【摘要】：現(xiàn)代家居已經(jīng)較好地解決了最基本的居住問題,但如何讓家居更加信息化和現(xiàn)代化也成為了人們?nèi)找骊P(guān)心的焦點。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,提高家庭生活的智能化水平和現(xiàn)代化生活方式必然是未來發(fā)展的趨勢。本文通過對目前國內(nèi)外智能家居發(fā)展情況的分析,結(jié)合ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)技術(shù)和手機終端遠程控制APP設(shè)計了一種智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要采用了嵌入式和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)了溫濕度檢測、光照檢測、氣體檢測、人體紅外檢測、開關(guān)電燈控制和手機遠程控制功能,具有功能豐富,成本低等優(yōu)點。論文首先分析了ZigBee技術(shù)的優(yōu)點,然后詳細描述了系統(tǒng)硬件和軟件部分的設(shè)計。網(wǎng)關(guān)設(shè)備采用了S3C2440A處理器作為核心部件以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊使用CC2530芯片以實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。軟件設(shè)計主要包括基于Z-stack協(xié)議棧的硬件應(yīng)用層開發(fā)和手機APP開發(fā)。硬件設(shè)備應(yīng)用層開發(fā)包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建和ZigBee終端數(shù)據(jù)采集;手機客戶端App使用了Eclipse和Android SDK開發(fā)工具進行開發(fā),并且通過科大訊飛語音識別SDK實現(xiàn)了語音控制電燈開關(guān)的功能。在智能家居環(huán)境中經(jīng)常需要設(shè)置較多的傳感器節(jié)點,當某個傳感器節(jié)點發(fā)生故障時,用戶需要準確地知道該傳感器的位置。因此針對如何準確定位故障傳感器的位置,本文在原有的ZigBee技術(shù)的定位算法上進行了改進,提出一種基于閾值分段的定位算法。該算法通過目標節(jié)點與參考節(jié)點距離的大小與閾值距離相比較來確定使用RSSI還是DV-Hop定位算法,將這兩種算法進行了有效結(jié)合,以提高定位的準確性。最后,在MATLAB軟件中使用隨機函數(shù)生成的點對模型對算法進行了模擬,驗證了改進后的算法的定位準確率高于單獨使用RSSI和DV-Hop。
【圖文】：

圖 3-5 距離閾值的確定Fig3-5 Determination Of Distance Threshold離小于閾值多無線收/發(fā)芯片都能提供 RSSI 檢測值，本文采用 TI 公司的直接讀取 RSSI。實驗中利用已知的三個節(jié)點坐標，用 RSSI 出未知節(jié)點到這三個點的距離值，最后用三邊測量法算出未離大于閾值大于閾值時采用 DV-Hop 算法，實驗中利用三個已知坐標的均每跳距離。然后求出未知節(jié)點到三個已知節(jié)點的距離。最未知節(jié)點的坐標。定位算法設(shè)計流程如圖 3-6 所示：

圖 3-7 定位算法實驗結(jié)果圖Fig3-7 Experimental Result Map Of LocationAlgorithm本章小結(jié)章首先提出了研究 ZigBee 無線定位技術(shù)的意義和必要性，其次介紹定位算法 RSSI 定位算法、TOA 定位算法和非距離的定位算法 APp 定位算法。然后對三邊測量法和雙曲線定位法兩種基本定位方法后提出了一種閾值分段的定位的改進算法，，通過結(jié)合 RSSI 和 DV實現(xiàn)。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU855;TP212.9;TN92

【參考文獻】

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本文編號：2627336