發(fā)布時間：2022-07-14 15:23

　　如今,我國老齡人口占據的比重越來越大,獨生子女比例也在逐步增加。社會的不斷更新進步使得人們的生活節(jié)奏愈加急促,這也導致很多獨生子女忙于外出學習工作,留下老人獨自在家生活而且不能保障他們的人身安全。隨著各種獨居老人在家出安全事故的報道增多,老年人的安全問題已經逐漸引起了社會的廣泛關注。而近年來,物聯(lián)網技術、無線通信技術、計算機技術等新興科技都在蓬勃發(fā)展,它們應該被應用到生活的各個方面,從而造福人類。本文研究目的是以新興技術為基礎,以空巢老人和長期在外的獨身子女需求為核心,創(chuàng)新設計出一個空巢老人智能家居系統(tǒng),以解決獨居老人在家中安全得不到保障的問題。本文所設計的空巢老人智能家居系統(tǒng)是在國內外智能家居發(fā)展現狀基礎上的研究,主要分為家庭內部網絡、網關和家庭外部網絡三大部分,將數據信息采集、數據信息傳遞和數據信息接收集于一體。終端節(jié)點的各類傳感器利用信息采集技術來采集老人在家中的生活數據信息,Zig Bee網絡將采集到的信息參數發(fā)送到協(xié)調器節(jié)點;協(xié)調器節(jié)點Zig Bee網絡與4G網絡屬于異構網絡,在它們中間設有一個網關來將采集到的數據處理成可被兩種網絡傳輸的數據格式;協(xié)調器傳輸的數據經過網關處理... 

