【摘要】：隨著現(xiàn)代生活質(zhì)量的不斷提高,人們對(duì)家庭環(huán)境的重視程度也在不斷的提升,對(duì)家庭設(shè)備的智能化、節(jié)能化也提出了更高的要求。目前室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備組網(wǎng)研究多采用ZigBee+網(wǎng)關(guān)或者藍(lán)牙+網(wǎng)關(guān)模式,連入的是IPv4的網(wǎng)絡(luò),但是隨著移動(dòng)設(shè)備不斷的接入互聯(lián)網(wǎng),IPv4地址已經(jīng)耗盡,IPv6勢(shì)在必行。并且ZigBee+網(wǎng)關(guān)的連接方式由于底層設(shè)備不能直接接入互聯(lián)網(wǎng),因此不能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的通信。如果想要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的通信,需要底層設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)IPv6協(xié)議,但是通常底層設(shè)備的硬件資源有限,無(wú)法提供運(yùn)行IPv6所需的資源,為了解決這個(gè)問(wèn)題,IETF提出了6LoWPAN協(xié)議。本文在研究了6LoWPAN技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于6LoWPAN的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由信息采集模塊、燈控終端和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器等部分組成。信息采集模塊采集室內(nèi)環(huán)境參數(shù),燈控終端根據(jù)照度及人員情況進(jìn)行調(diào)光操作,網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器則是負(fù)責(zé)組建網(wǎng)絡(luò)及進(jìn)行信息的初步處理及傳遞。本文所做的主要工作如下:首先設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)信息采集模塊,系統(tǒng)信息采集模塊包含有害氣體、紅外熱釋電人體、溫濕度、光照度等信息采集模塊。信息采集模塊以JN5168模塊為核心,加上傳感器、UART串口、電源電路等組成。然后實(shí)現(xiàn)了一個(gè)6LoWPAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中采用JenNet-IP協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在6LoWPAN中的傳輸。進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器,解決了網(wǎng)絡(luò)的組建及6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)之間由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸、處理等問(wèn)題。最后搭建了整個(gè)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),并進(jìn)行了系統(tǒng)功能的測(cè)試,即燈控終端對(duì)智能燈具的調(diào)節(jié)測(cè)試,信息采集系統(tǒng)信息的采集及上傳測(cè)試,網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)傳輸測(cè)試等。測(cè)試結(jié)果表明,本方案能夠較好的實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)智能調(diào)光及環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集的要求。
[Abstract]:With the continuous improvement of the quality of modern life, people pay more attention to the family environment, and put forward higher requirements for the intellectualization and energy-saving of the family equipment. At present, ZigBee gateway or Bluetooth gateway mode is used in the research of equipment networking in indoor monitoring system, which is connected to the IPv4 network. However, with the continuous access of mobile devices to the Internet, IPv4 address has been exhausted. And the connection mode of ZigBee gateway can not realize point-to-point communication because the underlying device can not directly connect to the Internet. If you want to achieve point-to-point communication, you need the underlying device to implement the IPv6 protocol, but usually the underlying device has limited hardware resources and cannot provide the resources needed to run IPv6. In order to solve this problem, 6LoWPAN protocol is proposed. Based on the research of 6LoWPAN technology, an indoor environment monitoring system based on 6LoWPAN is designed in this paper. The system consists of information acquisition module, lamp control terminal and network coordinator. The information acquisition module collects indoor environmental parameters, and the lighting control terminal adjusts the light according to the illumination and personnel conditions. The network coordinator is responsible for setting up the network and carrying out the preliminary processing and transmission of information. The main work of this paper is as follows: firstly, the system information acquisition module is designed and implemented. The system information acquisition module includes harmful gas, infrared pyroelectric human body, temperature and humidity, illumination and other information acquisition module. The information acquisition module is composed of JN5168 module, sensor UART serial port, power circuit and so on. Then a 6LoWPAN network structure is implemented, and the JenNet-IP protocol stack is used in each node to realize the data transmission in 6LoWPAN. Then the network coordinator is designed and implemented, which solves the problems of network construction and Datagram transmission and processing between 6LoWPAN network and Internet due to the difference of network structure. Finally, the whole indoor environment monitoring system is built, and the function of the system is tested, that is, the adjustment test of the lamp control terminal to the intelligent lamp, the information collection and upload test of the information collection system, the data transmission test of the network coordinator and so on. The test results show that this scheme can meet the requirements of intelligent dimming and environmental information data collection in indoor environment monitoring system.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP277

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本文編號(hào)：2139775