基于ZigBee的信息化家电监控应用研究

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随着网络技术、数字技术和通信技术迅速发展,信息化家电进入一个新的阶段,主要表现在三个方面:第一、无线移动通信技术的发展和千家万户宽带接入互联网为信息家电的远程监控提供了条件;第二、各种短距离无线通信技术的成熟应用为实现家电无线监控局域网络提供了解决方案;第三、各种功能更强、性能更好、价格便宜的嵌入式系统相继出现,为实现信息家电的网络化、数字化和智能化提供了基本的平台。如何利用三个技术层面来实现随时随地地监控家电是信息家电发展的趋势。在信息化家电网络体系研究中,家电设备既要实现内部互连,又要实现与互联网的连接,需要一个家庭网络中央控制器,或称“家庭网关”。本文以低功耗低成本的ZigBee设备为枢纽,组建了自愈能力强的家庭内部无线局域网,实现了家庭网关与家电无线通信。同时,本文以短距离无线通信技术ZigBee为基础,以S3C4510B微控制器为核心,结合成熟的GPRS和Internet技术,研究和设计了信息家电远程监控技术方案。这样,人们可以通过手机以短信或被动呼叫的方式来检测和控制家电;也可以通过因特网客户端登陆家庭网关(ARM_μClinux Web服务器)主页来监控家电。以这两种方式相结合,实现了对信息家电的远程监控。论文首先介绍了课题研究的背景及意义,信息家电的发展历史及现状,用于家庭内部无线传输的短距离无线通信技术--ZigBee技术;其次设计了整个信息家电远程监控方案模型,并对各模块功能与核心器件进行了介绍;然后设计了整个方案模型的核心电路和软件开发平台;最后对本文所做的主要工作进行总结,并在此基础上提出一些升级和应用的设想。其中,硬件部分重点阐述了核心控制平台的设计、全功能ZigBee芯片CC2420外围电路以及网络芯片RTL8201BL外围电路设计;软件部分重点阐述了ARM_μClinux系统开发环境的搭建、嵌入式Web服务器的设计、ZigBee星型网络间的通信设计以及驱动程序的设计。
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