本文關(guān)鍵詞：基于Zigbee技術(shù)的智能家居中電器控制的研究

  更多相關(guān)文章： 智能家居 Zigbee技術(shù) 嵌入式系統(tǒng) 智能控制

【摘要】：隨著無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,智能家居的概念被越來(lái)越多的人所理解和接受。然而,傳統(tǒng)的智能家居只能實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量控制且擴(kuò)展性不好、成本高,因此越來(lái)越滿足不了人們對(duì)于智能生活的追求。本文采用基于Zigbee技術(shù)與ARM技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng),引入無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),在降低了智能家居成本的同時(shí)也使布線更加靈活,具有更好的擴(kuò)展性和靈活性。首先,本文研究了智能家居國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,分析了智能家居中所用到的關(guān)鍵技術(shù)——無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)。通過(guò)對(duì)Zigbee技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB、Wi-Fi、紅外幾種常用無(wú)線通信技術(shù)的比較,得出基于Zigbee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)在功耗、成本、網(wǎng)絡(luò)容量等方面具有較大優(yōu)勢(shì)。因此,本文選用Zigbee技術(shù)作為智能家居中的無(wú)線通信技術(shù)。其次,完成了控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭建。系統(tǒng)選用廣州友善之臂(FriendlyARM)公司的tiny4412開(kāi)發(fā)主板為主控平臺(tái),選用TI公司的CC2530芯片為系統(tǒng)的無(wú)線通信芯片,完成了控制系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通信模塊的研制。對(duì)現(xiàn)有WSN中天線進(jìn)行研究,研制了以便在智能家居中終端節(jié)點(diǎn)上安裝的IFA天線和鞭狀天線。再次,進(jìn)行了控制系統(tǒng)軟件環(huán)境的搭建與開(kāi)發(fā)。課題中嵌入式網(wǎng)關(guān)選用Android系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),采用虛擬IP的方法完成Zigbee協(xié)議與Internet協(xié)議的轉(zhuǎn)換,采用Labview和Android Studio完成了PC機(jī)運(yùn)用程序與智能移動(dòng)終端的APP開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)無(wú)線通信協(xié)議的研究,提出在LEACH協(xié)議簇頭節(jié)點(diǎn)選取階段加入節(jié)點(diǎn)的位置信息與節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余能量信息、在簇頭最終選定階段引入模擬退火算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化后的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)壽命和數(shù)據(jù)傳輸效率上都有了很大的提高。最后,文中對(duì)最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)。結(jié)果表明:基于Zigbee技術(shù)的智能家居電器控制系統(tǒng)的方案是可行的,具有功耗低、擴(kuò)展性好、成本低廉的特點(diǎn),具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和運(yùn)用前景。
【關(guān)鍵詞】：智能家居 Zigbee技術(shù) 嵌入式系統(tǒng) 智能控制
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;TU855;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題的背景及意義9-10
• 1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 課題國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 課題國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排14-15
• 1.3.1 本文的研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排15
• 1.4 本章小結(jié)15-17
• 2 關(guān)鍵技術(shù)研究17-27
• 2.1 WSN分析17-22
• 2.1.1 WSN的特點(diǎn)17-18
• 2.1.2 WSN路由協(xié)議分析18-22
• 2.2 Zigbee技術(shù)分析22-24
• 2.2.1 Zigbee技術(shù)的起源和發(fā)展22
• 2.2.2 Zigbee技術(shù)的特點(diǎn)22-23
• 2.2.3 Zigbee協(xié)議框架23-24
• 2.3 嵌入式系統(tǒng)分析24-26
• 2.3.1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)24
• 2.3.2 嵌入式系統(tǒng)的組成部分24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件平臺(tái)的搭建27-39
• 3.1 系統(tǒng)整體概述27-28
• 3.2 系統(tǒng)任務(wù)分析28
• 3.3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案28-29
• 3.4 系統(tǒng)硬件環(huán)境的研制29-37
• 3.4.1 網(wǎng)關(guān)平臺(tái)的搭建29-32
• 3.4.2 Zigbee節(jié)點(diǎn)電路的研制32-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 4 控制系統(tǒng)軟件環(huán)境的搭建與開(kāi)發(fā)39-57
• 4.1 嵌入式系統(tǒng)的移植39-41
• 4.2 路由協(xié)議的改進(jìn)41-45
• 4.2.1 改變簇頭產(chǎn)生方式41
• 4.2.2 改變協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)41-44
• 4.2.3 仿真試驗(yàn)場(chǎng)景與參數(shù)設(shè)定44
• 4.2.4 仿真試驗(yàn)結(jié)果與分析44-45
• 4.3 Zigbee與Internet協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件的設(shè)計(jì)45-47
• 4.4 Zigbee節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)47-54
• 4.4.1 ZigBee2007協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和原理47-49
• 4.4.2 ZigBee無(wú)線子網(wǎng)的組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)49-54
• 4.5 PC與移動(dòng)終端軟件開(kāi)發(fā)54-55
• 4.5.1 PC端軟件開(kāi)發(fā)54-55
• 4.5.2 移動(dòng)終端軟件開(kāi)發(fā)55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 5 系統(tǒng)測(cè)試與分析57-61
• 5.1 系統(tǒng)整體測(cè)試57-60
• 5.1.1 節(jié)點(diǎn)傳感器工作檢測(cè)58-59
• 5.1.2 系統(tǒng)丟包率測(cè)試59-60
• 5.2 測(cè)試結(jié)果分析60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 6 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61
• 6.2 展望61-63
• 致謝63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 廖壯嘉;智能家居的黃金時(shí)代[J];智能建筑與城市信息;2004年02期

2 廖壯嘉;20歲 智能家居的青春年華[J];智能建筑與城市信息;2004年03期

3 ;比爾·蓋茨的智能家居[J];中華建設(shè);2005年05期

4 陳鵬;;智能家居的系統(tǒng)分類(lèi)和設(shè)計(jì)[J];儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量;2006年02期

5 王偉光;;走近國(guó)外智能化家居[J];數(shù)字社區(qū)&智能家居;2007年02期

6 張鼎盛;;享受生活 享受智能家居[J];建材與裝修情報(bào);2007年05期

7 張鼎盛;;享受生活 享受智能家居[J];建材與裝修情報(bào);2007年07期

8 李磊;林曉杰;;智能家居的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議[J];數(shù)字社區(qū)&智能家居;2008年01期

9 ;專注、專業(yè)、專心——打造智能家居行業(yè)第一媒體[J];數(shù)字社區(qū)&智能家居;2008年01期

10 戚振興;;淺議我國(guó)智能家居發(fā)展[J];廣西輕工業(yè);2009年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳效明;趙錦萌;吳劍波;;智能家居的醫(yī)療監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[A];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)成立30周年紀(jì)念大會(huì)暨2010中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)壁報(bào)展示論文[C];2010年

2 榮蓉;吳文p，

本文編號(hào)：602851