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景和課題研究目的
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 課題研究目的
    1.2 國內外研究動態(tài)和發(fā)展趨勢
        1.2.1 國內外研究動態(tài)
        1.2.2 國內外研究存在的問題
        1.2.3 國內外的研究發(fā)展趨勢
    1.3 論文研究內容及結構安排
        1.3.1 論文研究內容
        1.3.2 論文研究結構安排
    1.4 本章小結
2 空巢老人智能家居系統(tǒng)的總體設計與相關技術
    2.1 空巢老人智能家居系統(tǒng)總體架構
    2.2 ZigBee技術簡介
        2.2.1 ZigBee技術概述
        2.2.2 ZigBee技術特點
        2.2.3 ZigBee設備類型
        2.2.4 ZigBee網絡拓撲結構
        2.2.5 ZigBee協(xié)議規(guī)范
        2.2.6 ZigBee技術的應用
    2.3 4G技術
        2.3.1 4G技術概述
        2.3.2 4G網絡結構
        2.3.3 4G核心技術
        2.3.4 4G技術的特點及其應用
    2.4 本章小結
3 空巢老人智能家居系統(tǒng)硬件設計
    3.1 空巢老人智能家居系統(tǒng)終端節(jié)點硬件設計
        3.1.1 微處理器模塊
        3.1.2 DS18B20溫度傳感器模塊
        3.1.3 MQ-2煙霧傳感器模塊
        3.1.4 HC-SR501紅外傳感器模塊
        3.1.5 防摔傳感器模塊
        3.1.6 電源模塊
        3.1.7 復位電路模塊
    3.2 空巢老人智能家居系統(tǒng)路由器節(jié)點的硬件設計
    3.3 空巢老人智能家居系統(tǒng)協(xié)調器節(jié)點硬件設計
        3.3.1 USB轉串口電路模塊
        3.3.2 報警電路模塊
        3.3.3 晶振電路模塊
        3.3.4 JTAG接口電路模塊
    3.4 空巢老人智能家居系統(tǒng)網關硬件設計
    3.5 4G模塊硬件電路設計
    3.6 本章小結
4 空巢老人智能家居系統(tǒng)軟件設計
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境
        4.1.1 IAR集成開發(fā)環(huán)境簡介
        4.1.2 軟件架構Z-Stack
    4.2 空巢老人智能家居系統(tǒng)終端節(jié)點軟件設計
        4.2.1 CC2530模塊BasicRF初始化
        4.2.2 尋網與入網程序
        4.2.3 CC2530子模塊軟件設計
        4.2.4 DS18B20溫度傳感器模塊
        4.2.5 MQ-2煙霧傳感器模塊
        4.2.6 紅外傳感器模塊
        4.2.7 防摔傳感器模塊
    4.3 空巢老人智能家居系統(tǒng)路由節(jié)點軟件設計
    4.4 空巢老人智能家居系統(tǒng)協(xié)調器節(jié)點軟件設計
        4.4.1 協(xié)調器節(jié)點軟件設計
        4.4.2 串口模塊軟件設計
    4.5 空巢老人智能家居系統(tǒng)網關軟件設計
        4.5.1 網關與CC2530模塊的軟件設計
        4.5.2 網關節(jié)點與上位機通信協(xié)議
    4.6 空巢老人智能家居4G通信軟件設計
        4.6.1 4G模塊收發(fā)AT命令
        4.6.2 短信模塊設計
    4.7 本章小結
5 上位機軟件設計及空巢老人智能家居系統(tǒng)測試
    5.1 上位軟件開發(fā)環(huán)境
    5.2 上位機軟件設計
    5.3 空巢老人智能家居系統(tǒng)測試
        5.3.1 無線傳輸質量檢測
        5.3.2 終端節(jié)點測試
        5.3.3 上位機界面測試
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]ZigBee網絡地址分配機制及路由失效自修復研究[J]. 李清平,劉清華,傅幼萍.  山東理工大學學報(自然科學版). 2018(03)
[2]基于ZigBee和Android技術的獨居老人遠程監(jiān)護系統(tǒng)的設計[J]. 薛亮,郭青.  自動化技術與應用. 2018(01)
[3]基于ZigBee和Wi-Fi的智能家居網關設計[J]. 王超穎,孫進生.  工業(yè)控制計算機. 2017(12)
[4]三網融合背景下4G通信技術在互聯(lián)網電視中的運用[J]. 朱居正.  西南師范大學學報(自然科學版). 2017(09)
[5]基于STM32智能家居系統(tǒng)的無線網關設計[J]. 魯玉軍,馮燕.  工業(yè)控制計算機. 2017(08)
[6]基于ARM和ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)的設計[J]. 任瑾,龍小麗,張曉亞.  自動化應用. 2017(08)
[7]基于物聯(lián)網技術的孤殘老人遠程智能監(jiān)護系統(tǒng)設計[J]. 何建強,陳垚.  湖北理工學院學報. 2017(03)
[8]基于ARM的顆粒物濃度的采集及遠傳系統(tǒng)設計[J]. 何宏,彭飛祥,張志宏.  天津理工大學學報. 2017(03)
[9]基于ZigBee無線傳輸網絡的智能家居系統(tǒng)設計[J]. 徐文,孟文,曾麗.  自動化與儀器儀表. 2017(04)
[10]基于ZigBee組網的智能家居安防系統(tǒng)[J]. 李進山,趙金才,都曉鵬,梁峰.  天津農學院學報. 2017(01)

碩士論文
[1]基于無線傳感網的養(yǎng)禽環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計[D]. 沈忱.安徽理工大學 2017
[2]智能家居安防系統(tǒng)的設計[D]. 賈友波.吉林大學 2016
[3]老人生理狀態(tài)與生活環(huán)境檢測及應用研究[D]. 張孟誠.安徽理工大學 2016
[4]基于ZigBee智能家居系統(tǒng)的設計[D]. 王樂.西北民族大學 2016
[5]基于農業(yè)物聯(lián)網技術智能大棚環(huán)境監(jiān)測的研究[D]. 熊國.南昌大學 2015
[6]老人遠程看護系統(tǒng)的設計和實現[D]. 張斌彪.吉林大學 2015
[7]適合老年人的智能家居設計研究[D]. 張進.北京理工大學 2015
[8]基于ZigBee網絡的智能化養(yǎng)老系統(tǒng)設計[D]. 劉天宇.杭州電子科技大學 2014
[9]基于ZigBee的地震臺站安防監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現[D]. 蔡凌云.河北科技大學 2014
[10]基于物聯(lián)網的智能家居系統(tǒng)的設計與實現[D]. 楊耀.南京郵電大學 2014



本文編號：3661386