肖忠祥++戎腾学++范鹏召

摘要：随着物联网和智慧家庭领域的不断发展，使运用Arduino开源平台、ZigBee无线通信协议、Android智能终端及相关传感器模块搭建的互联互通的智能家居系统成为可能。家庭网关作为智能家居网的核心，不仅要实现家庭设备间的通信，还需要完成各设备网络的接入以及远程监控和集中控制等功能。主要基于ZigBee和开源Arduino对智能网关进行了研究设计，实现智能家居真正意义上的"互联互通、互懂互控”。为智能家居进一步的开发提供了强有力的保障基础。

关键词 Arduino；ZigBee；智能网关；智能家居

中国法分类号：TN914 文献标识： A 文章编号：1009-3044（2016）07-0252-03

Design and Implementation of Smart Open-source Gateway based on ZigBee and Arduino

XIAO Zhong-xiang 1，RONG Teng-xue 2，FAN Peng-zhao3

（1.College of Electronic Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an 710065， China； 2.Quality Supervision and Inspection Center of Petroleum Instruments，Xi'an Shiyou University，Xi'an 710065， China； 3.College of Computer Engineering，Xi'an Shiyou University1， Xi'an 710065， China）

Abstract： With the continuous development of the field of IOT and smart home， it is possible that the use of open-source Arduino platform、ZigBee wireless communication protocol、Android smart terminal and some sensor module to build a interoperability smart home system. Home gateway as the core of smart home network， it not only to achieve communication each devices，but also need to complete each device access to the network，remote monitoring and centralized control. It mainly studied and designed the smart gateway based on ZigBee and open source Arduino，， realizing the true sense of“interoperability，mutual understand and control”in smart home. That provides a strong guarantee for the further development of smart home.

Key words： Arduino； ZigBee； smart gateway； smart home

智能家居概念的起源很早，自智能家居概念的起源非常早，自从康涅狄格州在1984年完成第一座智能大厦后，美国、新加坡、德国、日本等经济发达国家纷纷提出了多种智能方案。并得到广泛应用。早在1998年，比尔盖茨已经为自己建造了一个智能化住宅。初期的智能家居是有线连接的，在一定程度上限制了自身的发展，而且价格不菲，不是普通大众的消费品。无线解决方案带来了家庭自动化的曙光，切断了连线，有利于进一步应用的发展。当前，市场上的智能家居根据使用的不同无线技术主要可分为四种，分别是Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和Zwave，这些关键技术可以对智能家居任意远程控制。

ZigBee内置了AES128位的加密算法，从组网规模上看ZigBee具有很强的优势，理论上节点数多达65000. 2.4GHZ的频段是最常用的，主要应用于科学、医疗和工业上，ZigBee应用协议也应用在该频段上。……