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随着科技的进步和居住环境的改善,人们更加重视家居环境的舒适度和安全性。随时随地的监控家居环境和及时快捷的发现家居安全问题,成为了人们的迫切需求。传统家居监测报警系统在网关和用户端系统统一性、报警方式多样性与多网融合等方面亟待改善,如何解决这些问题,已成为目前智能家居领域研究与开发的热点。 近年来,采用架构简洁且用户界面友好的Android系统的智能手机得到了广泛应用;具有低功耗、低成本和低复杂度等特点的ZigBee无线通信技术在众多的智能监测和控制系统中实现了关键的信息感知和控制功能。 根据对家居信息感知网络、外部传输网络、家居网关与用户端软件的现状分析,并结合用户需求,设计了一种基于ZigBee技术和Android系统的家居环境监测报警系统。系统网关和用户端手机均采用Android系统,可灵活使用3G或Wi-Fi网络访问网关获取家居环境监测信息,且具有声音与短信报警功能。本文的主要内容如下: 首先,以CC2530芯片为核心开发了协调器节点,将CC2530分别结合温度、红外和可燃气体传感器设计了环境信息采集终端节点;基于Z-Stack协议栈开发了各节点数据采集与传输功能的控制程序;研究并设计了协调器与各终端节点、家居网关和协调器之间的通信方案。 其次,设计并采用OMAP3530处理器为核心并连接有WCDMA模块、Wi-Fi模块、ZigBee协调器的家居网关硬件结构,并对网关进行了Android系统的移植。 再次,采用Handler消息机制和MVC设计模式开发了家居网关应用程序,它具有ZigBee网络信息显示、终端采集数据的实时数字与波形显示、声音报警、短消息自动发送、报警控制与个性化设置等功能。该应用程序也被安装运行于用户端,被用来执行远程监控的任务。 最后,对系统进行了测试。结果表明:ZigBee终端节点采集家居环境信息较为准确;用户端与网关网络通信稳定,数据显示和声音报警正常;家居网关在警情发生时发送短消息及时准确。系统能够满足人们随时随地掌控家居环境信息并及时获取警情通知的需求,可以给人们生活带来便利。家居网关应用程序具有通用性,可方便地安装应用于其他Android平台,具有较高的推广应用价值。