学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Zigbee的智能家居系统研究

作　者: 吴却
导　师: 廖力清
学　校: 中南大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 智能家居 Zigbee技术 电源设计 AARAODV路由优化 NS2仿真
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 201次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着科技的进步和物资文化水平的提高,人们对智能家居的研究日益深入。通讯网络是实现智能家居系统极其重要的组成部分,而ZigBee是一种专为低速率无线个域网(LR-WPAN)设计的低成本、低功耗、短距离的无线通信协议,符合智能家居系统的组网及通讯要求。本文在对无线传感器网络技术的研究基础上提出一种基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案。论文首先介绍介绍智能家居系统国内外研究现况,然后采用S3C2410芯片和CC2430芯片搭建智能家居Linux嵌入式系统的硬件、软件平台和Zigbee模块,以实现家居环境信息的智能采集,并提出通过压电转换方法将机械振动能转化成电能的Zigbee节点供电模块设计方案。在全面介绍Zigbee技术组网特性的基础上,重点研究其路由协议优化方案。针对现有ZBR路由算法存在的路由请求分组广播泛洪问题,提出减小分组广播半径、控制分组开销的方法,以降低节点功耗。采用NS2网络仿真平台对ZBR路由协议与DSDV路由协议进行仿真,并分析分组投递率、路由开销、端到端的平均时延性能指标；对改进的AARAODV路由算法与ZBR路由协议进行仿真,并分析分组广播数目、路由开销和网络存活节点数。仿真结果表明,本文提出的改进AARAODV算法能有效降低Zigbee网络节点的能耗,提高智能家居系统性能、延长其生命周期。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 智能家居概述  8
  1.2 论文研究背景  8-11
    1.2.1 国内外研究现状  8-9
    1.2.2 课题来源及研究意义  9-11
  1.3 论文的主要研究内容及结构安排  11-12
第二章 智能家居控制平台总体设计  12-30
  2.1 嵌入式系统简介  12-14
  2.2 嵌入式系统开发过程  14
  2.3 系统控制平台总体设计方案  14-23
    2.3.1 硬件设计  16-19
    2.3.2 软件设计  19-21
    2.3.3 Zigbee模块设计  21-23
  2.4 无线传感器网络节点振动能供电模块设计  23-29
    2.4.1 各种供电能源性能比较  24-26
    2.4.2 供电模块振动能量采集电路设计  26-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 基于Zigbee路由请求广播半径自适应算法优化设计  30-57
  3.1 Zigbee技术特点及组网特性  30-41
    3.1.1 Zigbee技术特点  30-31
    3.1.2 Zigbee技术组网特性  31-41
  3.2 Zigbee路由协议组成研究  41-45
    3.2.1 Cluster-Tree路由算法  42
    3.2.2 AODVjr路由算法  42-45
    3.2.3 Zigbee路由协议  45
  3.3 Zigbee路由协议优化分析与设计  45-56
    3.3.1 路由请求分组广播引发的问题  46-47
    3.3.2 分组广播半径自适应调整AARAODV路由算法的提出  47-48
    3.3.3 AARAODV路由算法的分析与设计  48-56
  3.4 本章小结  56-57
第四章 无线传感器网络仿真分析  57-72
  4.1 网络仿真软件的选择  57-59
  4.2 NS2平台下IEEE 802.15.4/Zigbee仿真模型的搭建  59-60
    4.2.1 IEEE 802.15.4/ZigbeePHY层及MAC层代码模块移植  59-60
    4.2.2 IEEE 802.15.4/ZigbeeNWK层代码模块移植  60
  4.3 IEEE802.15.4/ZigBee路由过程仿真分析  60-68
    4.3.1 按需驱动的路由协议仿真平台设置  61-63
    4.3.2 仿真过程trace文件分析  63-66
    4.3.3 ZBR路由协议/DSDV路由协议性能对比分析  66-68
  4.4 Zigbee改进算法AARAODV仿真  68-71
    4.4.1 仿真平台搭建  68
    4.4.2 改进算法AARAODV/ZBR协议仿真分析  68-71
  4.5 本章小结  71-72
第五章 总结与展望  72-74
  5.1 论文工作总结  72-73
  5.2 研究展望  73-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
攻读学位期间主要的研究成果  79

相似论文

  1. 智能家居系统中ZigBee节点的研究,TN929.5
  2. 基于ZigBee技术的无线传感器网络研究与实现,TN929.5
  3. 基于HTTP的智能家居网络改进方案,TP273.5
  4. 智能家居系统的研究与设计,TP273.5
  5. 基于ZigBee网络的运动物体定位跟踪研究,TN929.5
  6. 一种适用于智能家居应用的物联网系统设计,TN929.5
  7. 基于ZigBee技术的定位技术研究与应用,TP212.9
  8. 基于无线传感器网络的智能家居安全监测系统的研究与应用,TP273.5
  9. 基于ZigBee的中国林蛙养殖大棚监测系统的研究与开发,TP274
  10. 智能家居系统硬件验证平台设计与实现,TP273.5
  11. ZigBee技术在污染气体监测系统中的研究与应用,TP274
  12. 基于ARM9智能家居系统的设计与研究,TP273.5
  13. 基于无线传感器网络的智能家居系统研究与设计,TP273.5
  14. 基于ZigBee的语音采集及传输关键技术的研究,TN912.3
  15. 智能家居安防子系统的设计与实现,TP277
  16. 智能家居监控机器人,TP273.5
  17. 智能家居无线传感器网络设计与实现,TP212.9
  18. 基于UDT的实时流媒体加密传输技术研究,TN918.4
  19. 无线传感器网络数据融合算法研究,TN929.5
  20. 基于ZigBee的抢险救灾无线传感器网络,TN929.5
  21. 基于FPGA的超声诊断仪前端及显示模式的设计,TP274.53

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