無線通信是人們夢寐以求的技術，有了它，我們在進行數據交換時就不必受時間和空間的限制，可以隨時隨地瀏覽Internet，再也不用為網絡布線而苦惱。在智能家居系統中，將無線網絡技術應用于家庭網絡已成為勢不可擋的趨勢。這不僅僅是因為無線網絡可以提供更大的靈活性、流動性，省去花在綜合布線上的費用和精力，而且更因為它符合家庭網絡的通訊特點。隨著無線網絡技術的進一步發展，必將大大促進家庭網絡智能化的進程。

       而智能家居無線網絡系統采用ZigBee技術，它是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，符合IEEE802.15.4協議，是IEEE工作組專門為家庭短距離通訊制定的新標準。

解析ZigBee技術

        ZigBee 技術的主要優點有：(1)省電：兩節五號電池可使用長達六個月到兩年左右的時間;(2)可靠;采用了碰撞避免機制;(3)成本低;(4)時延短;(5)網絡容量大;(6)安全：ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密算法采用AES-128，各種應用可以靈活確定其安全屬性。ZigBee技術的特點完全符合家庭網絡通訊的需要，因此選擇ZigBee技術構建智能家居無線網絡系統。

ZigBee技術 打造無線智能家居系統

ZigBee 技術布局智能家居無線網絡系統

        本系統以家庭為單位進行設計安裝，每個家庭都安裝一個家庭網關、若干個無線通訊ZigBee子節能模塊。在家庭網關和每個子節點上都接有一個HeliLink無線網絡收發模塊(符號ZigBee技術標準的產品)，通過這些無線網絡收發模塊，數據在網關和子節點之間進行傳送。

       家庭網關的結構及功能為：采用ARM構架的32位嵌入式RISC處理器和.uClinux操作系統;通過門鎖進行自動設防/解防;遇搶劫或疾病，按緊急按鈕，自動向管理中心報警;每家每戶配有自己的網頁，通過網頁顯示小區通知、系統各部分工作狀況及數據;水、電、氣各表數據發給牧業管理中心；通過以太網與小區管理中心通訊;通過網關上的無線ZigBee(IEEE802.15.4)模塊與網絡中各子節點進行通訊。

       ZigBee無線通訊子節點的功能為：兩路脈沖量數據采集，可采集水、電、氣三表數據;兩路安防傳感器開關量數據采集，可進行設防/撤防報警、安防報警(紅外幕簾、門磁、窗磁、玻璃破碎等);一路模擬量數據采集;一路模擬量數據輸出;一路繼電器觸點輸出;通過無線通訊IEEE802.15.4協議及家庭網關通訊。

ZigBee技術通訊協議

      ZigBee協議的幀結構：采用符號ZigBee標準的HeliLink模塊的數據幀由數據模式、目標地址、數據長度、數據信息與校驗和五部分構成，格式如下(數據幀結構中的數據都是16進制數):

      “數據模式”占用一個字節。“目標地址”表示數據幀結構要發送的目標位置(網絡中的節點號)，它占用一個字節。“數據長度”表示數據幀結構中從“數據1”到“數據n”所占據的字節數，它也占據了一個字節。“數據信息”表示用戶要通過 UART0傳送的命令或者有效數據，占據的字節數由“數據長度”決定。“校驗和”是對幀結構中的全部數據(校驗和字節除外)進行的校驗，采用字節逐位異或的方式實現。“校驗和”也占據一個字節。

無線網絡通訊協議幀結構

        家庭網關通訊協議幀結構是建立在ZigBee協議幀結構的基礎上的，相當于底層協議中的數據場部分。所以幀結構由節點號、功能編碼、數據信息三部分組成，節點號字段數據長度為1字節，其中低四位為數據采集功能編號，高四位為子節點號。