ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，其应用非常广泛。

以家庭住宅为平台，利用先进的计算机技术、通讯技术、网络技术、控制技术、信息技术，通过某种网络将家庭中的各种电器连接在一起，实现网络化综合管理和调节，为人们提供舒适、安全、方便、环保、高效的生活圈。

该智能家居控制器采用ZigBee技术，将家庭中众多相对独立的家用电器集中起来，形成了一套统一的家庭智能控制系统，可在当地方便地操作各种家用电器，还可通过互联网或GPRS系统远程控制各种电器。
ZigBee公司的技术文件

ZigBee技术是近几年逐渐发展起来的一种具有广阔市场前景的无线连接技术。设计了一种低功耗、低数据量、低成本的无线网络系统。这一标准基于IEEE无线个人区域网(WirelessPersonalAreaNetwork)工作组提出的ZigBee技术标准80211514。

完整的ZigBee协议由应用层，聚合层，网络层，数据链路层和物理层组成，如图1。

在标准IEEE80211514中定义了物理层(PHY)和数据链接层(MAC)；在网络层(ZigBee)中，协议由ZigBee联盟制定，其中应用层包括应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和应用对象(ZigBee设备对象)。

因为ZigBee以一个单独的独立工作节点为依托，采用无线通信方式，以自组织方式组成三种类型的网络：星型网络、网型网络和簇型网络，因此节点的功能也不尽相同。为了降低系统成本，IEEE80211514定义了2种物理设备：全能设备FFD(FullFunctionDevice)和精简功能设备RFD(ReducedFunctionDevice)。FFD节点具有控制器功能，提供数据交换，可以作为网络协调者、路由器和终端节点使用，可以与网络中的任何设备进行通信；RFD只能作为终端节点使用，并且只能与FFD通信，不能在两个RFD节点之间进行通信。

Zigbee无线通信技术具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、安全可靠、网络容量大、自组织和自修复等特点，可广泛应用于各种技术领域，市场前景广阔。

智能家庭控制器是基于Zigbee技术设计的。

智能家居系统的网络通信具有如下特点：

资料传送量小，无需过多传送速度；②网络容量大，可满足家庭各种电器；③资料实时性好，延时短。

ZigBee的技术特性使其能够很好地满足智能家居网络的上述要求，特别是其具有自组织、自修复等功能，是智能家居系统中比较理想的无线通信技术。

利用GSM/GPRS/CDMA/网络、ZigBee局域网、因特网和小区信息网等技术，可实现智能家居系统的信息互联。用户在户外可以用手机调节家庭电器和照明设备，也可以及时得到家庭防盗、防火、防煤气泄漏等报警信息；在家里可以用遥控器调节家用电器。具有Visual对讲系统室内主机功能，可查询社区发布的各种信息，必要时可向社区保安发出求救信号。本系统主要由一个智能家庭控制器和ZigBee内部监控功能模块组成。系统模型如图2所示。智能家居控制器又可视为一个数字家庭网关，它通过2个无线通讯网络、互联网和2条有线通讯线路，实现与外界的信息互联。
内置手机模块的智能家居控制器通过GSM(GPRS,CDMA)移动通信网络与用户手机实现短信双向收发。用户可以通过短信控制家电电源开关，以及灯光和速度；控制器通过短信向用户手机发送诸如防盗、防火、防煤气泄漏、家庭突发事件报警等报警信号。

这个控制器由1个ZigBee模块组成，可以通过Zig2Bee无线网络与家中的监控设备进行通信，并且可以作为ZigBee网络协调器(FFD)使用。负责建立智能家居ZigBee网络，接收来自系统控制中心的指令，并对指令进行处理。另外，从路由节点(FFD)或终端节点(RFD)接收的数据也应发送给系统控制中心。

室内监控设备按其用途可分为三大类：第一类是开关和插座，最简单的一类是对家用电器进行电源开关控制的小型电子开关(如电饭煲、饮水机、电视机、冰箱、空调、洗衣机、电动窗帘和无调光灯具)；第二类是具有输出功率可调功能的智能开关和插座，适用于吊灯、落地台灯和电风扇调速等。接下来是传感器产品，其中包括热释电防盗红外传感器和门磁式传感器，防火用的烟气传感器，气体感应器，气体感应器，气体感应器，报警按钮(如孤寡老人突发疾病报警)。全部节点都使用ZigBee模块(RFD)作为网络终端。第三种是手持式遥控器，它除了实现家用电器的开关控制、调光调速控制外，还具有灯光场景设置和控制功能。

若单元配置了物管通信网络和门禁对讲系统，则可使门禁对讲系统具有可视化主机功能。

控制台上的液晶显示器能显示访客的照片，还能对访客进行对讲或开锁操作。此外，控制器可接收小区物管发送的各种文字信息，并可在室内出现异常情况时向物管发送报警信号。操作员配备有互联网接口，使用户能够通过互联网控制家用电器的操作，并在外出时监测家中发生的事件。下一代互联网的出现将为这个功能的应用提供强有力的支持，到那时，每个家电设备和控制器都将拥有自己的静态IP地址，并成为网络成员。

本论文结合星型结构和网型结构的特点，利用ZigBee智能家居控制器和ZigBee传感器节点，构建一个基于星型网络的智能家居系统。本方案具有良好的扩展性，对于大、中型用户，可增加路由节点以扩大网络覆盖；对于小型用户，可减少路由节点以实现星型网络，节约能源，加快数据传输速度。