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

1、當今社會，物聯(lián)網的發(fā)展得到人們越來越多的關注。作為物聯(lián)網應用中的重要領域，智能家居系統(tǒng)成為相關學者及產業(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)功耗和增強可擴展性成為智能家居系統(tǒng)的研究重點。
　　本文是對基于ZigBee通信技術的智能家居系統(tǒng)的研究，主要研究ZigBee路由協(xié)議的改進及智能家居系統(tǒng)的設計方案，解決傳統(tǒng)路由協(xié)議路由開銷高、節(jié)點能耗大及關

2、鍵節(jié)點能量耗盡死亡所造成的系統(tǒng)網絡分割或癱瘓;應用改進的路由協(xié)議及ACE反應器框架設計出穩(wěn)定性好，擴展性強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技術的基本原理及現(xiàn)有路由協(xié)議的優(yōu)缺點，為選用ZigBee技術作為智能家居系統(tǒng)的通信手段提供了理論基礎。其次論文在現(xiàn)有的ZBR路由協(xié)議的基礎上，提出了改進的ZigBee路由協(xié)議M-ZBR，主要改進節(jié)點地址分配方式和網絡路由選擇機制，添加節(jié)點能量均衡策略

3、。仿真結果表明在路由開銷和節(jié)點能量消耗方面M-ZBR明顯低于樹路由協(xié)議和ZBR路由協(xié)議。將此協(xié)議設計應用于智能家居的ZigBee網絡通信模塊可大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性并降低節(jié)點的功耗。
　　然后本文介紹了智能家居系統(tǒng)的設計方案，主要包括ZigBee通信模塊設計、智能網關設計、中控機設計以及基于ACE反應器框架的系統(tǒng)軟件設計。其中中控機為智能家居系統(tǒng)提供了軟件運行平臺及協(xié)議轉換策略;ACE框架簡化了系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定、擴展性