智能家居是利用先进的计算机技术，嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各类设备(如照明系统、环境监控、安防系统、网络家电)经过家庭网络链接到一块儿的，自从美国在1984年真正的智能建筑出现之后，国外已经有将近30年的研究历史，而国内在这方面的研究就相对较晚，从2003年才逐步的应用于高端市场，并且标准不一。因为智能家居的系统具备安全、方便、高效、快捷、智能化等诸多的优势，从而使智能家居的开发建设成为21世界科技发展的必然趋势。 html
目前市场上使用的无线技术有不少，有蓝牙，WLAN技术等，因为协议复杂，成本高，耗电等，因此在家用系统控制方面推广是有很大困难的，因此本文提出的无线智能家居的设计是基于ZigBee无线模块技术的，由于ZigBee数传模块低功耗，低成本，易于组网和维护，采用簇状网络的同时会具备自愈性的独特优势，能够克服意外致使的网络瘫痪的弊端。 安全
1 系统的结构 网络
本文设计的智能家居系统主要把智能家居分红三个大的部分，以具备Android系统的电视机做为上位机部分，以具备USB功能的CC2531芯片做为中枢传输部分(即USB-DONGLE)，以CC2530芯片做为终端控制模块，终端控制模块同时分红三个部分，即安防控制模块、智能控制模块和电能计量统计模块如图1所示。 并发
图1 整个系统设计的效果图 框架
2 系统的工做原理 spa
2．1 通用的ZigBee无线模块的初始化 操作系统
启动硬件，进入初始化流程，首先是关闭全部的中断，而后是硬件电路板相关的硬件设备的检验而且配置系统时钟，而后进行电压稳定的检测，设置ADC3为一个标准的工做电压的值，经过电路板的ADCl读取外部提供的电路板的工做电压和ADC3比较看是否达到稳定工做的电压，而后进行电路板IO口的初始化，堆栈归零。若是电压不稳定或者电池电量不足或者其余原冈致使的硬件电路没法工做，这里就要进行不一样方式的保护电路的复位，若是能够正常工做，那就开始配置IO口的基本工做状态，接着进行硬件驱动层的初始化，里面包括：定时器的初始化、ADC初始化、DMA的初始化、LED的初始化等等。接着是非易失性闪存的初始化流程，擦除全部的NV区域，而后是MAC初始化，扩展地址的初始化，Z-STACK的全面检查，若是某项存在或者不存在，则写入NV里面，而后是操做系统的启动初始化，开启中断，电路板的最终使用值的配置，(把启动的结果在液晶屏上显示出来)，电能计量模块的初始化，红外控制模块的初始化，定时模块的初始化，进入操做系统开始工做。 .net
2．2整个网络的创建 设计
首先是启动电视机，打开电视机上面智能家居的控制界面，发送加入网络的命令，开始建立整个智能家居的网络。ZigBee数传模块协调器接收到命令之后，开始创建网络，当网络创建起来之后，在协调器容许加入的有效时间内，开始启动ZigBee无线模块终端设备，终端设备发现网络，并发送加入网络的请求，协调器接收到加入网络的请求之后，开始确认信息，发送确认加入网络，终端设备接收到加入网络的确认请求之后，而后按照ZigBee协议，发送本身的长地址，短地址的信息给协调器，协调器收到信息之后经过USB接口传给电视机。整个系统开始进入正常的工做状态。 orm
3 协凋器的做用
协凋器在整个网络中起到一个中枢做用，链接做为上位机的电视机，经过USB接口通讯接收电视机的命令并把接收到的命令进行分析，根据解析来的命令，按照本系统设计的智能家居的协议发送给相应的节点，并接收儿几个终端节点上传的数据，而后发给电视机。具体流程请看流程图：
图2 电视机发送命令让协调器创建网络
4 电能计量统计模块的工做流程
电能计量模块是基于CSE7780芯片、RX8025、BL8023和CC2530芯片构成的一个具备电量计量、RTC时钟和ZigBee通讯的模块，这个模块具备一个主要的功能：l把测量的电量实时的测量出来并上传给协调器。2 把测量的数据保存在EEPROM里面，根据电视机的要求，查看一个月天天电量的信息或查看一年电量的信息读取出来上传给电视。3 进行RTC计时，给整个模块提供一个时间信息。从协调器接收到定时的时问信息，按照解析的时间驱动BL8023继电器的芯片,控制继电器的开或者关，以此来达到定时的目的。
图3 电视机上电能计量的UI界面
5 红外控制模块的工做流程
在电视机上点击按键发送控制遥控器的指令到协调器，协调器收到指令之后发送给终端，终端接收到指令之后按照物联网电视的通讯协议开始解析数据，把解析出来的指令从新按照机器的控制指令从新进行数据组合，而后利用红外发射的功能把数据发送给空调的遥控器来控制空调工做。若是空凋没有动做，就从新发送一次控制空调的指令，红外发射的载波是38K的载波，本模块使用的是
图4 智能控制流程图
6 安防监控模块的工做流程
首先令人体检测模块上电，通过45秒钟的电压稳定时间，使这个模块加入到ZigBee数传网络内，而后在电视机上启动安防监控开始命令，摄像头就会打开，同时发送进入安防模式给协调器，协调器接收到命令之后，把命令发送给终端，终端接收到命令之后就开始启动系统安防模式后，须要延时60～120秒才能进入正常检测状态，以便用户离开监测现场，防止误报。系统进入监控模式之后，若是有人通过，就会产生一个中断，并且这个中断须大于20毫秒，若是小于20毫秒说明是干扰，当中断产生之后，终端就会按协议发送一次有人的警告命令给协调器，协调器收到命令之后就发送给电视机，电视机收到命令之后就开始控制摄像头开始录像，终端每2秒钟发送一次有人的警告命令，持续6秒钟，若是在这6秒钟以内，再次有中断产生，那么有人警告的6秒钟时间就会刷新，从新计时，终端仍然是每2秒发送一次：若是6秒的有人警告时间以内没有再次发生有人中断，就会进入6秒钟的无人警告模式，中断就会每2秒钟发送一次无人的警告命令给协调器，协调器发送给电视机，摄像头仍然继续录像，若是在6秒钟的无人警告时间内，再次发生有人的中断，就会从新进入6秒钟的有人警告模式，摄像头仍然持续的录像，若是6秒钟的无人警告时间结束都没有有人中断产生，那么终端就不会在发送无人的协议命令给协调器，当电视机收到三次无人命令信息之后就关闭摄像头的录像功能。
7 小结
基于ZigBee无线模块的物联网电视智能家居系统相对于WIFI，蓝牙等其余的无线通讯系统来讲相对简单些，可是其自己仍是比较复杂的，经过搭建起来整个物联网电视的结构框架和通讯协议，经过几个典型的智能家居的功能来把整个物联网电视的智能家居的具体的工做流程、开发细节以及整个的框架展示给读者，本设计通过实际的开发，已经能够达到演示的效果。智能家居不只仅是着眼于将来，一切智能化，还要着眼于如今，把如今正在使用的不是智能化的家用电器智能化，作智能家居的宗旨是使家庭生活更温馨，更安全，更方便。