基于無線傳感器網絡的智能家居系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著網絡信息技術和計算機技術的發(fā)展，住宅小區(qū)和家庭逐漸智能化，智能家居系統(tǒng)成為當今的一個研究熱點。實現(xiàn)家庭信息化、網絡化是當今智能家居系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。 本課題基于ZigBee技術組建家庭內部的無線傳感器網絡，開發(fā)了智能家居系統(tǒng)。完成系統(tǒng)結構設計，實現(xiàn)家居內部各種傳感器節(jié)點的應用功能，組建具備自組織功能的家庭ZigBee網絡，實現(xiàn)網絡內部節(jié)點間的信息交互，通過協(xié)調器管理整個家庭網絡的功能。最后通過智能家居服務器將家庭網絡與In

2、ternet相連，實現(xiàn)遠程用戶對智能家庭網絡的監(jiān)控和管理。與傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)相比，具有免布線、體積小、運行可靠、維護方便，遠程實時監(jiān)控等特點。本系統(tǒng)重點解決組網方便、標準化、擴展性強、低成本、低功耗等關鍵技術問題，具有較高的創(chuàng)新和實用價值，并可推廣應用到工業(yè)過程控制、樓宇自動化、醫(yī)療等其他領域。課題主要研究內容包括以下幾個方面： 第一章介紹課題的研究背景，智能家居和無線傳感器網絡的概念和性能特點，分析了智能家居的國內外發(fā)展現(xiàn)狀，

3、確定課題的主要研究內容。 第二章設計智能家居系統(tǒng)總體方案，提出智能家居系統(tǒng)的功能結構，比較各種組網技術的特點，選擇適合智能家居系統(tǒng)的ZigBee技術組建內部通信網，通過對ZigBee無線網絡拓撲的分析，確立家庭無線網的拓撲結構，最后說明本系統(tǒng)設計中考慮的主要因素。 第三章設計智能家居系統(tǒng)內部網絡協(xié)調器節(jié)點，其中重點為無線通訊模塊和微控制器模塊的硬件設計，最后編寫節(jié)點間無線通信的程序。 第四章設計智能家居內部各種功

4、能節(jié)點的軟、硬件。 第五章設計家庭無線傳感器網絡系統(tǒng)的軟件，實現(xiàn)網絡及應用的完整功能。首先簡要分析ZigBee技術及ZigBee協(xié)議棧，然后分別設計主程序的軟件框架，編寫協(xié)調器和終端設備的程序，其中包括建立無線網絡及設備加入無線網絡、實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集等。最后成功組建由網絡協(xié)調器、路由設備和多個終端設備構成的樹型、多節(jié)點、單跳路由的自組織家庭無線網絡，實現(xiàn)通過網絡協(xié)調器對整個網絡進行控制和管理，具體實現(xiàn)遠程調光控制、室內環(huán)境監(jiān)測、家用