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传统的家居系统存在成本高、布线繁琐、扩展性差等缺点。随着信息技术的不断发展,人们对安全、舒适、便利的家居生活环境提出了更高的要求。利用ZigBee这种新型无线通信技术可以克服这些缺点,而且更适合家庭内部网络的特点。ZigBee作为一种新的无线通信技术,以其低复杂度,低功耗,低成本、自组网等优点在近距离无线通信中逐渐崭露头角。在工业信息化、家电智能化等方面,并结合各种传感技术,ZigBee技术得到了广泛的应用。Linux作为嵌入式操作系统,在嵌入式应用中有诸多优点。由于其源码公开、功能强大、性能稳定、支持多种处理器架构和完善的网络协议栈,在嵌入式领域中得到了越来越广泛的应用。本文利用嵌入式Linux技术,结合ZigBee无线通信技术及传感技术设计并实现了基于ZigBee的嵌入式家庭网关。本文主要研究内容如下:(1)从智能家居研究背景出发,分析了智能家居研究意义及国内外发展现状。在比较各种无线通信技术的特点后,选择用ZigBee技术作为家庭内网的组网方案,并在此基础上提出了嵌入式家庭网关的总体方案。(2)在系统的硬件设计中,采用ARM920T核的三星S3C2440作为嵌入式网关的中央处理器,同时扩展了RS-232和USB接口,方便外接ZigBee协调器及其它外设。ZigBee节点选择TI公司的CC2530作为ZigBee无线射频芯片,并以CC2530为核心,根据各个节点的功能特点设计外围电路。在设计过程中遵循简单合理和降低开发成本的原则,同时为保证系统的可升级性,预留了扩展口。(3)在系统软件设计方面,移植了U-Boot、Linux内核、QT、相关设备驱动程序,编写了相关应用软件。以QT-Creator为开发工具开发了QT人机本地交互界面,同时基于HTML语言开发了远程交互界面。在IAR下选择Z-Stack作为ZigBee协议栈,完成了各个ZigBee节点程序设计。(4)最后完成整个嵌入式家庭网关系统的测试。本系统最终实现了多网络接入外网,实现家庭设备的本地及远程控制,同时可进行远程视频采集,并能通过家庭内部ZigBee无线组网采集环境参数。