无线智能家居控制系统的设计与实现

发布时间：2017-03-17 11:08

  本文关键词：无线智能家居控制系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的发展,人们对生活的品质要求越来越高,智能家居也一步步的来到了我们生活中。现在,可以看到越来越多的设备在智能化,这些智能化的应用也切切实实的改变了我们的生活环境,不单是生活环境的改善,更是生活方式的转变,生活品质的有效提高,而且随着移动智能终端的普及,人们对智能终端的需求也越来的旺盛,智能家居也将迎来一次大爆发。根据前期的调研工作,论文首先是对目前智能家居的发展现状做了介绍,然后对系统的可能性进行了分析,详细说明了目前已知技术的一些优缺点,比较了目前多种有线和无线技术的优势和缺点,最后选用了ZigBee技术,但是无线通信在实际环境下的安全风险是巨大的。所以,为了规避这样的技术风险,本次课题实现引入了CAN总线通信作为部署后备方案,并且和无线ZigBee通信系统无缝整合成一个完整的整体。为了把无线通信技术和有线通信技术进行无缝隙的接合在一起,取长避短发挥出各种通信技术的特点和优势,由我们自己团队开发的一套面向物联网应用的一个整体应用体系也就是Bwave应用框架。Bwave应用框架是由我们自己的团队开发的一套面向物联网应用的一个整体应用体系,框架体系中包括了软件和硬件两个主体,本应用框架开发的目的是把无线通信技术和有线通信技术进行无缝隙的接合在一起,取长补短发挥出各种通信技术的特点和优势,为我们的智能家居和物联网系统打通通道,使不同的通信技术的发挥出各自优点,在不足方面进行互补。然后文章在Bwave应用框架的基础上提出了无线智能家居控制系统的软件和硬件部分框架结构,并且根据系统框架设计,详细的对智能家居中各个模块进行了设计,重点设计是软件设计中设备管理和硬件模块的USB转ZigBee无线转换器。软件系统则需要包含了添加设备、设备控制和情景管理等主要功能,用户通过这些功能对硬件进行控制。最后根据之前对无线智能家居控制硬件系统和无线智能家居控制软件系统设计工作,实现了无线智能家居控制系统,以移动智能终端为最终控制端对智能家居进行控制。
【关键词】：智能家居 ZigBee BWave 物联网
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TU855
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.1.1 课题研究背景11
• 1.1.2 课题的研究意义11-12
• 1.2 相关技术发展与现状12-14
• 1.2.1 智能家居的发源和简单发展史12-13
• 1.2.2 智能家居国外的发展现状13
• 1.2.3 国内智能家居的发展与现状13-14
• 1.3 主要研究的内容14
• 1.4 本文组织结构安排14-16
• 第二章 关键器件与技术介绍16-21
• 2.1 TI CC2530芯片简介16
• 2.2 Micorchip MCP251516
• 2.3 现有用于智能家居网络技术的简单介绍16-18
• 2.3.1 电力线载波通信技术16-17
• 2.3.2 有线总线通信技术17
• 2.3.3 无线通信技术17-18
• 2.4 ZigBee技术18-20
• 2.4.1 蓝牙技术18-19
• 2.4.2 Wi-Fi技术19
• 2.4.3 ZigBee技术19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 无线智能家居控制系统需求分析21-28
• 3.1 项目资源的可行性分析21-22
• 3.2 功能性需求22-25
• 3.3 非功能性需求25-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第四章 无线智能家居控制硬件系统设计28-40
• 4.1 Bwave应用框架设计28-30
• 4.2 无线智能家居控制硬件系统架构设计30-31
• 4.3 USB转ZigBee无线转换器31-35
• 4.3.1 USB转ZigBee无线转换器的硬件设计方案31
• 4.3.2 任务和目标31
• 4.3.3 重点需求分析31-33
• 4.3.4 详细设计33-35
• 4.4 硬件方案设计35-38
• 4.4.1 单板总线设计36-37
• 4.4.2 电源详细设计37-38
• 4.4.3 PCB走线设计38
• 4.5 其他模块设计38-39
• 4.6 本章小结39-40
• 第五章 无线智能家居控制软件系统设计40-59
• 5.1 软件系统架构设计42-43
• 5.2 网关管理模块设计43-47
• 5.2.1 服务器启动模块43
• 5.2.2 网关（上位机）启动模块43-45
• 5.2.3 网关（上位机）发送数据给设备模块45
• 5.2.4 设备发送数据给网关（上位机）模块45-47
• 5.3 设备管理模块设计47-54
• 5.3.1 设备控制模块47-48
• 5.3.2 设备上线模块48
• 5.3.3 设备掉线模块48-50
• 5.3.4 设备新增模块50-52
• 5.3.5 设备更新模块52-53
• 5.3.6 设备删除模块53-54
• 5.4 设备升级管理模块设计54-57
• 5.4.1 单条请求方式55-56
• 5.4.2 流方式串口升级56-57
• 5.5 数据库设计57-58
• 5.6 本章小结58-59
• 第六章 无线智能家居控制系统实现59-82
• 6.1 用户客户端59-66
• 6.2 系统管理端66-81
• 6.2.1 用户管理66-70
• 6.2.2 设备管理70-75
• 6.2.3 系统管理75-81
• 6.3 本章小结81-82
• 第七章 无线智能家居控制系统测试82-85
• 7.1 测试目的82
• 7.2 测试环境82
• 7.3 测试用例82-84
• 7.4 测试结果84
• 7.5 本章小节84-85
• 第八章 总结与展望85-87
• 8.1 总结85
• 8.2 展望85-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-91

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本文编号：252803