【摘要】：隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,建筑智能化系統(tǒng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在其中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。然而由于建筑空間的特殊性,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)及應(yīng)用技術(shù)都需要進(jìn)一步深入研究。本文針對(duì)建筑中的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、無(wú)線定位及環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用等方面開(kāi)展研究,主要工作如下:首先,綜述了建筑中常用的幾種無(wú)線通信技術(shù),并進(jìn)行了特性對(duì)比。此外指出了論文選題背景意義及章節(jié)結(jié)構(gòu)。其次,在深入分析ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹f(xié)議棧和節(jié)點(diǎn)功能的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)工作,并進(jìn)行了ZigBee組網(wǎng)仿真和實(shí)驗(yàn),對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了ZigBee無(wú)線傳感器自組織網(wǎng)絡(luò)的自組織性和自愈性。再次,室內(nèi)定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)重要應(yīng)用,本文對(duì)室內(nèi)人員定位算法進(jìn)行了研究。通過(guò)監(jiān)測(cè)建筑物內(nèi)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn),采集多組信號(hào)強(qiáng)度與實(shí)際距離的數(shù)據(jù),采用最小二乘曲線擬合,最后通過(guò)基于RSSI的三角形質(zhì)心算法計(jì)算出待測(cè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)坐標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)人員定位。最后,設(shè)計(jì)與研制了建筑智能化系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)和手機(jī)APP,建筑智能化系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)包括硬件和軟件兩部分,硬件部分包括節(jié)點(diǎn)主控芯片CC2530和用到的相關(guān)傳感器模塊(溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、二氧化碳傳感器和PM2.5傳感器等),軟件設(shè)計(jì)主要包括嵌入式軟件和環(huán)境監(jiān)測(cè)界面的設(shè)計(jì)。嵌入式軟件包括傳感器的驅(qū)動(dòng),ZigBee組網(wǎng)、數(shù)據(jù)發(fā)送等。環(huán)境監(jiān)測(cè)界面在Visual Studio 2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)中,用C#語(yǔ)言編寫,采集到的環(huán)境信息實(shí)時(shí)顯示到上位機(jī)界面,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SQL server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)中。本文設(shè)計(jì)研制了基于ZigBee的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn),并進(jìn)行了自組網(wǎng)仿真和實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上,開(kāi)展了室內(nèi)定位和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用研究。在未來(lái),室內(nèi)定位會(huì)在商業(yè)建筑、辦公建筑、智慧園區(qū)上得到更廣泛地應(yīng)用,將在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮更加重要的作用;而環(huán)境監(jiān)測(cè)與人們生活息息相關(guān),它能夠?qū)Νh(huán)境污染做出預(yù)測(cè)報(bào)警,也能在建筑領(lǐng)域?yàn)楣?jié)能降耗提供數(shù)據(jù)依據(jù),因此實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)推進(jìn)建筑可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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本文編號(hào)：2562742