基于改進(jìn)ZigBee路由協(xié)議的智能家居系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)今社會，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展得到人們越來越多的關(guān)注。作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的重要領(lǐng)域，智能家居系統(tǒng)成為相關(guān)學(xué)者及產(chǎn)業(yè)鏈上各廠商爭相研究的對象。節(jié)能、便捷、低成本的生活方式使人們對智能家居系統(tǒng)提出了更高的要求，其中提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)功耗和增強(qiáng)可擴(kuò)展性成為智能家居系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。
　　本文是對基于ZigBee通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的研究，主要研究ZigBee路由協(xié)議的改進(jìn)及智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，解決傳統(tǒng)路由協(xié)議路由開銷高、節(jié)點(diǎn)能耗大及關(guān)

2、鍵節(jié)點(diǎn)能量耗盡死亡所造成的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分割或癱瘓;應(yīng)用改進(jìn)的路由協(xié)議及ACE反應(yīng)器框架設(shè)計(jì)出穩(wěn)定性好，擴(kuò)展性強(qiáng)的新型智能家居系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了課題來源及研究現(xiàn)狀，闡述了ZigBee技術(shù)的基本原理及現(xiàn)有路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)，為選用ZigBee技術(shù)作為智能家居系統(tǒng)的通信手段提供了理論基礎(chǔ)。其次論文在現(xiàn)有的ZBR路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)的ZigBee路由協(xié)議M-ZBR，主要改進(jìn)節(jié)點(diǎn)地址分配方式和網(wǎng)絡(luò)路由選擇機(jī)制，添加節(jié)點(diǎn)能量均衡策略

3、。仿真結(jié)果表明在路由開銷和節(jié)點(diǎn)能量消耗方面M-ZBR明顯低于樹路由協(xié)議和ZBR路由協(xié)議。將此協(xié)議設(shè)計(jì)應(yīng)用于智能家居的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信模塊可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性并降低節(jié)點(diǎn)的功耗。
　　然后本文介紹了智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，主要包括ZigBee通信模塊設(shè)計(jì)、智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)、中控機(jī)設(shè)計(jì)以及基于ACE反應(yīng)器框架的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。其中中控機(jī)為智能家居系統(tǒng)提供了軟件運(yùn)行平臺及協(xié)議轉(zhuǎn)換策略;ACE框架簡化了系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、擴(kuò)展性