基于ZigBee的智能家居無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究
本文關(guān)鍵詞:基于ZigBee的智能家居無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究
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【摘要】:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能家居領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和深入研究。由于本身的特點(diǎn),基于ZigBee無線協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能家居、安全監(jiān)測和工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。ZigBee技術(shù)具有短距離、多跳性、成本低和網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)點(diǎn),更加適合在智能家居控制系統(tǒng)中應(yīng)用。本文對(duì)智能家居無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析和研究,主要內(nèi)容如下:首先,針對(duì)目前各大互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)智能家居領(lǐng)域的重視,介紹了其研究背景和研究意義。同時(shí),介紹了國內(nèi)外對(duì)智能家居控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀。闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的原理和主要優(yōu)勢(shì)。通過比較和分析目前集中主流無線傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。其次,仔細(xì)研究了IEEE 802.15.4協(xié)議的原則、規(guī)程,概述ZigBee網(wǎng)絡(luò)及其實(shí)際運(yùn)用的有關(guān)定義,分析了所用設(shè)施種類、型號(hào)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)、各不同層和相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了介紹和分析。再次,本文對(duì)智能家居無線控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器和各個(gè)傳感器終端傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。首先對(duì)智能家居無線控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)總體進(jìn)行了規(guī)劃,采用TI公司的CC2530為控制核心針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。另外還包括其他外圍電路設(shè)計(jì)分別是:供電電源、LCD顯示電路、串行總線RS485、USB接口電路等。同時(shí),對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),首先介紹了TI公司針對(duì)其無線傳輸芯片CC2530開發(fā)的Z-Stack協(xié)議棧ZigBee2007/PRO進(jìn)行研究。將協(xié)議棧移植到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和各個(gè)傳感器終端ZigBee節(jié)點(diǎn)上,實(shí)現(xiàn)家庭控制子網(wǎng)的組建和控制。最后對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了AES加密算法的研究。最后,對(duì)ZigBee無線智能家居系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和傳感器終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試。完成協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和終端控制節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn),并完成傳感器終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。各個(gè)模塊進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試后,能夠滿足用戶的需求。
【關(guān)鍵詞】:無線傳感器網(wǎng)絡(luò) Zig Bee 智能家居 CC2530
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TU855;TP212.9;TN929.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述11
- 1.4 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排11-13
- 第2章 ZigBee技術(shù)概述13-23
- 2.1 ZigBee技術(shù)特點(diǎn)13-14
- 2.2 ZigBee設(shè)備類型14-15
- 2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>15
- 2.4 ZigBee協(xié)議規(guī)范15-21
- 2.4.1 物理層16-17
- 2.4.2 MAC層17-18
- 2.4.3 網(wǎng)絡(luò)層18-20
- 2.4.4 應(yīng)用層20-21
- 2.5 本章小結(jié)21-23
- 第3章 智能家居系統(tǒng)硬件系統(tǒng)23-29
- 3.1 智能家居總體設(shè)計(jì)方案23-24
- 3.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)24-25
- 3.3 溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)25-27
- 3.4 LCD顯示電路設(shè)計(jì)27
- 3.5 供電電源電路設(shè)計(jì)27-28
- 3.6 USB接口電路設(shè)計(jì)28
- 3.7 本章小結(jié)28-29
- 第4章 智能家居系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-35
- 4.1 節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)流程與開發(fā)平臺(tái)29-30
- 4.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)30-33
- 4.2.1 協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)30-32
- 4.2.2 終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)32-33
- 4.2.3 溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)33
- 4.3 本章小結(jié)33-35
- 第5章 系統(tǒng)測試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果35-41
- 5.1 硬件系統(tǒng)調(diào)試35-36
- 5.2 軟件系統(tǒng)調(diào)試36-37
- 5.3 系統(tǒng)調(diào)試37-39
- 5.4 本章小結(jié)39-41
- 第6章 總結(jié)與展望41-43
- 6.1 全文總結(jié)41
- 6.2 未來展望41-43
- 參考文獻(xiàn)43-48
- 作者簡介48-49
- 致謝49
【參考文獻(xiàn)】
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10 司海飛;楊忠;王s,
本文編號(hào):584761
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