学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于ZigBee的智能家居系统关键技术的研究

作　者: 沈星星
导　师: 王保云
学　校: 南京邮电大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 智能家居 无线网络 ZigBee技术 传感器网络
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 225次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着社会的进步和经济水平的发展，人们对家居生活提出了更高档次的需求，现代科技的创新推动了智能家居的发展，使得居住环境呈现舒适化、安全化、智能化的趋势。以往智能家居采用的有线组网方式，布线复杂且成本较高、系统的稳定性差，因此将无线技术应用于家庭网络成为了研究的热点。其中ZigBee技术以其低功耗、低成本和低复杂度等优点受到高度关注，因此本文提出了基于ZigBee技术的智能家居系统，并对其关键技术进行了研究。本文首先通过对现有的智能家居组网方式，以及无线通信协议之间的详细比较，阐述了ZigBee技术应用在智能家居领域的优势，并对ZigBee无线通信协议的规范进行了具体的介绍，采用TI公司的ZigBee2006协议栈作为无线模块的应用开发。其次，通过对智能家居的概念以及系统框架进行的深入研究，提出了智能家居系统概念、软件、数据上的参考模型，从理论系统上对智能家居系统进行分析，用于系统的分析与设计。随后，根据智能家居的功能服务需求，设计了针对家庭内部网络的智能家居演示系统。在系统框架设计下，完成了智能家居系统各模块的硬件设计和系统功能实现的软件设计，并对系统进行了综合的调试。本系统能实现USB网关与上位机的连接，用户通过上位机的用户界面对网络中的灯光节点、调光节点进行灯光控制，同时设计了开关模块，通过绑定操作来实现开关灯的操作，最后对家居环境中的温湿度信息进行了采集，设计了两个传感器采集节点。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 课题背景与研究意义  9-11
  1.3 智能家居国内外现状及发展  11-14
    1.3.1 国外研究现状  11-12
    1.3.2 国内研究现状  12-13
    1.3.3 智能家居发展趋势  13-14
  1.4 论文研究内容及结构安排  14-16
第二章 ZigBee 技术概述  16-27
  2.1 ZigBee 技术简介  16-18
    2.1.1 引言  16
    2.1.2 ZigBee 技术的特点  16-18
  2.2 ZigBee 协议规范  18-26
    2.2.1 协议栈框架  18-19
    2.2.2 IEEE802.15.4 物理层规范  19-21
    2.2.3 IEEE802.15.4MAC 层规范  21-22
    2.2.4 网络层规范  22-24
    2.2.5 应用层规范  24-26
  2.3 ZigBee 应用研究  26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 智能家居系统设计模型与方案  27-41
  3.1 智能家居概述  27-31
    3.1.1 智能家居的设计原则  27-28
    3.1.2 智能家居的组网技术  28-31
  3.2. 智能家居模型  31-36
    3.2.1 智能家居概念模型  31-33
    3.2.2 智能家居软件模型  33-34
    3.2.3 智能家居数据模型  34-36
  3.3 智能家居设计方案  36-40
    3.3.1 智能家居功能需求  36-38
    3.3.2 智能家居网络框架  38-39
    3.3.3 总体设计方案  39-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章 智能家居功能节点硬件及软件设计  41-70
  4.1 ZigBee 协议开发  41-45
    4.1.1 开发器件的选型  41-42
    4.1.2 开发套件介绍  42-43
    4.1.3 开发环境  43-45
  4.2 智能家居控制系统  45-51
    4.2.1 用户管理系统设计  45-46
    4.2.2 USB 网关硬件模块设计  46-49
    4.2.3 USB 网关模块软件设计  49-51
  4.3 ZigBee 网络协调器设计  51-52
  4.4 智能家居灯光控制节点设计  52-59
    4.4.1 灯开关控制模块硬件设计  52-53
    4.4.2 灯开关控制模块软件设计  53-55
    4.4.3 灯调光模块硬件设计  55-56
    4.4.4 灯调光模块软件设计  56-57
    4.4.5 开关模块硬件设计  57-58
    4.4.6 开关模块软件设计  58-59
  4.5 室内环境检测模块设计  59-64
    4.5.1 室内环境温度模块硬件设计  59-60
    4.5.2 室内环境温度模块软件设计  60-61
    4.5.3 室内环境湿度模块硬件设计  61-62
    4.5.4 室内环境湿度模块软件设计  62-64
  4.6 系统调试及演示平台的搭建  64-69
    4.6.1 模块测试  64-65
    4.6.2 系统调试及演示结果  65-69
  4.7 本章小结  69-70
第五章 总结与展望  70-72
  5.1 研究工作总结  70-71
  5.2 工作展望  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76

相似论文

  1. 基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
  2. 多端口网络通信平台的设计与实现,TN929.5
  3. 传感器网络中渐变事件监测研究,TP212.9
  4. 智能家居系统中ZigBee节点的研究,TN929.5
  5. 无线传感器网络上的数据聚集调度算法,TP212.9
  6. 无线传感器网络中定位攻击检测技术研究,TP212.9
  7. 基于功能节点的无线传感器网络多对密钥管理协议研究,TP212.9
  8. 基于LEACH的安全建簇无线传感器网络路由协议研究,TP212.9
  9. 一种老年人移动健康监护系统的研究,TN929.5
  10. 无线传感器网络组播路由协议研究,TN929.5
  11. 基于地理位置的WSNs路由算法研究与改进,TN929.5
  12. 基于ZigBee技术的无线传感器网络研究与实现,TN929.5
  13. 基于HTTP的智能家居网络改进方案,TP273.5
  14. 基于PWM的滴灌控制系统的设计与研究,S152.7
  15. 一种自适应选择处理节点的时空查询算法,TN929.5
  16. 无线传感器网络MAC协议的研究,TN915.04
  17. 无线传感器网络节点定位算法的研究,TN929.5
  18. 城市照明管理系统中的时间同步方法研究,TM923
  19. 随机路由在无线传感器网络中的研究与应用,TN929.5
  20. 基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的研究,TN929.5
  21. 基于行为可信的无线传感器网络入侵检测技术的研究,TP212.9

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
© 2012 www.xueweilunwen.com