2011
2011年第6期
(总第116期)
信息通信
INFORMATION&COMMUNICATl0NS
(Sum．No
116)
基于FPGA和ZigBee技术的智能家居系统
袁源，王紫婷，刘洋帆
(兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州730070)
摘要：主要设计了一种智能装置一一智能家居系统，提出了一种采NFPGA技术与ZigBee的无线技术来完成对智能家居系
统的设计。该系统全部采用无线通信技术来完成，省去了重新布线的问题，能够实时采集温度、湿度和光照度信号，通过对信
号的处理，程t．PDA、计算机或手机可以通五Unternet或GSM手机网络。在家中无人的情况下，帮助主人实现远程家务：远程烧
水，加热洗澡水，开头空调、窗帘等，从而为用户提供一种智能、灵活、方便的生活空间，并大大增强了系统的可扩展性，同样
也实现了现代社会“以人为席?的全新家居生活体验。
Linkl270
关键词：智能家居；FPGA技术；ZigBee技术；低功耗；远程控制；IP
中图分类号：TP332．1
文献标识码：A
文章编号：1673—1131(2011)06
device called intelligenthome
this
an
the
up
system，bring
of smart
design
Abstract：In
production，we
designed
intelligent
home
basedon
wireless communication
FPGAtechnology and
wireless
all
the
adopt
system
ZigBee
technology．This system
of
of real-time
acquisition
to
and
the new
technology
complete，tell
wiring，capable
allows
temperature，humidity
to do the
light intensity
or mobile
without
housework
signal，the signal processing，which
at home over
PDA，computer
phones
people being
on or
as
water over
Internet or GSMnetwork．Such
the bath
water,turning
boiling
long—distance，heating
users with
offtheair-condition or curtainsand SO
to
on，begin provide
kind
andconvenient
ofintelligence，flexible
turning
enhance the
to achieve a modern
new home
living space，and greatly
experience．
system scalability,also
society”people—oriented”as
power
consumption；
words：Smart
Key
home；FPGA
Technology；ZigBee Technology；Low
Linkl270
control，iP
Long—distance
智能家居保姆是指以现代住宅为平台，采用先进的电子传
感技术和信息传输技术的开放性、智能化集成家居系统。它利
用网络通讯技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在
一起，通过统筹规划，实现对住密}青况进行远程监控和实时管
理，为用户提供全方位的多功能服务。本文采用ZigBee收发模
块及程控电话作为通信平台进行信息反馈和远程控制，实现了
电话远程报警、远程遥控等功能。
典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信
道接入时延为15ms；(5)开发成本低。由于网络协议简单，开发时
间成本较低，而且ZigBee协议免除专利费，ZigBee的工作频率
采用ISM频段，选择灵活。ZigBee技术主要适用于自动控制以及
远程控制领域，还可以嵌入至各种设备中，完全符合家庭网络通
讯的需要，因此选择ZigBee技术构建智能家居无线网络系统。
2系统总体设计及主要功能
1
ZigBee技术简介
本系统是以单个家庭为单位进行安装，以智能家居系统中
的家电控制子系统为研究对象，采用ZigBee无线网络技术作为
数据传输平台，将各传感器节点采集到的环境信息通过ZigBee
网络汇聚到网络中的控制中心节点，该控制中心节点再通过串口
发送数据到智能家居系统中的管理中心。该管理中心在智能控
ZigBee技术的主要优点有：(1)节点功耗低。节点的收发距
离短，所需功耗低。另外，ZigBee技术配合芯片采用了多种节能
工作模式，可以确保两节五号电池支持长达6个月到1年半左右
的使用时间；(2)网络的自组织强；(3)网络容量大；(4)时延短。
敌方的通信系统。
最大的作战效能，将是我们长久面临的一个课题，唯有对抗干
扰策略做更深入的研究，才能在未来的信息化战争中占据有利
地位。
(6)自适应调零天线。自适应天线系统是使卫星接收天线
在用户方向上具有高增益，在干扰方向上具有最低的增益(方
向图零点)，两方向的增益差将能提高可容许的干扰与信号之
比，从而获得抗干扰能力。
参考文献：
[1]翟利超，吕久明．数据链及其对抗方法研究[J]-舰船电子
对抗，2004，27(6)：26—29．
到目前为止还没有一种干扰手段或干扰技术措施能将所有
的通信进行有效干扰，同时也不存在一种通信手段或技术能抗
所有的干扰，因此必须发挥综合抗干扰的效能，要有针对性、
灵活性、适应性。针对不同的干扰方式和干扰样式综合应用不
同的抗干扰措施，各种措施兼容互补形成合力，发挥综合抗干
扰效能捌。
[2]闫宏生，王雪莉，杨军．计算机网络安全与防护[M]．电子工
业出版社．2005
[3]刘柱，张海勇．数据链通信及其抗干扰技术[J]．船舰电子
对抗，2008，31(5)：36—37．
3结语
作者简介：张春晓(1988-)，男，河南商丘人，在读硕士研究生，
研究方向为军事信息系统安全；孟晓锋(1986一)，男，河南许昌
人，在读硕士研究生，研究方向为军事信息系统安全。
在未来的战争中，数据链通信将使各作战指挥平台更加紧
密地联结在一起，在信息化战争中发挥更大的作用。如何在战
争中克服各种各样的干扰，让数据链这个“武器倍增器”发挥
万方数据
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