智能家居末端设备一致性控制协议设计与实现

发布时间：2017-03-21 04:04

  本文关键词：智能家居末端设备一致性控制协议设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：家居智能化需求在不断扩大,各种家居产品层出不穷,但智能家居行业标准相对滞后,致使不同厂商生产的智能设备无法兼容,由此严重阻碍了家居产品智能化的步伐。为了使得各种智能设备互联互通,协议一致性问题亟待解决。针对智能家居中现有网关协议转换通用性不强问题的局限性,分析了智能家居主流通信协议,目的在于解决智能家居多种协议的一致性控制问题,将多种协议的不便控制由一致性网关进行统一处理。该网关对下位机支持Zigbee、蓝牙、红外接入,对上位机支持WIFI无线网络接入。它基本满足现有智能家居网关协议转换要求。考虑到协议转换的时效性及空间分布特点,对智能家居末端设备进行了相应改进,大幅提升了特定协议的转换效率及可靠性。针对红外协议的多样性,网关支持相应的红外学习功能,基本实现家居设备网关层通信透明化。此外,创新性地提出了数据处理机模型,通过对数据包的有效管理,系统性能更加趋于稳定,改进了网关协议转换效率,一定程度上降低了网关的整体能耗。同时,为了使系统更加简单易用,实现掌上管理智能家居设备的目标,设计了末端设备管控终端软件,通过智能手机就可以实时获取所需数据,对家居设备进行全方位监控。
【关键词】：智能家居 协议转换 一致性 网关
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855;TN915.04
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 课题背景7-8
• 1.2 智能家居系统国内外研究现状8-10
• 1.2.1 智能家居国外研究现状8-9
• 1.2.2 智能家居国内研究现状9-10
• 1.2.3 智能家居行业发展趋势10
• 1.3 研究意义和目的10-11
• 第二章 智能家居总体架构和协议解析11-22
• 2.1 智能家居系统拓扑结构11-12
• 2.2 无线传感器网络12
• 2.3 智能家居相关通信协议12-21
• 2.3.1 蓝牙低功耗通信协议12-14
• 2.3.2 Zigbee通信协议14-17
• 2.3.3 WIFI通信协议17-20
• 2.3.4 红外通信协议20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 家居设备协议一致性22-29
• 3.1 家庭网络协议概述22-24
• 3.1.1 家庭网络体系结构22-23
• 3.1.2 家庭网络协议制定23-24
• 3.2 协议一致性测试概述24-28
• 3.2.1 协议一致性测试概念24-26
• 3.2.2 协议一致性测试方法26-27
• 3.2.3 协议一致性测试过程27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第四章 家居系统硬件设计实现29-35
• 4.1 网关硬件设计29-32
• 4.1.1 网关硬件概述29
• 4.1.2 网关硬件电路详细设计29-32
• 4.2 末端节点硬件设计32-34
• 4.2.1 末端节点硬件概述32-33
• 4.2.2 末端节点硬件电路详细设计33-34
• 4.3 本章小结34-35
• 第五章 家居系统软件设计实现35-43
• 5.1 软件系统简介35-36
• 5.2 软件系统详细设计36-42
• 5.2.1 网关平台层软件设计36-39
• 5.2.2 网关应用层软件设计39-42
• 5.3 本章小结42-43
• 第六章 系统运行与测试43-47
• 6.1 系统运行环境介绍43
• 6.2 系统测试指标43-46
• 6.2.1 网关一致性测试43-44
• 6.2.2 网关丢包测试44-45
• 6.2.3 网关时延测试45-46
• 6.3 本章小结46-47
• 第七章 总结与展望47-49
• 7.1 工作总结47
• 7.2 研究展望47-49
• 参考文献49-52
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文52-53
• 致谢53

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