【摘要】：隨著我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,大量基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電子設(shè)備開始被廣泛應(yīng)用在樓宇建設(shè)。其主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對智能電子設(shè)備進行無線控制。目前智能樓宇應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以ZigBee技術(shù)和Wi-Fi技術(shù)為主,但ZigBee技術(shù)易組網(wǎng)難控制,Wi-Fi組網(wǎng)功耗高,用它們單獨組網(wǎng)都存在一定弊端。而且隨著智能電子設(shè)備使用的種類和數(shù)量不斷增多,又產(chǎn)生了一些新的問題,如智能電子設(shè)備數(shù)量增多控制繁瑣、控制信號被墻體削弱、樓體內(nèi)智能設(shè)備安裝過遠無法控制。針對上述問題,本文調(diào)研并分析了國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能樓宇的應(yīng)用現(xiàn)狀,設(shè)計了基于藍牙5.0的Mesh組網(wǎng)樓宇遠程測控系統(tǒng),主要解決樓宇系統(tǒng)中智能設(shè)備在組網(wǎng)形式、功耗、覆蓋范圍、遠程控制方面的核心問題,該系統(tǒng)主要由無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制平臺組成。本文主要研究成果如下:(1)基于藍牙5.0協(xié)議設(shè)計了節(jié)點組網(wǎng)流程,組建了通信更加可靠的Mesh網(wǎng)絡(luò),并實現(xiàn)了節(jié)點的中繼功能,使信息在全網(wǎng)節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā),直至目標節(jié)點收取到信息。(2)在Android Studio平臺開發(fā)了軟件,用于實現(xiàn)藍牙節(jié)點一鍵組網(wǎng)功能。并在軟件上設(shè)計了分組功能,實現(xiàn)對組內(nèi)多個節(jié)點設(shè)備的一鍵操控。(3)使用Lua語言對ESP8266Wi-Fi模塊內(nèi)置的MCU進行開發(fā),實現(xiàn)了對Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)藍牙節(jié)點數(shù)據(jù)的收發(fā)。同時通過配置網(wǎng)絡(luò)熱點,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)上傳。(4)基于Django框架、Python語言搭建了遠程測控平臺,實現(xiàn)了對網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)的采集、邏輯處理、存儲和可視化。進而在遠程終端實現(xiàn)對樓宇內(nèi)設(shè)備的遠程測控。最后,搭建了實驗平臺,對遠程測控系統(tǒng)的主要功能進行了實驗驗證,主要通過對數(shù)據(jù)包的抓包驗證和實物驗證。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠有效的解決樓宇內(nèi)智能設(shè)備在控制方式、通信距離、網(wǎng)絡(luò)拓撲方面存在的問題,具有低功耗,通信可靠,通信范圍廣的特點。同時也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制等其他領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展,提供了一套可借鑒的方案。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU855
【圖文】：

Ｆｉｇ邋２－１邋Ｗｉｒｅｌｅｓｓ邋Ｍｅｓｈ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ邋Ｄｉａｇｒａｍ逡逑，主流的組網(wǎng)技術(shù)有無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線局域網(wǎng)ＷＬＡＮ、ＡＤ邋ＨＯ信網(wǎng)絡(luò)、其技術(shù)主要參數(shù)和性能比較如表２－１所示。逡逑表２－１幾種常見網(wǎng)絡(luò)對比逡逑Ｔａｂ邋２－１邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋Ｓｅｖｅｒａｌ邋Ｃｏｍｍｏｎ邋Ｎｅｔｗｏｒｋｓ逡逑邐無線網(wǎng)狀網(wǎng)邐無線局域網(wǎng)ＷＬＡＮ邐ＡＤ邋ＨＯＣ網(wǎng)邐蜂窩移邐５４Ｍｂｉｔ／ｓ邐５４Ｍｂｉｔ／ｓ邐２－２５Ｍｂｉｔ／ｓ邐２Ｍｂ邐可靠性高邐可靠性好邐可靠性好邐可靠邐網(wǎng)狀鏈路邐點對點及點對多點邐點對點邐網(wǎng)邐大范圍邐覆蓋范圍小邐范圍較大邐覆蓋新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)邐應(yīng)用廣泛邐開發(fā)難度大邐主流邐好邐較好邐安全較為復(fù)雜邐安全性ｆＫ邐５表可知，無線網(wǎng)狀網(wǎng)在傳輸速率、可靠性、拓展性、通行范圍、一

