1、v1.0可編輯可修改智能家居需求分析說明書目錄1引言1編寫目的1背景1定義1參考資料22任務概述2目標概述2用戶的特點3假設和依賴33需求規定4整體布局443.1.1 詳細布局4系統設計詳細分析5技術方案設計63.1.2 常用遠程無線網絡技術63.1.3 Zigbee網絡結構及節點6精度要求7故障處理要求7安全性要求74運行環境規定8接口8控制8局限性811v1.0可編輯可修改1引言編寫目的該研究報告的目的是讓用戶能夠了解單元樓用戶智能家居的實施的可行性條件、費用以及局限性等等，可以使用戶很清楚的了解整個智能家居系統的功能用途，而且還可以讓用戶根據自己的需求去修改設計智能家居系統，以滿足不同用

2、戶對智能家居化的不同要求。背景伴隨城市人口的增加和人們生活節奏的加快，單元樓用戶智能家居系統越來越受到了人們的重視，隨著技術的日益成熟，智能家居系統必將普及到每一個用戶家中；本項目的任務提出者、開發者：華江鋒；用戶：主要適用于單元樓用戶；該軟件系統使用的是zigbee網絡結構，zigbee網絡的拓撲結構分為三種:星型、樹型和網絡型。在單元樓智能家居系統里，我選擇星型結構，此智能家居系統我們選用基于CC2530勺Zigbee網絡節點設計。定義智能家居：是利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術、依照人體工程學原理，融合個性需求，將與家居生活有關的各個子系統如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣

3、閥控制、信息家電、場景聯動、地板采暖等有機地結合在一起，通過網絡化綜合智能控制和管理，實現“以人為本”iv1.0可編輯可修改的全新家居生活體驗。Zigbee網絡：是基于無線傳感品網絡的技術，它用于網點多、體積小、數據量小、傳輸可靠、低功耗等場合。網絡拓撲結構：是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局，就是用什么方式把網絡中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網絡服務器、工作站的網絡配置和相互間的連接，它的結構主要有星型結構、環形結構、總線結構、分布式結構、樹型結構等。參考資料1GB/T-8567-2006計算機軟件文檔編寫規范2ZigBeeE技術及應用.瞿雷、劉盛德、胡咸斌著.北京航空航天大學出版社

4、，2任務概述目標概述隨著計算機網絡技術的不斷革新與應用以及社會經濟的發展、生活質量的日益改善和生活節奏的不斷加快，人們的生活日益信息化、智能化，人們對于家居的要求已經不僅僅是物理意義上的生存空間，更為關注的是一個高度安全性、方便、舒適的生活環境、先進的通訊設備、完備的信息終端、自動化的智能化的家用電器、信息資源使用的網絡化需求等等，根據用戶的這些要求，在科學技術的推動下，智能家居系統已經越來越得到人們的重視。智能家居是人類住宅的一場新革命，在我國，高科技和信息技術正在由智能大廈走向智能住宅小區，進而走進家庭。現代社會的家庭正在以家庭智能化帶來的多元化信息和安全、舒適、便利的生活環境，作為一個理

5、想的目標來追求。而智能家居主要是通過網絡來實現的，智能家居網絡通常分為家庭數據網絡和家庭控制網絡兩種，它是住宅系統的重要組成部分。本智能家居系統，主要是基于Zigbee網絡節點的智能家居系統，它成本低,可擴展性強，靈活性強，開放高效，安全可靠而且可以實現遠程終端控制，真正滿足了用戶智能家居化的需求。用戶的特點該系統的用戶主要是單元樓智能家居系統的使用者，他們往往工作時間長，生活節奏快，因此所用軟件的操作一定要設計簡單、易于使用、快捷高效，而且對家居系統的設計還要盡量做到美觀，由于單元樓內部的設計規劃可能不盡相同，所以設計時可選定一個設計方案為模型，不同的戶型可以在此基礎上進行功能模塊擴充。采用

