随着信息技术和网络技术的高速发展以及人们居住理念的变化与提升,家居智能化和家电网络化逐渐成为热门话题,开始形成了智能家居网络化。智能家居是指将各种信息设备和住宅设备通过家庭网络连接起来,从而构建舒适、安全、方便的信息化居住空间。本文应用ZigBee无线技术(紫蜂技术)构建的家庭控制网络具有无需布线、扩展性能好、成本低、功耗低等优点,在智能家居系统的应用上有不可替代的优势。首先,本文通过对智能家居系统中使用的相关技术进行比较和分析,指出ZigBee无线技术是目前最适合用在智能家居系统中的技术之一,并对ZigBee无线技术的协议框架进行了分析,研究了各个通信协议层的具体功能与作用,采用遵循IEEE802.15.4标准的Chipcon公司的低功耗无线收发器CC2430,进行无线网络节点的开发。接着提出了智能家居系统的整体设计方案,开发了家庭网关和终端节点的硬件电路,并定义了主节点与家庭网关的通信协议,在ZigBee协议的MAC层,对带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议做了改进,提出使用周期性侦听和睡眠机制,改进后的协议在有效解决信道碰撞问题的基础上,具有良好的扩展性,也降低了节点能量的消耗。然后针对ZigBee网络与家庭控制网络的特点,设计能有效工作的协议,该协议支持自组织组网,支持网络拓扑动态变化,并具有自愈功能。能够自动进行路由发现及维护,家庭网络的建立、增加和删除节点及节点位置发生变动,不需要人工干预,系统可以自动完成。另外本系统无论在硬件设计还是在软件实现上,都对低功耗做了考虑,硬件上选用低功耗芯片,软件上采用工作／休眠交替的无线信道使用机制。最后对系统进行了相关测试,测试结果显示系统运行状态良好,基本实现了智能家居系统的功能。