本文關鍵詞：基于ZigBee技術的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結合了物聯(lián)網(wǎng)的技術特點與家庭應用的特定需求,比傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)擁有了更加豐富的內(nèi)容和功能。除了能夠讓人隨心所欲地控制室內(nèi)居住環(huán)境,實現(xiàn)人對物的控制之外,還通過互聯(lián)網(wǎng)、3G網(wǎng)絡、家庭寬帶網(wǎng)絡、家庭無線傳感網(wǎng)絡等的有機結合,實現(xiàn)家庭環(huán)境中物與物、物與人之間的互聯(lián)互通,給人們的生活帶來更多便利。本文在分析比較現(xiàn)有家庭聯(lián)網(wǎng)方案和短距離無線通信技術的基礎上,提出了利用ZigBee技術構建家庭無線傳感網(wǎng)絡,實現(xiàn)家庭中多種感知設備的自動發(fā)現(xiàn)、管理和集中控制,利用互聯(lián)網(wǎng)電視機或互聯(lián)網(wǎng)機頂盒實現(xiàn)家庭網(wǎng)關功能,構建家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的解決方案。設計開發(fā)了ZigBee通訊軟件,實現(xiàn)了適用于家居環(huán)境的網(wǎng)絡拓撲結構及傳感設備自動發(fā)現(xiàn)和自動配置功能,同時設計實現(xiàn)了運行ZigBee通訊軟件的硬件模塊,可以嵌入不同類型的家居設備中。設計開發(fā)了在互聯(lián)網(wǎng)機頂盒上運行的嵌入式物聯(lián)網(wǎng)中間件。中間件基于DPWS框架設計,采用面向服務的思想,支持設備的服務化,能夠?qū)鞲衅鞴?jié)點及家庭傳感網(wǎng)絡提供的功能封裝為統(tǒng)一格式的服務,屏蔽底層硬件平臺、網(wǎng)絡協(xié)議的異質(zhì)性,簡化了應用的開發(fā)和部署。采用嵌入式物聯(lián)網(wǎng)中間件和互聯(lián)網(wǎng)機頂盒USB接口外設的形式實現(xiàn)Internet與家庭ZigBee網(wǎng)絡中各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通訊功能,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單一功能的家庭網(wǎng)關設備,降低了家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用推廣成本。
【關鍵詞】：ZigBee 物聯(lián)網(wǎng) 家庭網(wǎng)關 DPWS 物聯(lián)網(wǎng)中間件
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況10-13
• 1.2.1 家庭物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概況10-12
• 1.2.2 ZigBee技術發(fā)展概況12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排13-15
• 第2章 基于ZIGBEE的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需求分析15-24
• 2.1 業(yè)務需求分析15-18
• 2.1.1 實現(xiàn)不同設備之間的互聯(lián)互通16-18
• 2.1.2 實現(xiàn)家庭內(nèi)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的信息交互18
• 2.2 用戶需求分析18-19
• 2.3 功能需求分析19-22
• 2.3.1 硬件功能需求19-21
• 2.3.2 軟件功能需求21-22
• 2.4 非功能需求分析22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第3章 基于ZIGBEE的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)概要設計24-39
• 3.1 家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構設計24-26
• 3.2 家庭ZIGBEE傳感網(wǎng)絡設計26-35
• 3.2.1 傳感網(wǎng)絡拓撲結構設計27-28
• 3.2.2 設備統(tǒng)一編址設計28-30
• 3.2.3 無線數(shù)據(jù)通訊協(xié)議設計30-31
• 3.2.4 低功耗Zig Bee通訊模塊硬件設計31-35
• 3.3 家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件設計35-38
• 3.3.1 Zig Bee通訊軟件架構設計35-36
• 3.3.2 嵌入式物聯(lián)網(wǎng)中間件架構設計36-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第4章 基于ZIGBEE的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)詳細設計39-55
• 4.1 ZIGBEE通訊軟件詳細設計39-45
• 4.1.1 主進程任務調(diào)度設計39-41
• 4.1.2 串口通訊交互設計41-42
• 4.1.3 數(shù)據(jù)存儲管理設計42-45
• 4.1.4 網(wǎng)絡通訊模塊設計45
• 4.2 嵌入式物聯(lián)網(wǎng)中間件詳細設計45-54
• 4.2.1 框架層服務管理模塊設計45-48
• 4.2.2 串口服務模塊設計48-49
• 4.2.3 傳統(tǒng)設備橋服務模塊設計49-51
• 4.2.4 下載服務模塊設計51-52
• 4.2.5 虛擬設備服務模塊設計52-54
• 4.3 本章小結54-55
• 第5章 基于ZIGBEE的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)55-63
• 5.1 低功耗ZIGBEE通訊模塊軟件實現(xiàn)55-58
• 5.1.1 啟動控制器實現(xiàn)55-56
• 5.1.2 串口交互指令解析實現(xiàn)56
• 5.1.3 設備參數(shù)管理實現(xiàn)56-57
• 5.1.4 組網(wǎng)通訊功能實現(xiàn)57-58
• 5.2 嵌入式物聯(lián)網(wǎng)中間件實現(xiàn)58-62
• 5.2.1 服務管理功能實現(xiàn)58
• 5.2.2 串口通訊服務實現(xiàn)58-59
• 5.2.3 傳統(tǒng)設備橋服務實現(xiàn)59-60
• 5.2.4 下載服務實現(xiàn)60-61
• 5.2.5 虛擬設備服務實現(xiàn)61-62
• 5.3 本章小結62-63
• 第6章 基于ZIGBEE的家庭物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)測試63-70
• 6.1 測試環(huán)境63
• 6.2 測試內(nèi)容63-69
• 6.2.1 設備互聯(lián)互通測試63-65
• 6.2.2 設備聯(lián)動功能測試65-66
• 6.2.3 通訊性能測試66-68
• 6.2.4 系統(tǒng)整體運行情況68-69
• 6.3 本章小結69-70
• 結論70-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果75-77
• 致謝77-78
• 個人簡歷78

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 秦茜;;物聯(lián)網(wǎng)驟成產(chǎn)業(yè)巨浪 各方大肆追捧恐為時尚早[J];IT時代周刊;2009年Z2期

2 石菲;;物聯(lián)網(wǎng)還有多遠[J];中國計算機用戶;2009年Z2期

3 馬繼華;韓文哲;;物聯(lián)網(wǎng)的未來會變成“空中樓閣”嗎?[J];信息網(wǎng)絡;2009年10期

4 ;物聯(lián)網(wǎng)系列報道之一 理性物聯(lián)網(wǎng)[J];通信世界;2009年40期

5 李鵬;;物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 標準與應用先行[J];通信世界;2009年40期

6 李鵬;趙經(jīng)緯;;北郵謝東亮 物聯(lián)網(wǎng)需兩顆紅心一種準備[J];通信世界;2009年40期

7 周雙陽;;尋找物聯(lián)網(wǎng)的制高點[J];通信世界;2009年41期

8 張鵬;;物聯(lián)網(wǎng),十年涅i，

本文編號：293202