本文關(guān)鍵詞：智能物聯(lián)網(wǎng)插座的研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的研究的基礎(chǔ)上,物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of things, IoT)逐漸發(fā)展起來,智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個重要應(yīng)用,已成為一個研究熱點。從1984年第一座智能建筑出現(xiàn),至今已有30年的光景,但智能家居并沒有獲得長足進(jìn)步,要實現(xiàn)像科幻電影中那樣龐大的智能家居系統(tǒng)并普及開來是不現(xiàn)實的。就目前而言,比較現(xiàn)實的做法是挑典型產(chǎn)品先實現(xiàn)智能化,帶動普通的產(chǎn)品進(jìn)化,最后進(jìn)行系統(tǒng)化的鋪設(shè),將每個產(chǎn)品無縫接入進(jìn)來,最終實現(xiàn)真正的智能家居。針對這種情況,本文展開了對智能物聯(lián)網(wǎng)插座的研究與設(shè)計,提出基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與GSM結(jié)合的智能插座方案。將每個家電產(chǎn)品的電源接入智能插座,通過對各個產(chǎn)品供電電源的控制,實現(xiàn)對產(chǎn)品的智能化管理與控制,從而實現(xiàn)整體的智能家居。這樣不僅解決了各產(chǎn)品的通信之間沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議的問題,而且還解決了家庭布線不美觀不方便的問題,用戶也能隨時開關(guān)插座,從而達(dá)到節(jié)能的目的。這樣一來,不是智能化產(chǎn)品也可以實現(xiàn)智能化控制。本論文首先介紹智能物聯(lián)網(wǎng)插座使用的理論基礎(chǔ),并對各種無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了分析：在確定了適合智能物聯(lián)網(wǎng)插座的無線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議后,又進(jìn)一步確定智能物聯(lián)網(wǎng)插座的整體設(shè)計方案,包括主要功能設(shè)計、計量芯片選型以及通過幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能比較選擇適合智能插座的ZigBee組網(wǎng)方式等,決定了智能物聯(lián)網(wǎng)插座的兩層硬件結(jié)構(gòu)：第一層是控制中心,第二層是智能插座終端；之后完成了控制中心與智能插座終端中各模塊關(guān)鍵電路芯片的選型以及硬件電路設(shè)計,并對Z-Stack協(xié)議棧進(jìn)行移植并添加智能插座系統(tǒng)中各模塊的硬件驅(qū)動程序,設(shè)計了適合智能物聯(lián)網(wǎng)插座使用的Z-Stack協(xié)議棧；最后對智能物聯(lián)網(wǎng)插座進(jìn)行硬件與軟件調(diào)試,并分析調(diào)試結(jié)果,以及對智能插座進(jìn)行樣機(jī)實驗,驗證本論文設(shè)計的智能插座的功能是否實現(xiàn),并對實驗過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行分析,給出了解決問題的方案,最終實現(xiàn)了智能物聯(lián)網(wǎng)插座。
【關(guān)鍵詞】：ZigBee GSM 智能插座
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM503.5;TU855;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-18
• 1.1 課題的研究背景與意義14-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 主要研究內(nèi)容17-18
• 2 智能物聯(lián)網(wǎng)插座網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)18-26
• 2.1 各種無線網(wǎng)絡(luò)分析18-19
• 2.2 ZigBee技術(shù)介紹19-22
• 2.2.1 ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)19-21
• 2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型21
• 2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21-22
• 2.3 GSM技術(shù)22-24
• 2.3.1 GSM短消息服務(wù)23
• 2.3.2 SMS編碼方式23-24
• 2.3.3 AT指令24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 3 智能插座系統(tǒng)總體設(shè)計26-32
• 3.1 系統(tǒng)主要功能設(shè)計26-27
• 3.2 計量芯片選擇27-28
• 3.3 系統(tǒng)組網(wǎng)策略28-29
• 3.4 系統(tǒng)整體方案29-30
• 3.5 本章小結(jié)30-32
• 4 硬件設(shè)計32-50
• 4.1 控制中心硬件設(shè)計32-38
• 4.1.1 MCU模塊32-33
• 4.1.2 ZigBee協(xié)調(diào)器模塊設(shè)計33-35
• 4.1.3 GSM模塊35-37
• 4.1.4 電源模塊硬件設(shè)計37-38
• 4.2 插座硬件設(shè)計38-49
• 4.2.1 ZigBee終端模塊設(shè)計39
• 4.2.2 電量檢測模塊39-42
• 4.2.3 隔離模塊42-44
• 4.2.4 繼電器模塊44-45
• 4.2.5 時鐘模塊45-46
• 4.2.6 數(shù)據(jù)存儲模塊46-47
• 4.2.7 調(diào)試下載接口電路47
• 4.2.8 電源模塊47-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 5 軟件設(shè)計50-68
• 5.1 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信軟件設(shè)計51-58
• 5.1.1 應(yīng)用層數(shù)據(jù)通信協(xié)議編寫51-53
• 5.1.2 Z_Stack移植53-56
• 5.1.3 協(xié)調(diào)器程序流程56-57
• 5.1.4 終端程序流程57-58
• 5.2 智能插座軟件設(shè)計58-62
• 5.2.1 電量檢測模塊軟件設(shè)計58-59
• 5.2.2 時鐘模塊59-61
• 5.2.3 數(shù)據(jù)存儲61-62
• 5.3 控制中心軟件設(shè)計62-64
• 5.4 工作流程64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 6 調(diào)試與樣機(jī)實驗68-78
• 6.1 硬件與軟件調(diào)試68-69
• 6.2 樣機(jī)實驗69-76
• 6.2.1 ZigBee組網(wǎng)實驗70-72
• 6.2.2 智能插座功能驗證實驗72-75
• 6.2.3 實驗中遇到的問題75-76
• 6.3 本章小結(jié)76-78
• 7 總結(jié)與展望78-80
• 7.1 總結(jié)78-79
• 7.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 致謝82-84
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果84

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4 蔡玉高　劉巍巍;我國科研機(jī)構(gòu)加緊研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[N];人民郵電;2009年

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7 本報記者 谷慧;物聯(lián)網(wǎng)掘金潮:前夜突圍[N];中國經(jīng)營報;2009年

8 本報記者 張麗婭　陳薇亦 實習(xí)生 方卿;“物聯(lián)網(wǎng)”生活令人憧憬[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報;2009年

9 工業(yè)和信息化部 通信科技委委員 侯自強(qiáng);物聯(lián)網(wǎng)僅僅才開始[N];計算機(jī)世界;2009年

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本文編號：345347