基于自組網(wǎng)的智能家居終端節(jié)點的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著近距離無線通信技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，智能家居徹底沖破了傳統(tǒng)的有線方式的束縛，跳躍到了無線控制的高度，由于2.4GHz的ISM頻段不需要執(zhí)照，而且全球免費，所以該頻帶上的無線技術(shù)在智能家居的應(yīng)用中使用較為廣泛，但是普遍存在著信號穿透力較差、傳輸距離較短、產(chǎn)品的靈活性不足的問題。
　　 論文將自組織思想應(yīng)用于智能家居的終端節(jié)點設(shè)計中，實現(xiàn)信號的自動中繼，進(jìn)而解決了目前市面上2.4GHz頻段上智能家居系統(tǒng)中存在的傳輸距離短、靈活性不足

2、的問題。而現(xiàn)有自組織協(xié)議大多采用廣播機制，不能很好的適用于本設(shè)計系統(tǒng)中，本文對此給出了具體的解決途徑，通過自定義詳細(xì)的通信協(xié)議來實現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)的自組織功能。
　　 文中主要針對智能家居靈活性不好的缺點，結(jié)合功耗控制要求，提出系統(tǒng)總體設(shè)計實現(xiàn)終端節(jié)點間的自組織。設(shè)計思想為：節(jié)點上電時，主動分別向全局節(jié)點表中的每個節(jié)點采用輪詢方式逐個發(fā)送連接請求，把收到回復(fù)信號的節(jié)點，添加到本地鄰居節(jié)點表。當(dāng)一個節(jié)點向另一個節(jié)點發(fā)送信號時，首先查

3、詢本地鄰居節(jié)點表，如果目的節(jié)點在鄰居表中，則直接通信，無需中繼。如果發(fā)現(xiàn)目的節(jié)點不在本地鄰居表，則對它的鄰居逐個發(fā)送攜帶最終目的地址的數(shù)據(jù)包，收到數(shù)據(jù)包的節(jié)點則作為中繼節(jié)點在本地鄰居表中查詢最終目的節(jié)點，往復(fù)執(zhí)行此過程，直至找到該節(jié)點，這樣就通過各級中繼實現(xiàn)了任意節(jié)點間的通信，進(jìn)而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的自組織管理。具體實現(xiàn)方案為：硬件部分選用微處理器+無線收發(fā)芯片的設(shè)計方案，軟件部分給出了智能家居自組網(wǎng)的總體控制流程及節(jié)點狀態(tài)機設(shè)計，分析了底層驅(qū)