基于ZigBee智能家居安防系统设计分析摘要：本文在ZigBee技术基础上设计智能安防系统，系统主要包括CC2530射频芯片、ZigBee无线收发模块、MQ-2传感器等部件，通过ZigBee无线传输模块实现传感器系统与主控制器的通信传输，并从设计方案、主要功能、系统设计等方面出发，阐述家居安防系统的设计方式，最后分析系统软件的实现。关键词：ZigBee技术；智能家居；安防系统引言：随着人们生活质量的不断提升，生活节奏逐渐加快，对智能化的居住环境越发向往，智能家居的诞生使人们的新需求得到满足，通过发挥计算机与无线传感技术的合力，为人们提供一种智能化、安全便捷的居住环境。智能家居系统主要采用ZigBee技术，通过各个节点设备形成传感网络，为家居生活提供便利。1.ZigBee技术简介在满足IEEE802.15.4标准的基础上，ZigBee技术诞生，具有低功耗、低成本、短时延、高安全等特征，能够实现短距离、低功耗的无线通信技术，能够在自动控制、远程控制等领域中，嵌入多种设备；该协议主要包括物理层、媒体访问控制层、网络层、应用层、传输层等。ZigBee技术的主要特征为：（1）低功耗。ZigBee最大的传输速率为250kbit/s，发射功率为1mW，且具有休眠模式，节省了大量电量。据计算，ZigBee技术设备单纯依靠两节6号电池便可使用6个月至两年左右的时间；（2）低成本。ZigBee技术的价格较为低廉，且ZigBee协议免专利费用；（3）短时延。在通信时延方面，休眠激活中的时延较短，搜索设备的时延为30ms，设备信道连接时延为15ms；（4）安全可靠。通过碰撞避免策略，为固定带宽通信业务预留专用时隙，避免数据在传播中出现冲突、竞争，利用AES-128加密算法，使各项应用既灵活，又安全[1]。2.ZigBee智能家居安防系统设计2.1设计方案ZigBee技术具有低成本、低功耗、低传输距离等特点，在本文所研究的安防系统中主要包括CC2530射频芯片、ZigBee无线收发模块、ARM模块、MQ-2传感器以及KP500B红外热释电传感器等部件，通过ZigBee无线传输模块实现传感器系统与主控制器的通信传输，微控系统作为系统的核心，对采集的数据信息进行处理和计算，一旦数据超过某个警戒值，便会自动报警，当报警信息得到妥善处理后，才会解除警报。系统的主要功能与结构如下。2.2主要功能安防系统主要包括防盗、防火、急救等功能，由无线传感节点负责采集各个线路的监控信号，如若遇到非法侵入、火灾等异常情况时，报警信号将自动开启，在第一时间通知住户与小区物业，用户还可对家居安防情况进行远程监控，该系统的主要功能如下。（1）防火功能由于客厅、厨房、卧室等属于火灾高发区，可设置感纹、感烟、感光探测器，对各个房间内的火灾情况进行监视，一旦出现火灾，主机将立即发出报警信号，并自动拨号通知住户与小区物业，同时关闭总闸，开启灭火喷水系统，最大限度的降低火灾危害，减少损失，维护人身安全。（2）防盗功能防盗的主要区域为住宅的外侧与内部，其中外围防护包括住宅门、窗、玻璃等，内部防护为房内主要通道。在安防系统中，为外侧门窗安装门磁开关，在玻璃上安装破碎探测器，为房内主要通道安装红外探测器。当住户在家时，住宅外部防护系统设防，内部防护系统撤防；当住户外出后，外部与内部防护系统均设防；当有人非法入侵时，家庭控制器发出警报信号，并通知家人与小区物业中心，及时处理与解决。（3）紧急求助当遇到以外情况时，例如非法入侵、老人突发疾病等，按动紧急报警按钮便可向小区物业中心紧急报警求助，且在系统设置时，应确保求助信息在网络传输中为优先界别。2.3系统设计在节点设计方面，ZigBee节点主要作用在于收集所需数据，并对数据进行处理后传输给主机，该节点主要包括MCU模块、传感器、ZigBee收发模块、电源管理模块等等。本文以CC2430射频芯片为例，该芯片为Chipcom企业生产的，与ZigBee技术相符合的24Hz芯片，可在ZigBee或者相似无线网络节点中应用，包括路由器、协调器与终端设备等等，采用工具包、ZigBee协议栈、参考设计等，为其展示出先进的ZigBee解决方案，使其在ZigBee技术基础上，与2.4GHzISM波段应用要求相符合。CC2430主要包括RF发射接收机、8051单片机、定时器等部件，在监控...