＜—？［邋ｐ—？無線路由器逡逑圖２－１無線網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ邋２－１邋Ｗｉｒｅｌｅｓｓ邋Ｍｅｓｈ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ邋Ｄｉａｇｒａｍ逡逑目前，主流的組網(wǎng)技術(shù)有無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線局域網(wǎng)ＷＬＡＮ、ＡＤ邋ＨＯＣ網(wǎng)、蜂逡逑窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、其技術(shù)主要參數(shù)和性能比較如表２－１所示。逡逑表２－１幾種常見網(wǎng)絡(luò)對比逡逑Ｔａｂ邋２－１邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋Ｓｅｖｅｒａｌ邋Ｃｏｍｍｏｎ邋Ｎｅｔｗｏｒｋｓ逡逑性能參數(shù)邐無線網(wǎng)狀網(wǎng)邐無線局域網(wǎng)ＷＬＡＮ邐ＡＤ邋ＨＯＣ網(wǎng)邐蜂窩移動通信網(wǎng)逡逑傳輸速率邐５４Ｍｂｉｔ／ｓ邐５４Ｍｂｉｔ／ｓ邐２－２５Ｍｂｉｔ／ｓ邐２Ｍｂｉｔ／ｓ逡逑可靠性邐可靠性高邐可靠性好邐可靠性好邐可靠性好逡逑結(jié)構(gòu)特點邐網(wǎng)狀鏈路邐點對點及點對多點邐點對點邐網(wǎng)狀逡逑通信范圍邐大范圍邐覆蓋范圍小邐范圍較大邐覆蓋范圍大逡逑網(wǎng)絡(luò)特點新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)邐應(yīng)用廣泛邐開發(fā)難度大邐主流技術(shù)逡逑安全性邐好邐較好邐安全較為復(fù)雜邐安全性技術(shù)成熟逡逑成本邐ｆＫ邐５邐逡逑由上表可知，無線網(wǎng)狀網(wǎng)在傳輸速率、可靠性、拓展性、通行范圍、技術(shù)實施逡逑難度等方面都優(yōu)于同等網(wǎng)絡(luò)，是一種安全性高、信息傳輸可靠、易于組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓逡逑撲形式。逡逑２．２常用組網(wǎng)技術(shù)逡逑２．２．１邋ＺｉｇＢｅｅ組網(wǎng)技術(shù)逡逑ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)是基于ＩＥＥＥ８０２協(xié)議標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，主要是為了解決逡逑８逡逑

＜—？［邋ｐ—？無線路由器逡逑圖２－１無線網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ邋２－１邋Ｗｉｒｅｌｅｓｓ邋Ｍｅｓｈ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ邋Ｄｉａｇｒａｍ逡逑目前，主流的組網(wǎng)技術(shù)有無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線局域網(wǎng)ＷＬＡＮ、ＡＤ邋ＨＯＣ網(wǎng)、蜂逡逑窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、其技術(shù)主要參數(shù)和性能比較如表２－１所示。逡逑表２－１幾種常見網(wǎng)絡(luò)對比逡逑Ｔａｂ邋２－１邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋Ｓｅｖｅｒａｌ邋Ｃｏｍｍｏｎ邋Ｎｅｔｗｏｒｋｓ逡逑性能參數(shù)邐無線網(wǎng)狀網(wǎng)邐無線局域網(wǎng)ＷＬＡＮ邐ＡＤ邋ＨＯＣ網(wǎng)邐蜂窩移動通信網(wǎng)逡逑傳輸速率邐５４Ｍｂｉｔ／ｓ邐５４Ｍｂｉｔ／ｓ邐２－２５Ｍｂｉｔ／ｓ邐２Ｍｂｉｔ／ｓ逡逑可靠性邐可靠性高邐可靠性好邐可靠性好邐可靠性好逡逑結(jié)構(gòu)特點邐網(wǎng)狀鏈路邐點對點及點對多點邐點對點邐網(wǎng)狀逡逑通信范圍邐大范圍邐覆蓋范圍小邐范圍較大邐覆蓋范圍大逡逑網(wǎng)絡(luò)特點新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)邐應(yīng)用廣泛邐開發(fā)難度大邐主流技術(shù)逡逑安全性邐好邐較好邐安全較為復(fù)雜邐安全性技術(shù)成熟逡逑成本邐ｆＫ邐５邐逡逑由上表可知，無線網(wǎng)狀網(wǎng)在傳輸速率、可靠性、拓展性、通行范圍、技術(shù)實施逡逑難度等方面都優(yōu)于同等網(wǎng)絡(luò)，是一種安全性高、信息傳輸可靠、易于組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓逡逑撲形式。逡逑２．２常用組網(wǎng)技術(shù)逡逑２．２．１邋ＺｉｇＢｅｅ組網(wǎng)技術(shù)逡逑ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)是基于ＩＥＥＥ８０２協(xié)議標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，主要是為了解決逡逑８逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 盛仲飆;;WIFI無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及安全性研究[J];電子設(shè)計工程;2012年16期

2 徐興勇;;無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在臨床查房中的應(yīng)用[J];重慶醫(yī)學;2007年23期

3 于躍;陳靜;;無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)ZigBee[J];科技信息(學術(shù)研究);2007年35期

4 馮莉;董桂梅;林玉池;;短距離無線通信技術(shù)及其在儀器通信中的應(yīng)用[J];儀表技術(shù)與傳感器;2007年02期

本文編號：2788579