本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能家居環(huán)境監(jiān)控設(shè)計(jì)

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【摘要】：伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日漸成熟,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以其便捷、靈活、低成本的優(yōu)勢(shì),讓智能家居快速發(fā)展起來(lái)。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,人們對(duì)于家居生活環(huán)境的要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的家居方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人們對(duì)高舒適度、高智能化家居生活的要求。當(dāng)前ARM是嵌入式系統(tǒng)硬件核心技術(shù),基于ARM嵌入式技術(shù)和無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。本文在查閱了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)提升整體系統(tǒng)運(yùn)行的初始化速度以及傳感器節(jié)點(diǎn)同上位機(jī)間的通訊速度進(jìn)行了較為深入的研究,且實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)和手動(dòng)的智能家居控制。主要完成內(nèi)容如下:1、研究分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),通過(guò)比較藍(lán)牙、Wi Fi、超寬帶和Zig Bee四種無(wú)線傳感技術(shù),最終選擇低成本、低功耗、低復(fù)雜度的Zig Bee技術(shù)作為本文整體智能家居組網(wǎng)技術(shù)。2、論文描述了Zig Bee技術(shù)的由來(lái)、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域,詳細(xì)介紹了Zig Bee整體結(jié)構(gòu),對(duì)其物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的協(xié)議規(guī)范和具體功能進(jìn)行分析。分析了Zig Bee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類,并通過(guò)比較最終確認(rèn)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為組建本文智能家居的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。3、設(shè)計(jì)下位機(jī)系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)采集外界環(huán)境信息和接收上位機(jī)發(fā)送的執(zhí)行命令的功能。本設(shè)計(jì)選用ARM Cortex-M3的STM32F103VCT6芯片作為主控芯片,通過(guò)直接操作寄存器的方式提高了初始化速率,使其高性能、低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)得到進(jìn)一步發(fā)揮。協(xié)調(diào)器和所有終端的通信模塊選用了DIGI公司XBee-Pro模塊。該模塊遵循Zig Bee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。其低成本、極低功耗和易于使用的優(yōu)點(diǎn)更加優(yōu)化了家庭無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),由光照采集節(jié)點(diǎn)、煙霧節(jié)點(diǎn)、溫濕度節(jié)點(diǎn),通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和滅火節(jié)點(diǎn)與Xbee-Pro通信模塊搭建而成。XBee-Pro模塊在透?jìng)髂Ｊ较逻\(yùn)行,模塊的參數(shù)被設(shè)定為使用AT命令。經(jīng)過(guò)調(diào)試的XBee-Pro模塊數(shù)據(jù)傳輸更加快速穩(wěn)定,信息更加安全可靠。4、設(shè)計(jì)上位機(jī)系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)顯示信息和系統(tǒng)主控功能。上位機(jī)界面采用簡(jiǎn)單實(shí)用的圖形化編程語(yǔ)言Lab VIEW,設(shè)計(jì)了智能家居演示界面。根據(jù)各節(jié)點(diǎn)不同需要,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參數(shù)的采集判斷,完成對(duì)家居環(huán)境的控制要求。各節(jié)點(diǎn)以及通信設(shè)備經(jīng)過(guò)測(cè)試成功之后,將整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行。經(jīng)驗(yàn)證,此系統(tǒng)通信穩(wěn)定,數(shù)據(jù)采集正確,命令執(zhí)行迅速,完成了設(shè)計(jì)要求,對(duì)優(yōu)化智能家居系統(tǒng)具有一定的參考價(jià)值與實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 ZigBee協(xié)議 XBee-Pro
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP277;TP212.9;TN92

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 崔國(guó)治;基于ZigBee的煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：794522