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随着物联网行业的快速发展与兴起,作为物联网的一个分支,智能家居的发展的尤为迅速。在智能家居系统中,选择一个无线短距离传输协议非常重要。ZigBee协议具有短距离、低功耗与高可靠性等优势。本文主要对ZigBee协议与GSM的通信方式进行分析与研究,并搭建硬件平台,最后实现智能家居系统的通信。首先研究ZigBee技术与GSM技术,对ZigBee技术原理进行分析研究,从物理层、MAC层、网络层到应用层,各层通过实体接入点方式,接收下层传输来的数据;每层数据帧的格式包括帧头、帧载荷与帧尾,三部分组成。然后对CC2530片上微型处理器的工作模式、主要功能以及外围点电路进行了设计与分析。其次,从GSM技术特点详细研究了SIM300模块的串行接口与SIM卡槽,研究了其启动、关闭方式。串行接口选用两根线的串口2,此串口用来传输AT指令,串口波特率采用自适应技术,从9600Hz到115200Hz不等;AT指令启动或者关闭SIM模块,实现了GSM模块工作电压等参数的智能监控。然后介绍的是本文的硬件与软件。搭建了硬件平台,该平台由移动设备、SIM300模块、ZigBee控制模块与终端模块组成,通过AT指令对SIM300模块参数设定以及编程,实现了移动设备与SIM300的通信,SIM300模块与ZigBee控制模块通过串口实现通信,ZigBee控制模块与终端模块通过ZigBee协议实现通信。基于ZigBee技术和GSM原理,对Z-stack进行软件设计。先是初始化硬件模块,再初始化网络模块,再初始化任务模块;任务级别由低到高分别为用户层、ZDO、APL、硬件抽象层、NWK层以及MAC层;网络模块的组网,选择通信通道,并设置终端节点ID,建立网络,等待终端子节点请求加入,允许加入后分配地址,向终端节点发出指令。最后对搭建的系统进行测试与分析。分别测试了手机与GSM模块的通信、ZigBee模块之间的通信测试、GSM与ZigBee模块之间的串口通信;通信成功的响应分别为GSM模块的蜂鸣声、ZigBee模块组网指示灯的闪烁和ZigBee通信成功的LED小灯指示,结果表明系统良好,能够实现正常的通信。