ZigBee是近几年逐步发展起来，很有市场潜力的一种无线连接技术，是为了满足低功耗、低数据量和低成本的无线网络要求而诞生的，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，在众多领域有着广泛的应用前景。而智能家居是一个多功能的综合技术系统，它以家庭住宅为平台，利用先进的计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术，将家庭中的各种电器设备通过某种形式的网络有机地连接在一起，进行网络化的综合管理与调控，为人们提供一个舒适、安全、方便、环保和高效率的生活环境，而智能家居控制器利用ZigBee技术将家庭中许多相对独立的家用电器构成一个统一的智能家居系统，从而方便对家居中的各种电器设备进行本地操作，同时也可通过互联网或GPRS系统对各种电器设备实现远程控制。那么，基于Zigbee技术的智能家居控制器应该如何设计呢？
　　智能家居系统的网络通信具有如下特点：

　　①传输数据量小，无需太大的传输速度；②网络的容量大，以满足家庭中的各种家电设备；③信息的实时性好，时延短。

　　ZigBee的技术特点决定了其能很好地满足智能家居网络的上述需求，特别是具备自组织、自愈能力，这样的无线通信技术是智能家居系统理想的通信方式。所以，基于Zigbee技术的智能家居控制器设计就需要满足以下几点需求。

　　一、能家居控制器中的Zigbee模块

　　ZigBee模块采用全功能设备（FFD）类型，它在智能家居系统中承担着网络协调器的角色，可提供信息的双向传输，以连接智能家居系统中其它精简功能设备（RFD）。

　　CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了ZigBee射频（RF）前端、内存和微控制器。它使用1个8位MCU （8051），具有128KB可编程闪存和8KB的RAM ，还包含模数转换器、4个定时器、AES - 128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路，以及21个可编程I/O引脚。

　　CC2430芯片采用0118μm CMOS工艺生产，工作时的电流损耗为27mA ；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27mA或25mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。

　　CC2430带有2个强大的支持几组协议的US2ART通信接口，通过此通信接口中的一个，S3C2410X处理器可以对CC2430进行写入或读取配置信息，也可以收发数据。CC2430芯片集成了CRC和数据完整性检查等功能，减少了程序员编程的工作量，加快了通信的速度，减少了能量消耗。同时，芯片还采用了CS2MA - CA技术来避免数据发送时的竞争和冲突，减少了一部分不必耍的能量消耗。因此CC2430芯片具有超低的能耗，其使用寿命可以年来计算，价格便宜，符合传感器网络需要大量分布节点的特点。

　　控制器通过RS - 232接口利用Zigbee模块采集各种家电设备运行状态并接收各种故障报警信息。
　　二、能家居控制器的功能

　　智能家居控制器操作系统选用开源的嵌入式Linux操作系统，通过裁减后移植到控制器硬件平台上。该智能家居控制器将Linux，ARM系统、手机模块和ZigBee模块组成一个整体，构成了一个功能齐全的嵌入式系统，利用ZigBee技术轻松实现家庭内部多节点的无线连接。智能家居控制器的功能为

　　（1）采用ARM架构的32位嵌入式RISC处理器和开源的嵌入式linux操作系统；

　　（2）是智能家居控制系统的控制中心，也是家居系统中信息家电平台的网关；

　　（3）遇盗抢或疾病，按紧急按钮，自动向管理中心报警；

　　（4）以家庭为单位配置，利用液晶屏显示小区通知、系统各部分工作状况及数据；

　　（5）利用ZigBee传感器节点监测各种故障报警数据（火灾、煤气泄漏等），并自动通过手机模块发给用户或小区管理中心；

　　（6）通过以太网（或RS - 485）与小区管理中心通信；

　　（7）通过控制器上的无线ZigBee模块与家居系统中各子节点进行通讯，对多种家电设备进行相应的控制；

　　（8）用户可通过Internet远程监控家庭中的多种家居设备。

　　智能家居控制器通过Zigbee模块采集各种家电设备的运行状态并将各种故障报警数据存入数据库；对故障报警优先处理，通过手机模块自动发送短信息到用户手机或小区物管，并将现场数据实时存入数据库，以便对各种信息进行进一步的分析和统计。在这里数据库成为了连接前后台的中间件，存储状态数据供远程监控和本地LCD显示，同时接收浏览器和本地键盘输入，由通信程序、CGI程序完成控制命令的下传及运行状态的上传；同时数据库还需实现故障的分析统计和查询。在本系统设计中，我们采用嵌入式数据库SQLite以满足系统远程控制数据传递、数据共享的要求。

　　控制器的软件主要分为4个模块：与数据采集接口的通信程序、故障报警程序、本地的人机交互程序和远程控制程序。为了使用户可以在Internet上通过浏览器控制智能家居网络，需要在控制器（数字家庭网关）上架设Web服务器与用户进行通信，并通过CGI接口调用后台CGI程序。CGI程序在Web服务器和控制程序间建立联系，调用具体的控制程序，实现对智能家居网络内部节点的指定操作。它监控网络，随时随地都能知道网络内设备的状态并控制网络内的各种设备。网络监控在家庭网络中也是非常重要的，使用户可以随时了解网络的状况，如设备的加入退出、设备故障等等。

　　ZigBee技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺。智能家居控制器硬件由先进的ARM9嵌入式系统、手机模块和ZigBee模块组成；操作系统采用嵌入式Linux，家庭网络采用ZigBee无线网络，安全性好，系统功能完善，能够适应今后智能家居发展的需要。