本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計

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【摘要】：現(xiàn)代城市居民超過七成的時間需要停留在室內(nèi),室內(nèi)環(huán)境污染已經(jīng)成為人們最關(guān)注的環(huán)境問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,人們開始追求舒適、健康、安全的生活,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)和居住環(huán)境相結(jié)合,智能家居開始出現(xiàn)在人們的日常生活中。本文從室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與調(diào)節(jié)出發(fā),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和智能家居技術(shù),設(shè)計了智能家居環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過傳感器節(jié)點采集室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù),經(jīng)過Zigbee網(wǎng)關(guān)上傳到客戶端,用戶可以根據(jù)實時環(huán)境狀況,通過紅外轉(zhuǎn)發(fā)器控制相應(yīng)的家電,達(dá)到環(huán)境調(diào)節(jié)的目的。首先,本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的發(fā)展趨勢,并分析了智能家居的關(guān)鍵技術(shù)。通過對多種無線技術(shù)的對比分析,Zigbee技術(shù)具有安全性高、低功耗、自組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)容量大的優(yōu)點,選用了Zigbee技術(shù)作為本次設(shè)計的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇。然后通過實際調(diào)研確定了智能家居環(huán)境檢測系統(tǒng)的整體需求,確定了Zigbee網(wǎng)關(guān)為核心,終端設(shè)備包括溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、粉塵顆粒傳感器、甲醛傳感器、紅外轉(zhuǎn)發(fā)器的環(huán)境調(diào)節(jié)監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)智能家居環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方案設(shè)計,針對使用環(huán)境的情況要求,認(rèn)真選擇適用于每個設(shè)備的傳感器和模塊型號,進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計,詳細(xì)介紹了芯片選型和電路設(shè)計。同時根據(jù)整個系統(tǒng)工作流程,搭建了適合室內(nèi)環(huán)境的網(wǎng)狀Zigbee網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議,并根據(jù)每個傳感器的程序邏輯設(shè)計軟件。整個系統(tǒng)搭建完成后,根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品的測試標(biāo)準(zhǔn),將系統(tǒng)搭建在不同情況下的實際使用環(huán)境中。經(jīng)過測試,本次設(shè)計的智能家居系統(tǒng)適合使用在120平方米的室內(nèi)環(huán)境中,信息采集可靠,數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,并且系統(tǒng)具有低功耗、低成本、便于安裝、擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點,可以運用到實際應(yīng)用中。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 Zigbee 環(huán)境監(jiān)測 智能調(diào)節(jié)
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU855;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.1.1 課題研究背景9-10
• 1.1.2 課題研究意義10
• 1.2 智能家居發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排12-14
• 2 智能家居環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)14-21
• 2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)14-16
• 2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 2.2 Zigbee技術(shù)16-20
• 2.2.1 典型無線通信技術(shù)介紹16-17
• 2.2.2 Zigbee技術(shù)優(yōu)勢17-18
• 2.2.3 Zigbee網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成18-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 3 智能家居環(huán)境監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總體設(shè)計21-26
• 3.1 環(huán)境監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)的需求分析21-22
• 3.2 環(huán)境監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能模塊22-24
• 3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
• 3.2.2 系統(tǒng)功能模塊23-24
• 3.3 環(huán)境監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計要求24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 4 智能家居環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)的硬件設(shè)計26-52
• 4.1 智能家居網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計26-32
• 4.2 智能家居環(huán)境監(jiān)測傳感器硬件設(shè)計32-46
• 4.2.1 溫濕度傳感器硬件設(shè)計32-36
• 4.2.2 二氧化碳傳感器硬件設(shè)計36-40
• 4.2.3 粉塵顆粒傳感器硬件設(shè)計40-43
• 4.2.4 甲醛傳感器硬件設(shè)計43-46
• 4.3 智能家居環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備硬件設(shè)計46-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 5 智能家居環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟件設(shè)計52-71
• 5.1 智能家居網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計52-57
• 5.2 智能家居環(huán)境監(jiān)測節(jié)點軟件設(shè)計57-65
• 5.3 智能家居環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備軟件設(shè)計65-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 智能家居環(huán)境監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)測試71-77
• 6.1 Zigbee網(wǎng)絡(luò)測試71-72
• 6.2 主機(jī)功能測試72-75
• 6.3 終端設(shè)備功能測試75-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 7 總結(jié)與展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-80
• 個人簡歷80-81
• 致謝81

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本文編號：841156