié)點；
2)1個協(xié)調器節(jié)點，1個路由器節(jié)點，2個終端節(jié)點；
3)1個協(xié)調器節(jié)點，2個路由器節(jié)點，1個終端節(jié)點。
在2)和3)情況下，根據節(jié)點與協(xié)調器節(jié)點之間距離、各節(jié)點彼此之間距離的不同，又會產生多種組網方式。例如2)情況下，終端節(jié)點離協(xié)調器近的話，會直接與協(xié)調器連接；而當搜索不到協(xié)調器時，就會通過路由器來連接。圖5為3)情況下的一種網絡結構。
圖5所示為C51RF-WSN網絡監(jiān)控軟件所截圖，通過此軟件，可以實時查看網絡狀態(tài)，并能向各個節(jié)點發(fā)送命令信息，例如查看網絡狀態(tài)，查看信號質量，電池電量，采集數據信息等。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162151.htm
智能家居系統(tǒng)的終端節(jié)點可以包括許多內容，從而實現(xiàn)一些子系統(tǒng)。例如：照明系統(tǒng)，調溫系統(tǒng)，報警系統(tǒng)，家電控制系統(tǒng)等。在我們設計的無線網絡系統(tǒng)中，實現(xiàn)了遠程控制燈開關照明；利用DHT11溫濕度傳感器實現(xiàn)終端節(jié)點的溫濕度監(jiān)測，其信息能夠在PC機上很好的顯示出來。
圖6所示為傳感器所測2個路由器節(jié)點與1個終端節(jié)點的溫濕度信息。
6 結束語
針對我國智能家居快速發(fā)展的背景，本文對基于ZigBee技術的智能家居組網進行了軟硬件設計。ZigBee無線傳感器網絡系統(tǒng)以CC2430無線射頻芯片為核心，節(jié)省了成本，并且終端節(jié)點小巧，放置靈活，功耗極低，提高了監(jiān)控能力，再加上采用樹狀網絡結構使得通信更加可靠，易于控制，非常方便實用，并且成本低廉。因此，ZigBee技術將會有廣闊的應用前景。
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