基于自組網(wǎng)的智能家居終端節(jié)點(diǎn)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著近距離無(wú)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(wú)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(fèi)，所以該頻帶上的無(wú)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(hào)穿透力較差、傳輸距離較短、產(chǎn)品的靈活性不足的問(wèn)題。
　　 論文將自組織思想應(yīng)用于智能家居的終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自動(dòng)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(wèn)題。而現(xiàn)有自組織協(xié)議大多采用廣播機(jī)制，不能很好的適用于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，本文對(duì)此給出了具體的解決途徑，通過(guò)自定義詳細(xì)的通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)智能家居網(wǎng)絡(luò)的自組織功能。
　　 文中主要針對(duì)智能家居靈活性不好的缺點(diǎn)，結(jié)合功耗控制要求，提出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)間的自組織。設(shè)計(jì)思想為：節(jié)點(diǎn)上電時(shí)，主動(dòng)分別向全局節(jié)點(diǎn)表中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)采用輪詢(xún)方式逐個(gè)發(fā)送連接請(qǐng)求，把收到回復(fù)信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，添加到本地鄰居節(jié)點(diǎn)表。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)時(shí)，首先查

3、詢(xún)本地鄰居節(jié)點(diǎn)表，如果目的節(jié)點(diǎn)在鄰居表中，則直接通信，無(wú)需中繼。如果發(fā)現(xiàn)目的節(jié)點(diǎn)不在本地鄰居表，則對(duì)它的鄰居逐個(gè)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(diǎn)則作為中繼節(jié)點(diǎn)在本地鄰居表中查詢(xún)最終目的節(jié)點(diǎn)，往復(fù)執(zhí)行此過(guò)程，直至找到該節(jié)點(diǎn)，這樣就通過(guò)各級(jí)中繼實(shí)現(xiàn)了任意節(jié)點(diǎn)間的通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的自組織管理。具體實(shí)現(xiàn)方案為：硬件部分選用微處理器+無(wú)線收發(fā)芯片的設(shè)計(jì)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(diǎn)狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)，分析了底層驅(qū)