科幻電影讓人們對(duì)未來智能化的生活有了更進(jìn)一步的想象空間，選用合適的智能家居系統(tǒng)，會(huì)讓生活富有樂趣而且更加方便。這個(gè)需求隨著科技的不斷發(fā)展以及無線產(chǎn)品的日益普及，已經(jīng)形成了一個(gè)巨大的潛在市場。只是科幻電影畢竟是虛構(gòu)的。要正真擁有一個(gè)完善的智慧城市需要相當(dāng)大的工程量以及龐大的耗資，而構(gòu)建一個(gè)智慧家居系統(tǒng)相對(duì)來說進(jìn)度會(huì)快很多。住宅最早是為家庭提供安全保護(hù)和生活棲息的場所，現(xiàn)代住宅已演變?yōu)槿松删偷臉?biāo)志之一。高科技和信息化更為住宅注入了智慧、帶來了活力。作為智慧城市的一部分，智能家居不再指一幢單純的建筑，相反，成了主人發(fā)揮想象和享受生活的空間，使家庭更為舒適、安全之余又不乏與外界的信息互動(dòng)。因此在家享受科幻電影中的智慧生活已經(jīng)成為了很大一部分人的奢求和樂趣。智能家居的需求也更為明確與現(xiàn)實(shí)化。

首先智能家居涵蓋了安全防護(hù)、自動(dòng)控制、信息系統(tǒng)、智能機(jī)器人等諸多方面。

● 安全防護(hù)

家庭安全是指家庭防火、防盜、防煤氣漏泄等，它由傳感器和相應(yīng)的無線控制模塊組成。傳感器對(duì)周圍的光線、溫度和煙霧等環(huán)境值進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)漏氣、漏水、火情和偷盜等情況時(shí)立即將有關(guān)信息送給主機(jī)，主機(jī)再根據(jù)提供的信息進(jìn)行判斷，采取相應(yīng)的措施或報(bào)警。

● 電器控制

家每個(gè)人個(gè)性與差別的體現(xiàn)，每個(gè)人在家時(shí)應(yīng)盡可能的讓自己感到舒適。可以對(duì)空調(diào)、冰箱、電視機(jī)、視頻音響裝置、洗衣機(jī)等電器進(jìn)行自動(dòng)控制，讓照明和熱水供應(yīng)等設(shè)備運(yùn)行為主人所用。

● 家用機(jī)器人

不久的將來家用智能機(jī)器人將會(huì)成為家居必備產(chǎn)品之一。它可以代替人完成看家、清潔、娛樂互動(dòng)，醫(yī)療看護(hù)等工作，同時(shí)可以遠(yuǎn)程遙控和預(yù)先設(shè)定。

其次智能家居的實(shí)現(xiàn)必須體現(xiàn)如下特點(diǎn)

● 無需維護(hù)的運(yùn)行：整個(gè)家庭內(nèi)各種設(shè)備在一次安裝和配置后都連接到其網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)營商的軟件平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)測和故障診斷功能。一旦出現(xiàn)故障，要能自動(dòng)給出故障提示，并要求設(shè)定的相應(yīng)維修單位保修，無需主人親自動(dòng)手。

● 簡單的操作：因?yàn)橹悄芗揖邮窃诩彝ブ惺褂玫?，需要考慮使用者的年齡、職業(yè)、經(jīng)歷以及受教育程度等的差異，所以該類系統(tǒng)的操作必須簡單，方便，可靠，以適應(yīng)不同使用人群的需要。

● 可根據(jù)個(gè)人或家庭生活方式定制：隨著信息時(shí)代的到來，個(gè)性化的要求在不斷提高，未來智能家居應(yīng)能夠根據(jù)不同使用者的家庭環(huán)境、設(shè)備數(shù)量和類型、以及生活方式習(xí)慣等可做相應(yīng)的配置和調(diào)整。

● 交互式：交互式的特點(diǎn)能夠充分給予用戶選擇的自由，任何時(shí)候，他都可以選擇任何節(jié)目來聽或看，或者任何時(shí)候，他都可以和其他人交談等。

    智能家居是一個(gè)多學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用的系統(tǒng)，在住宅中建立的僅僅為完成上述功能提供了一個(gè)硬件平臺(tái)，而要真正完成這些功能還需要有強(qiáng)大的運(yùn)營服務(wù)軟件平臺(tái)支撐。

智能家居包含的設(shè)備

   該智能家居系統(tǒng)基于zigbee自適應(yīng)組網(wǎng)技術(shù)，硬件采用VT-CC2530-Z1無線模塊；主要針對(duì)于家庭安防自動(dòng)化、家居照明和家電控制的一套智能系統(tǒng)。

無線組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)Zigbee無線組網(wǎng)功能簡介

1.概述

ZigBee 是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的無線組網(wǎng)技術(shù)，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的應(yīng)用場合以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。ZigBee 聯(lián)盟依據(jù)IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了ZigBee 的頻段為868MHz、915MHz 和2.4GHz，其對(duì)應(yīng)的速率分別為20kbps、40kpbs 和250kbps。VT‐CC2530‐Z1 模塊工作于2.4GHz 頻段，采用TI 的CC2530 IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 解決方案，具有高集成度、高性能、低成本、低功耗的特點(diǎn)。

2.性能特點(diǎn)

?● 低功耗

ZigBee 技術(shù)采用了多種節(jié)電的工作模式，最省電的節(jié)點(diǎn)類型在最節(jié)點(diǎn)的工作模式下，可以確保兩節(jié)5 號(hào)電池工作長數(shù)年之久。

?●低成本

CC2530 是高集成度、高性能、低成本的ZigBee 解決方案，ZigBee 協(xié)議復(fù)雜度低，免專利費(fèi)，而且2.4GHz 是免申請的頻段，這些都可以有效降低節(jié)點(diǎn)設(shè)備的成本。

?● 穩(wěn)定、可靠

ZigBee 采用DSSS 擴(kuò)頻技術(shù)，抗噪聲干擾能力強(qiáng)；采用OQPSK 的調(diào)制方式，增強(qiáng)對(duì)鄰信道的抗干擾性能；采用CRC校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)的可靠性；采用CSMA/CA 的碰撞避免機(jī)制，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用的時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突；MAC 采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。

?● 網(wǎng)絡(luò)能性好

ZigBee 網(wǎng)絡(luò)具有自組織功能，無需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在，并確定連接關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)。

ZigBee 具有自愈功能，增加或者刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生變動(dòng)，節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個(gè)系統(tǒng)仍然能夠正常工作。

ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的容量大，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以支持65000 多個(gè)節(jié)點(diǎn)，同一區(qū)域內(nèi)可有多個(gè)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)共存，網(wǎng)絡(luò)間可以建立連接，擴(kuò)展容量。

● 數(shù)據(jù)安全

ZigBee 提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES‐128，同時(shí)各個(gè)應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。

住宅配置方案示例：

   主要采用Zigbee無線模塊和控制器。

方案配置詳圖如下：

結(jié)語：

擁有這樣一套智能家居系統(tǒng)，利用云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，業(yè)主即使身在外地，也能輕易了解家中情況并控制電器設(shè)備。

人體感應(yīng)控制，在洗手間和門廳，安裝有人體感應(yīng)模塊，實(shí)現(xiàn)了人來燈亮，人走燈滅。

場景聯(lián)動(dòng)控制，在客廳及臥室，燈光，空調(diào)以及電動(dòng)窗簾巧妙的組合在一起，用戶根據(jù)自己的需要，一鍵變換出各種場景，方便操作的同時(shí)，更為生活帶來無限樂趣。