基于樹莓派的智能家居系統設計與實現

摘要：隨著物聯網技術的不斷發展，智能化、個性化的智能家居產品需求越來越大，但當前智能家居產品之間設備接口、通訊協議等多種多樣，尚未形成統一標準，這些因素制約著智能家居產品的推廣與普及。文章提出一種以開源硬件樹莓派系統為中心，兼容多協議的智能網關設計，旨在解決當前異構網絡中不同協議與不同接口的兼容問題。

關鍵詞：智能家居系統；物聯網；樹莓派；ZigBee；WIFI 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2016）17-0011-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.005

1 概述

智能家居網關作為智能家居系統的中心控制設備，承擔著智能家居中所有傳感器信息的匯聚、分析與控制，應滿足安全高效、智能化與個性化的需求。本文針對智能家居系統的用戶需求，在物聯網基礎上提出一種以樹莓派系統為中心網關，綜合采用WIFI技術、Zigbee技術，并支持多協議、多網絡混合的智能家居系統。系統設計采用模塊化、智能化設計，具有穩定性、擴展性與操控性等特點，并可以通過APP終端實現對智能家居系統的遠程控制。

2 系統整體結構設計

本系統的設計主要由三大部分組成：（1）感應控制層主要由智能家居的各種傳感器設備組成，收集家居中如溫度、濕度與可燃氣體等各種信息以及接收由網關傳達的各種命令；（2）網絡通信層主要是負責網絡通信，包括智能網關、信息服務器、路由器與GPRS、WIFI網絡、ZigBee網絡、Internet、紅外網絡等。網關作為智能家居系統的中心控制設備，承擔著各層設備之間的信號傳輸與控制命令轉發解析等任務，用戶使用手機發送信號到信息服務器，信息服務器處理信息后再傳送到網關，由網關控制各種傳感器與家庭設備；……