基于ZigBee技術與WIFI的智能家居系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2021-05-23 03:10
隨著科技的發(fā)展和經濟水平的提高,人們的生活、工作與信息通信的關系正日趨緊密。社會信息化的發(fā)展在逐步改變人們的生活習慣和工作方式的同時,也對人們的傳統(tǒng)家庭住宅和居住環(huán)境提出了更高的要求,家居智能設備逐步受到人們的青睞。本文以智能家居系統(tǒng)為研究對象,展開以ZigBee與Wi-Fi的智能家居系統(tǒng)研究與設計,采用三層架構對感知層、網絡層和應用層分別進行設計。針對家居環(huán)境的數據采集,設計了多傳感器數據級融合算法來得到家居環(huán)境較為準確的數據值。本文主要研究內容如下:(1)對智能家居系統(tǒng)的需求進行分析,并對系統(tǒng)中的無線傳輸方式進行了選擇;谖锫摼W的體系結構將智能家居系統(tǒng)方案設計為感知層、網絡層和應用層的三層結構。(2)對智能家居系統(tǒng)中感知層中的ZigBee網絡和網絡層中的STM32智能網關進行了硬件設計。(3)設計系統(tǒng)通信協議和各類應用軟件。設計完整多層通信協議,滿足采集數據和控制信息在各層間雙向傳輸需求,并分別對系統(tǒng)感知層的ZigBee 網絡、網絡層的STM32智能網關進行了軟件設計。(4)針對智能家居的數據級融合,簡要說明了目的與作用,通過提高感知環(huán)境數據的準確程度來獲得更好的溫室智能調控改善...
【文章來源】:沈陽建筑大學遼寧省
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源與研究背景
1.2 國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內外研究現狀
1.2.2 物聯網技術的研究
1.2.3 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1.3 本文研究內容及論文結構
2 智能家居系統(tǒng)總體設計
2.1 智能家居系統(tǒng)需求分析
2.2 無線傳輸方式選擇
2.3 ZIGBEE技術分析與研究
2.3.1 ZigBee簡介
2.3.2 ZigBee特點
2.3.3 ZigBee網絡的設備類型
2.3.4 ZigBee網絡拓撲結構
2.4 智能家居系統(tǒng)方案設計
2.4.1 系統(tǒng)三層結構
2.4.2 系統(tǒng)感知層設計
2.4.3 系統(tǒng)網絡層設計
2.4.4 系統(tǒng)應用層設計
2.5 本章小結
3 智能家居系統(tǒng)硬件設計
3.1 系統(tǒng)感知層硬件設計
3.1.1 通信模塊設計
3.1.2 傳感器模塊設計
3.1.3 執(zhí)行設備模塊設計
3.1.4 輔助電路設計
3.2 系統(tǒng)網絡層硬件設計
3.2.1 STM32核心模塊設計
3.2.2 網絡通信模塊設計
3.3 本章小結
4 智能家居系統(tǒng)軟件設計
4.1 系統(tǒng)軟件設計
4.2 系統(tǒng)通信協議設計
4.3 系統(tǒng)感知層ZIGBEE軟件設計
4.3.1 Z-Stack協議棧
4.3.2 ZigBee協調器軟件設計
4.3.3 ZigBee檢測終端軟件設計
4.3.4 ZigBee執(zhí)行終端軟件設計
4.4 系統(tǒng)網絡層智能網關軟件設計
4.4.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)
4.4.2 LwIP協議棧
4.4.3 STM32智能網關多任務設計
4.5 本章小結
5 基于多傳感器融合的家居環(huán)境數據采集
5.1 智能家居系統(tǒng)數據級融合
5.2 自適應加權融合算法
5.3 基于支持度的數據融合算法
5.4 基于支持度的自適應加權融合算法
5.5 本章小結
6 智能家居系統(tǒng)PC服務器和手機APP設計
6.1 系統(tǒng)網絡層上位機軟件設計
6.1.1 上位機界面設計
6.1.2 上位機功能設計
6.2 系統(tǒng)應用層App軟件設計
6.2.1 App界面設計
6.2.2 App功能設計
6.3 本章小結
7 結論和展望
7.1 總結
7.2 展望
參考文獻
作者簡介
作者在攻讀碩士學位期間獲得的學術成果
致謝
本文編號:3202171
【文章來源】:沈陽建筑大學遼寧省
【文章頁數】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源與研究背景
1.2 國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內外研究現狀
1.2.2 物聯網技術的研究
1.2.3 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1.3 本文研究內容及論文結構
2 智能家居系統(tǒng)總體設計
2.1 智能家居系統(tǒng)需求分析
2.2 無線傳輸方式選擇
2.3 ZIGBEE技術分析與研究
2.3.1 ZigBee簡介
2.3.2 ZigBee特點
2.3.3 ZigBee網絡的設備類型
2.3.4 ZigBee網絡拓撲結構
2.4 智能家居系統(tǒng)方案設計
2.4.1 系統(tǒng)三層結構
2.4.2 系統(tǒng)感知層設計
2.4.3 系統(tǒng)網絡層設計
2.4.4 系統(tǒng)應用層設計
2.5 本章小結
3 智能家居系統(tǒng)硬件設計
3.1 系統(tǒng)感知層硬件設計
3.1.1 通信模塊設計
3.1.2 傳感器模塊設計
3.1.3 執(zhí)行設備模塊設計
3.1.4 輔助電路設計
3.2 系統(tǒng)網絡層硬件設計
3.2.1 STM32核心模塊設計
3.2.2 網絡通信模塊設計
3.3 本章小結
4 智能家居系統(tǒng)軟件設計
4.1 系統(tǒng)軟件設計
4.2 系統(tǒng)通信協議設計
4.3 系統(tǒng)感知層ZIGBEE軟件設計
4.3.1 Z-Stack協議棧
4.3.2 ZigBee協調器軟件設計
4.3.3 ZigBee檢測終端軟件設計
4.3.4 ZigBee執(zhí)行終端軟件設計
4.4 系統(tǒng)網絡層智能網關軟件設計
4.4.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)
4.4.2 LwIP協議棧
4.4.3 STM32智能網關多任務設計
4.5 本章小結
5 基于多傳感器融合的家居環(huán)境數據采集
5.1 智能家居系統(tǒng)數據級融合
5.2 自適應加權融合算法
5.3 基于支持度的數據融合算法
5.4 基于支持度的自適應加權融合算法
5.5 本章小結
6 智能家居系統(tǒng)PC服務器和手機APP設計
6.1 系統(tǒng)網絡層上位機軟件設計
6.1.1 上位機界面設計
6.1.2 上位機功能設計
6.2 系統(tǒng)應用層App軟件設計
6.2.1 App界面設計
6.2.2 App功能設計
6.3 本章小結
7 結論和展望
7.1 總結
7.2 展望
參考文獻
作者簡介
作者在攻讀碩士學位期間獲得的學術成果
致謝
本文編號:3202171
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3202171.html