本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居RF通信系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟,家電設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、生活用品、環(huán)境信息等各種物品信息連接入網(wǎng)已成為現(xiàn)實(shí)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對家居環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及對家居設(shè)備的智能管理,為我們提供安全、可靠、舒適的家居環(huán)境,已經(jīng)受到越來越多的企業(yè)及用戶的關(guān)注。目前國際上的論文及報(bào)道的智能家居系統(tǒng)方案大多適應(yīng)于別墅、酒店、智慧小區(qū)等,沒有適合普通小家庭的智能家居系統(tǒng),且存在實(shí)現(xiàn)難度大、成本高、兼容性差等問題。針對目前智能家居系統(tǒng)存在的問題,并進(jìn)行用戶定位及市場需求調(diào)研,本文提出了具有低成本、低功耗、可擴(kuò)展的智能家居系統(tǒng)解決方案,搭建了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。該系統(tǒng)通過智能網(wǎng)關(guān)組建433MHz和2.4GHz射頻通信網(wǎng)絡(luò),協(xié)議簡單、成本小、難度低�？蛻舳穗娔X或智能手機(jī)通過與智能網(wǎng)關(guān)通信,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看和控制智能家居系統(tǒng),并將控制結(jié)果實(shí)時顯示在瀏覽器上。本文基于物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng),具體工作如下:在感知層,利用各種傳感器技術(shù)設(shè)計(jì)家居環(huán)境信息采集模塊;根據(jù)家電控制方式設(shè)計(jì)家電控制模塊,為家電設(shè)備連接入網(wǎng)提供接口;設(shè)計(jì)具有多種通信接口的智能網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)異構(gòu)通信技術(shù)的融合。在網(wǎng)絡(luò)層,研究射頻通信技術(shù)以及以太網(wǎng)技術(shù),組建家庭內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)和外部承載網(wǎng)絡(luò);研究TCP/IP協(xié)議,通過在智能網(wǎng)關(guān)的主芯片上移植輕量級的TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)嵌入式Web服務(wù)器。在應(yīng)用層,利用HTML語言進(jìn)行網(wǎng)頁設(shè)計(jì),采用CGI技術(shù)設(shè)計(jì)服務(wù)器與瀏覽器的接口程序,實(shí)現(xiàn)瀏覽器和Web服務(wù)器的動態(tài)交互。最后對系統(tǒng)中各個功能模塊進(jìn)行了功能性測試,驗(yàn)證了信息采集、家電控制、安防報(bào)警以及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。整個系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,達(dá)到了方案預(yù)期結(jié)果。本文研究對于推廣智能家居系統(tǒng)、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及家電設(shè)備入網(wǎng)具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 射頻通信 遠(yuǎn)程控制 嵌入式Web服務(wù)器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU855;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題來源及研究背景11-12
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 研究背景和意義11-12
• 1.2 物聯(lián)網(wǎng)概述及關(guān)鍵技術(shù)12-15
• 1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述12-13
• 1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)介紹13-15
• 1.3 智能家居概述及發(fā)展15-18
• 1.3.1 智能家居概述15-16
• 1.3.2 智能家居發(fā)展16-18
• 1.4 本人工作及論文結(jié)構(gòu)18-20
• 1.4.1 主要工作內(nèi)容18
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排18-20
• 第二章 智能家居系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)20-29
• 2.1 系統(tǒng)總體需求20
• 2.2 無線通信技術(shù)的研究與比較20-24
• 2.2.1 藍(lán)牙21
• 2.2.2 Zigbee21-22
• 2.2.3 Wi-Fi22-23
• 2.2.4 IrDA23
• 2.2.5 射頻通信23
• 2.2.6 無線通信技術(shù)的對比分析23-24
• 2.3 智能網(wǎng)關(guān)的研究24-25
• 2.4 系統(tǒng)總體方案研究與設(shè)計(jì)25-28
• 2.4.1 系統(tǒng)方案研究25-27
• 2.4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)29-45
• 3.1 電源設(shè)計(jì)29-33
• 3.1.1 家電端控制器的電源設(shè)計(jì)29-31
• 3.1.2 安防報(bào)警器的電源設(shè)計(jì)31-32
• 3.1.3 智能網(wǎng)關(guān)的電源設(shè)計(jì)32-33
• 3.2 家電端控制器的硬件設(shè)計(jì)33-37
• 3.2.1 STM8S103F3控制器芯片介紹33
• 3.2.2 433MHz射頻通信模塊設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.3 電燈控制器的控制電路34-36
• 3.2.4 風(fēng)扇控制器的控制電路36-37
• 3.3 安防報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)37-40
• 3.3.1 nRF51822核心電路設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.2 熱釋電人體紅外感應(yīng)器的電路38
• 3.3.3 溫濕度傳感器的電路38-39
• 3.3.4 煙霧感應(yīng)電路39
• 3.3.5 蜂鳴報(bào)警電路39-40
• 3.4 智能網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)40-44
• 3.4.1 STM32F103VCT6芯片介紹40-41
• 3.4.2 DM9000AEP通信模塊的電路設(shè)計(jì)41-42
• 3.4.3 其他通信模塊的電路設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.4 存儲器的電路設(shè)計(jì)43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 智能家居系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)45-62
• 4.1 各個通信模塊的驅(qū)動設(shè)計(jì)45-52
• 4.1.1 CC1101驅(qū)動設(shè)計(jì)45-47
• 4.1.2 nRF51822驅(qū)動設(shè)計(jì)47-49
• 4.1.3 DM9000AEP驅(qū)動設(shè)計(jì)49-52
• 4.2 家電控制器和安防報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)52-54
• 4.2.1 家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式52-53
• 4.2.2 家中設(shè)備的軟件設(shè)計(jì)53-54
• 4.3 嵌入式Web服務(wù)器的研究與實(shí)現(xiàn)54-59
• 4.3.1 嵌入式Web服務(wù)器的協(xié)議棧設(shè)計(jì)54-55
• 4.3.2 uIP協(xié)議棧的研究與實(shí)現(xiàn)55-57
• 4.3.3 HTTP協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)57-59
• 4.4 智能網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第五章 系統(tǒng)測試62-67
• 5.1 無線通信模塊測試方法62-63
• 5.2 Web服務(wù)器的功能測試63-65
• 5.3 系統(tǒng)功能測試65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 陸洋;;智能家居中的業(yè)務(wù)及關(guān)鍵技術(shù)[J];電信技術(shù);2010年05期

2 蔡日梅;;物聯(lián)網(wǎng)概述[J];電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn);2011年01期

3 韓曉英;張方櫻;朱靜;;基于STM32單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];硅谷;2013年12期

4 孫德遠(yuǎn);李楠;;淺析智能控制技術(shù)在家居中的應(yīng)用[J];黑龍江科技信息;2011年23期

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本文編號：933089