隨著新事物逐漸出現(xiàn)在我們的視野中,高科技已不再束之高閣,人們期待著技術能夠帶給日常生活舒適和便利,智能家居便應運而生。智能家居系統(tǒng)使用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術將檢測節(jié)點與功能節(jié)點結合在一起,為人們創(chuàng)造一個新的家庭環(huán)境,并為人們的生活提供新的體驗。本文通過對智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀及特點進行深入的研究與分析,設計了一種基于ZigBee和ARM芯片的智能家居系統(tǒng),該系統(tǒng)以無線傳感網(wǎng)絡為傳輸方式,與互聯(lián)網(wǎng)相連,通過計算機或手機登錄實現(xiàn)家居環(huán)境的監(jiān)測與控制。系統(tǒng)選擇CC2530芯片作為ZigBee技術的硬件支持,設計了CC2530芯片的外圍電路、溫濕度數(shù)據(jù)采集電路、可燃氣體檢測電路和紅外檢測電路。完成了基于Z-Stack協(xié)議的無線網(wǎng)絡軟件的移植和開發(fā)。ARM采用樹莓派芯片,網(wǎng)關的創(chuàng)建使用樹莓派3B+作為硬件平臺來實現(xiàn)Linux操作系統(tǒng),Tomcat服務器,Mysql服務器等軟件功能。系統(tǒng)實現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)的用戶交互界面的設計,方便用戶監(jiān)測和控制家居環(huán)境指標。最后,本文對系統(tǒng)性能進行了全面的測試與實驗,驗證了系統(tǒng)在遇到路由節(jié)點突然斷電時的自愈能力,分析了節(jié)點距離對數(shù)據(jù)傳輸性能的影響,由此確定了終端節(jié)點和協(xié)調器的布局... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外相關研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
    1.3 課題意義
    1.4 論文的主要工作及組織結構
        1.4.1 論文的主要工作
        1.4.2 論文的組織結構
第2章 系統(tǒng)總體方案
    2.1 近距離無線通信技術的選擇
    2.2 網(wǎng)關技術的選擇
        2.2.1 硬件平臺
        2.2.2 操作系統(tǒng)的選擇
    2.3 系統(tǒng)功能分析
    2.4 整體方案設計
    2.5 小結
第3章 系統(tǒng)硬件設計
    3.1 Zig Bee網(wǎng)絡節(jié)點設計
        3.1.1 CC2530芯片介紹
        3.1.2 無線網(wǎng)絡硬件電路設計
        3.1.3 功能模塊硬件電路設計
    3.2 傳感器硬件電路設計
        3.2.1 溫濕度傳感器電路設計
        3.2.2 煙霧傳感器電路設計
        3.2.3 熱釋電紅外傳感器電路設計
    3.3 小結
第4章 系統(tǒng)軟件設計
    4.1 無線局域網(wǎng)軟件設計
        4.1.1 IAR開發(fā)環(huán)境
        4.1.2 Z-Stack協(xié)議棧
        4.1.3 無線傳感網(wǎng)絡的組建
        4.1.4 無線網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸
    4.2 樹莓派網(wǎng)關平臺的建立
        4.2.1 移植并配置Raspbian操作系統(tǒng)
        4.2.2 jdk的安裝
        4.2.3 Tomcat服務器的搭建
        4.2.4 Dubbo和 Zookeeper等分布式組件
        4.2.5 源碼安裝MySQL數(shù)據(jù)庫
    4.3 家居監(jiān)測報警系統(tǒng)軟件設計
        4.3.1 后臺信息處理軟件設計
        4.3.2 前端界面軟件設計
        4.3.3 數(shù)據(jù)庫設計
    4.4 本章小結
第5章 系統(tǒng)實驗測試與分析
    5.1 無線網(wǎng)自愈能力測試
    5.2 無線網(wǎng)質量測試
    5.3 環(huán)境信息采集實驗
        5.3.1 溫濕度檢測
        5.3.2 甲烷濃度檢測
    5.4 小結
第6章 結論
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于SSM框架的大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設計[J]. 牛志偉,晁陽,齊慧君.  水電能源科學. 2020(02)
[2]基于樹莓派和Python的智能家居控制系統(tǒng)的設計[J]. 石子昊,夏佳寧.  計算機產(chǎn)品與流通. 2019(12)
[3]集成式低功耗智能家居系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 喬明澤,邊凱宸,王世喆,高偉.  軟件. 2019(08)
[4]基于樹莓派的智能家居安防系統(tǒng)[J]. 邊少彬,郝建軍,曲興衛(wèi).  科技風. 2019(16)
[5]無線技術引領智能家居新思路[J]. 段婷.  中國公共安全. 2013(18)
[6]智能家居的系統(tǒng)結構及相關無線通信技術研究[J]. 閔麗娟,盧捍華,陳玲,劉劍,閔紅濤.  計算機技術與發(fā)展. 2011(08)
[7]Z-STACK協(xié)議棧應用開發(fā)分析[J]. 曾寶國.  物聯(lián)網(wǎng)技術. 2011(03)
[8]短距離無線通信技術對比[J].   電子技術應用. 2011(03)
[9]物聯(lián)網(wǎng)技術進展與應用[J]. 朱洪波,楊龍祥,朱琦.  南京郵電大學學報(自然科學版). 2011(01)
[10]基于ZigBee技術的無線抄表系統(tǒng)設計與應用[J]. 曹禛,曹長修,唐小軍.  自動化博覽. 2006(01)

博士論文
[1]金屬氧化物半導體氣體傳感器氣體檢測關鍵問題研究[D]. 宋凱.哈爾濱工業(yè)大學 2011

碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的組合式傳感器的研究及應用[D]. 丁紀祥.青島科技大學 2016
[2]基于ZigBee和GPRS的智能BIPV監(jiān)控系統(tǒng)的設計與研究[D]. 聞科偉.廣西大學 2016
[3]基于無線傳感網(wǎng)絡的茶葉倉儲監(jiān)控系統(tǒng)設計[D]. 盧磊.湖北大學 2016
[4]基于無線傳感器網(wǎng)絡的井下甲烷濃度檢測系統(tǒng)設計[D]. 潘加玉.沈陽工業(yè)大學 2016
[5]ZigBee技術在室內照明控制系統(tǒng)的應用研究[D]. 章潔.杭州電子科技大學 2014
[6]礦用甲烷催化傳感器測量系統(tǒng)設計[D]. 曹月.天津大學 2011
[7]Zigbee無線組網(wǎng)技術的研究[D]. 周武斌.中南大學 2009
[8]無線傳感器網(wǎng)絡通訊協(xié)議棧的研究[D]. 劉瑞瑞.大連理工大學 2007
[9]ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的研究與應用[D]. 耿瑞芬.山東大學 2007



本文編號：3192421