摘要: 随着现代科技的飞速发展，越来越多的家庭要求建立家庭网络。智能家居的目标就是利用现代的通讯、网络、微电子、嵌入式等技术来提高人们的生活质量，使家庭变得更舒适、安全和有效。 而作为智能家庭网络结构中的门户和管理者，智能家庭网关的地位... 展开 随着现代科技的飞速发展，越来越多的家庭要求建立家庭网络。智能家居的目标就是利用现代的通讯、网络、微电子、嵌入式等技术来提高人们的生活质量，使家庭变得更舒适、安全和有效。 而作为智能家庭网络结构中的门户和管理者，智能家庭网关的地位至关重要。家庭网关是整个家庭网络的核心，它可以通过电力线、双绞线、同轴线、无线等多种方式接入家庭网络中的设备中。无线网络技术不仅可以很好地解决有线方式布线繁琐、成本高、可扩展性差等问题，而且用户还可以通过无线网络方便、快捷地管理家务，监测家居环境和遥控家用电器等。当前也有许多研究尝试用蓝牙、HomeRF和Wi-Fi等无线技术组建家庭网络，但是因为这些技术复杂度和成本过高，也不能满足低功耗的要求，因而在家庭网络领域也没有得到普及。ZigBee是一种新的短距离无线通信技术，专为低速率、低功耗的无线互联应用而设计，非常适合控制类家庭内部网络的组建。 本文就是应用ZigBee无线技术作为家庭网关与家庭内部网的接入方式，提出了ZigBee技术在家庭网关中的实现方案。考虑到稳定性和可扩展性，本设计中采用uC/OS-Ⅱ操作系统和32位ARM微处理器LPC2210为基础进行智能家庭网关的研究。本文主要的研究内容包括以下几个方面: (1)分析了ZigBee无线技术的协议框架，研究了各个通信协议层的具体功能与作用； (2)提出了整个智能家居系统构建的方案； (3)实现了整个家庭网关的硬件设计，包括以太网接口、Modem接口、ZigBee无线接口、上位机接口、调试接口、电源电路等； (4)对重要部件间的通讯进行了时序分析，同时对整个家庭网关设计进行了可靠性(包括EMC)分析； (5)实现了家庭网关的部分软件设计，包括启动代码的编写、驱动程序的编写和家庭内部网络主节点的软件编写。 收起