基于自组网无线通信技术的照明控制系统设计与实现

发布时间：2020-09-17 13:12

　　智能家居目前处在市场的启动期阶段,在“万物互联”的物联网技术催生之下各种智能家居产品迎来新的增长和爆发。更智能、更舒适、更节能成为人们对照明产品新的需求点。随着互联网技术应用的普及和物联网的广泛应用,传统照明公司纷纷拥抱互联网,寻求新的增长点,本文所介绍的基于自组网无线通信智能照明系统便是在这样的背景下应运而生。本文设计和实现了一套基于自组网无线通信智能照明系统。该系统可实现局域网内照明设备的发现和识别、分组控制、定时任务、统计报表等功能。论文以智能照明控制系统的设计与实现过程为主线进行撰写,主要包括以下研究内容:1、论文首先对国内外智能家居的发展情况进行了深入的调查研究,总结了目前智能照明系统的技术及应用,对智能照明控制系统的背景以及国内外的研究现状进行了分析和概述。2、简要介绍了系统开发的关键技术,对照明设备的自主发现Bonjour协议以及设备信息推送协议MQTT的原理等进行较为深入的分析。3、对系统进行了详细的分析,分别阐述了系统的开发背景、市场前景、开发目标等,结合软件的功能用例模型对系统功能需求进行了详细的分析,同时还对系统的非功能需求以及系统的内部接口和外部接口进行了阐述。4、完成系统的设计与实现,对智能照明控制系统的软硬件体系架构和技术方案进行分析和设计。通过类图、业务流程图等方式阐述了智能照明控制系统功能模块的设计过程,通过E-R数据库建模和数据库表结构对数据库的进行设计。使用Java语言和Spring开发框架以及MySQL数据库进行具体开发实现。5、使用Junit单元测试框架以及设计各个功能模块的测试用例对进行测试,分析测试结果。最后对系统开发过程和经验进行总结,并对智能照明控制系统的存在的问题和下一步需要改进完善的地方进行说明。系统最终实现了局域网内智能设备的发现和识别、分组控制、定时任务、统计报表等功能,极大的方便了商业用户或者家庭用户对照明设备的远程控制和统计分析,操作简便、功能丰富,具有较好的市场应用前景。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU855;TP273
【部分图文】：

流程图,客户端,流程图,推送

订阅ＲＳＰ邋Ｔｏｐｉｃ逦？接收推送消息一＊？解析处理消息一？更新数据库逡逑图２－１邋ＭＱＴＴ系统结构图逡逑本系统中所用ＭＱＴＴ系统上报信息分为两种方式，分别是定时上报和上报。其中定时上报为ＷＦ－ＺＢ网关在捕获ＺｉｇＢｅｅ节点之后，将节点设定为（３０秒）上报节点信息，上报的信息包含：ＭＡＣ、ＧＲＯＵＰ、１０邋（ｒｅｌａｙ）、ＰＷ电压、电流、功率、累加功率，格式上报如下＜ＡＵＴＯ＿ＲＥＰＯＲＴ＿ＩＤ＞＜ＭＡＣ，ＧＲＯＵＰ，ＩＯ，ＰＷＭ，Ｕ，Ｉ，Ｐ，邋ＳＰ＞。扫描上报为在扫间，ＷＦ－ＺＢ每收到一个节点返回的扫描信息后，立刻上报。逡逑限于篇幅以下以客户端订阅ＲＳＰ邋Ｔｏｐｉｃ和接收推送信息为例介绍ＭＱＴＴ／订阅的具体实现过程，图２－２为客户端ｓｕｂＣｌｉｅｎｔ订阅ＲＳＰ邋Ｔｏｐｉｃ的流程。ＷＦ－网关采用定时上报模式，服务端根据定时上报的信息格式解析提取出设备信并将信息更新至数据库。逡逑

情景,设备

□．ｌｏｃａｌ逡逑图２－３邋ｍＤＮＳ使用情景逡逑ｍＤＮＳ使用情景之一如图２－３所示，设备Ｄ通过组播方式，询问设备Ａ．邋ｌｏｃａｌ逡逑的地址，设备Ａ通过同样的组播回复它的地址信息，组播内的所有设备Ｂ，Ｃ，Ｄ－－－逡逑都会收到此信息，它们会将设备Ａ的ｉｐ地址等信息（如ＴＴＬ值）刷新到ｍＤＮＳ逡逑的缓冲区内。ｍＤＮＳ只接受主机名前缀为？邋ｌｏｃａｌ的域名解析并且仅用在局域网内逡逑部，这一点与ＤＮＳ有所不同。逡逑除此之外，ｍＤＮＳ还有其它作用，例如在零配置网络中给自己分配域名，设逡逑备给自身选择一个域名后，通过发送ｍＤＮＳ包来查询局域网内是否有同名设备，逡逑如果不存在同名设备便以此名称作为自己的域名。逡逑２．２．２邋ＤＮＳ－ＳＤ逡逑ＤＮＳ－ＳＤ邋（ＤＮＳ邋ｂａｓｅｄ邋Ｓｅｒｖｉｃｅ邋Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ），即基于邋ＤＮＳ邋的服务发现协议。通逡逑过发送不同类别的记录查询局域网内设备可提供的服务、获取主机名和端口号、逡逑获取服务实例更详细信息。具体如下：逡逑１、服务发现。设备会通过组播组发送一个查询ＰＴＲ记录的数据包，其数据逡逑格式为：＜ｓｅｒｖｉｃｅ＞．＜ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＞．＜ｄｏｍａｉｎ＞。ｓｅｒｖｉｃｅ邋表示要查询的服务

用例图,用例图,用户系统,个人信息

图３－１系统总体功能用例图逡逑１、用户系统管理逡逑

【参考文献】