[实用新型]基于ZigBee和Raspberry Pi的智能家居系统

说明书

本实用新型公开了基于ZigBee和Raspberry Pi的智能家居系统，包括网关平台和家庭终端节点，网关平台可以智能添加家庭终端节点；网关平台包括Raspberry Pi开发板和ZigBee协调器开发板，ZigBee协调器开发板包括WiFi模块和串口芯片，Raspberry Pi开发板通过串口芯片直连ZigBee协调器开发板来实现通信；家庭终端节点包括至少一个ZigBee终端开发板，ZigBee终端开发板上安装有至少一个传感器，ZigBee协调器开发板和家庭终端节点之间通过ZigBee通信协议来通信；Raspberry Pi开发板上安装有操作系统和基于操作系统开发的上位机应用程序，用户可通过上位机应用程序控制所述家庭终端节点。本实用新型采用ZigBee技术和Raspberry Pi开发板相结合，使用户可以自定义添加智能家居终端设备。

技术领域

本实用新型涉及无线传感器网络通信技术领域，尤其涉及基于ZigBee和Raspberry Pi的智能家居系统。

背景技术

随着智能家居市场的推广和人们消费习惯的培养，智能家居消费市场的潜力巨大，有着光明的前景。随着传感器技术、嵌入式系统和无线通信技术的进步以及智能手机的普及，也推动了物联网智能家居技术的蓬勃发展。目前物联网智能家居的三大技术发展趋势：1)网络的发展；2)无线技术；3)嵌入式微型系统的手持终端控制。

传统的家居智能控制系统有以下几种形式：有线方式，同轴电缆，USB，CAN总线。但有线网络具有布线复杂，扩展性差等固有特点，限制了智能家居系统朝网络技术发展的方向，因此在家庭网络中使用的无线网络技术已成为家居发展的趋势。相比于传统的有线智能家居，无线智能家居把通讯方式从繁杂布线的束缚中解脱出来，不仅让人们能够更加灵活的用双手掌控生活，更是促进了家居控制网络向无线智能化迈了一大步。

在智能家居领域，由于平台和组网方式的多样化，导致了智能家居的实现方案也是多样化的。就目前智能家居市场来看，嵌入式微型系统的手持终端也是各式各样，但也不免有些许缺点。例如：1.界面的单一化，以及手持控制终端功能单一化，也满足不了使用者需求；2.当前市面上所谓的智能家居基本上还是传统的家电设备，没有统一的设备接口，没有统一的协议标准，虽然也出现了一些半智能的家居控制，但他们都是独立存在的单元。针对现有技术的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了基于ZigBee和Raspberry Pi的智能家居系统，采用ZigBee无线通信技术和Raspberry Pi开发板相结合，智能网关可以自动添加家庭新设备到家庭内部网络内，弥补了目前由于各家厂商接口标准不统一而造成的新设备加入家居控制网络困难的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：基于ZigBee和Raspberry Pi的智能家居系统，所述基于ZigBee和Raspberry Pi的智能家居系统包括网关平台和家庭终端节点，所述网关平台可以智能添加所述家庭终端节点；所述网关平台包括Raspberry Pi开发板和ZigBee协调器开发板，所述ZigBee协调器开发板包括WiFi模块和串口芯片，所述Raspberry Pi开发板通过所述串口芯片直连所述ZigBee协调器开发板来实现通信；所述家庭终端节点包括至少一个ZigBee终端开发板，所述ZigBee终端开发板上安装有至少一个传感器，所述ZigBee协调器开发板和所述家庭终端节点之间通过ZigBee通信协议来通信；所述Raspberry Pi开发板上安装有操作系统和基于所述操作系统开发的上位机应用程序，以供用户控制所述家庭终端节点。

进一步地，用户还可以通过智能设备控制所述家庭终端节点，所述智能设备通过所述WiFi模块进行数据交互，以实现对所述家庭终端节点的远程控制。

进一步地，所述Raspberry Pi开发板安装有Linux操作系统，且利用QT工具包开发基于Linux操作系统的所述上位机应用程序。