6、本系統后不僅可以讓使用者擁有智能舒適的居住環境，更重要的是可以為他們節省寶貴的時間，實現對家居的遠程控制，緩解生活快速的節奏。而且造價相對上班族來說在可承受范圍之內，因此具有可行性。假設和依賴本系統設計要求能實時監控，所以要求較高的網絡質量。3需求規定整體布局單元樓用戶可選擇的戶型有多種，但無論哪種戶型，其內部總體布局基本如下圖所示:總體布局83.1.1詳細布局本智能家居的詳細布局以及網絡節點,如下圖所示:米d光照傳唇器A.,Jk十十步客打:路I器網關O書櫥-i:小 變森曲L_M度傳感器光照傳感器正門系統設計詳細分析5員警傳感器1仔米3米9 米上圖智能家居設計是一個90平方米的普通單元樓家庭智

7、能家居設計，它主要采用Zigbee的星型拓撲結構設計的，共有一個網關，5個路由節點，11個傳感器，在每個設有傳感器的屋子里都裝有路由節點，這樣可以使傳輸信號更好，但是造價高。在臥室、書櫥和客廳都設有溫度傳感器，采用測試距離在45米的即可，這樣可以一年四季適時調控室內溫度，滿足用戶需求。在要求采光的臥室、客廳和書櫥陽臺要設有光照傳感器，采用測試距離在3-4米的即可。廚房中要有煙霧傳感器，起到監控預警作用。最后在客廳要設有報警傳感器，具輻射范圍應該能夠涵蓋整個單元屋。按照上圖所示智能家居系統，價格估計在3000-6000元左右，具體價格根據所用路由及傳感器好壞而定以及用戶實際應用為準。技術方案設計

8、3.3.1 常用遠程無線網絡技術智能家居系統的遠程控制需要遠程無線網絡技術的支持，經常用到的遠程無線網絡技術是GPRSGPR的絡向用戶提供了一種低成本、高效的無線分組數據業務，特別適用于家庭控制這種間斷的頻繁的、突發性的、少量的數據傳輸，也適用于偶發的大數據量傳輸，就本系統面言，GPRS®信方式從成本、可靠性、性能等方面都可以滿足應用的要求，而且GPRSS信方式可以和Internet進行無縫連接，用戶在智能手機等移動終端上進行簡單的配置即可接入到Internet與家庭網關進行通信，這將大大方便對智能家居系統的遠程管理。本系統選用的是GPRSE線傳輸技術，具具有實時在線、高速傳輸等優點

9、，符合本系統傳輸模塊的功能要求。3.3.2 Zigbee網絡結構及節點Zigbee技術可以支持三種網絡拓撲，它們分別是星型，樹型，網狀型，三種拓撲結構在應用中各有優缺點，用戶可根據自己的需要來選擇相應的拓撲結構，本智能家居系統中采用星型結構。Zigbee標準了Zigbee網絡中的三種設備：協調器、路由器和終端設備。根據Zigbee網絡拓撲結構，選擇各設備的位置等。精度要求根據HomeAutomationPublicapplicationProfile規定：節點自發數據或輪詢的頻繁度不能超過，緊急情況除外。所以節點發送數據的頻率不能低于，我們可以在實際情況有變化發生后，通過傳感器將數據通過Zig

10、Bee網絡傳輸給用戶。可以通過中斷，執行中斷服務例程來處理緊急情況。溫度采集3秒一次精確到攝氏度，溫度控制精確到2-3攝氏度。當出現緊急事故時要求報警系統能夠迅速放松短信到用戶終端，并且自動報警。故障處理要求當系統中某個終端節點掉電后，要及時供電，否則可能采集不到數據或不能將采集到數據傳輸到路由節點，即不能實現實時監控。當路由節點不能接收終端節點的數據或不能將終端節點的數據傳輸給協調器節點時會導致通信不正常。此時維修人員應向該路由節點重新燒寫程序，使該路由節點加入原來的網絡中，且通信正常。要實現遠程實時監控，必須保證終端在使用時供電和功能正常。安全性要求本系統的連接是通過特殊的協議進行通信的，協議不公開，連接需要密碼。4運行環境規定接口節點主板微控制器適用的是CC2530Zigbee新一代SOCK片CC253混真正的片上系統解決方案，支持IEEE標準，CC253虛理想Zigbee專業應用，支持新RemoTi的ZigbeeRF4CE,這是專業界首款符合ZigbeeRF4CE兼容的協議棧，和更大內存大小將允許芯片無線下載，支持系統編程，此外CC2530吉合了一個完全集成的，高情能的RF收發器與一個8051微處理器，。控制智能家居控制系統所