基于物联网的智能家居系统设计与实现

发布时间：2017-04-11 14:10

  本文关键词：基于物联网的智能家居系统设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：物联网被视为继互联网之后最重大的科技创新。智能家居是物联网的一个重要应用,可以实现对家居环境的智能管理与远程调控,并能为人类营造便利、快捷、舒适的生活居住条件。基于此,本设计从物联网的角度入手对智能家居系统进行了研究与设计。 本设计构建了一个基于GPRS单元(SIM900)与ZIGBEE单元(Xbee-PBOZB)的远程无线调控系统。综合考虑了智能家居低成本、低功耗、传输距离短等特点,基于簇型网络拓扑(Network Topology)结构,利用末端调控节点、智能网关、末端采集节点及数据显示平台完成互联网与家庭局域网之间的无缝连接。针对硬件设计,根据各个不同节点的结构构建相应的功能框架,采用CC2430芯片作为ZigBee的核心芯片,其中核心单元利用STM32F103VET6微调节器进行设计。另外,软件方面,本研究也采用单元化的思路,把不同单元间的交流,利用通信接口实现。采用这一系列的手段,更有效的开发软件系统,后期的维护与更新也更加人性化。 本设计中所提出的智能家居系统,不仅能够实现自主监督、调节、警报等功能,同时还可以在不同层面展现出智能家居的便捷性与实用性。基于此,智能家居拥有非常广阔的发展空间与应用前景。
【关键词】：物联网 智能家居 网络架构 拓扑结构 组网技术
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU855;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景和意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 主要内容和框架12-13
• 2 物联网技术原理13-25
• 2.1 物联网智能家居概念13
• 2.2 既有技术评价分析13-15
• 2.3 物联网智能家居系统核心技术15-19
• 2.3.1 感知层技术16-18
• 2.3.2 网络层技术18-19
• 2.3.3 应用层技术19
• 2.4 无线网络的需求选择19-23
• 2.4.1 ZigBee技术的简介20-22
• 2.4.2 ZigBee协议框架22-23
• 2.5 GSM技术原理23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 3 物联网智能家居网络系统方案设计25-30
• 3.1 设计需求25-26
• 3.2 整体设计26-28
• 3.3 系统节点结构设计28-29
• 3.3.1 末端节点结构28
• 3.3.2 家庭网关节点的结构28-29
• 3.4 系统软件体系结构的设计29
• 3.5 本章小结29-30
• 4 智能家居系统硬件设计30-51
• 4.1 硬件设计方法30
• 4.2 单元确定与核心芯片选择30-32
• 4.3 通信单元设计32-36
• 4.3.1 ZigBee单元设计32-35
• 4.3.2 GSM单元的选择35-36
• 4.4 采集单元设计36-43
• 4.4.1 温度传感器单元36-37
• 4.4.2 湿度传感器单元37-39
• 4.4.3 火警监测单元39-41
• 4.4.4 红外帘幕传感器41-43
• 4.5 末端调控相关节点43-44
• 4.6 智能网关节点的相关设计44-48
• 4.7 电源单元设计48-49
• 4.8 通信接口单元设计49-50
• 4.9 本章小结50-51
• 5 智能家居系统中的软件设计51-57
• 5.1 软件开发平台及设计流程51-52
• 5.2 采集节点的软件设计52-54
• 5.3 调控节点软件设计54-55
• 5.4 网关节点的软件设计55-56
• 5.5 界面设计56
• 5.6 本章小结56-57
• 6 系统性能测试及分析57-62
• 6.1 单元模块测试58-60
• 6.2 软件性能测试60
• 6.3 系统测试60-61
• 6.4 本章小结61-62
• 7 总结与展望62-64
• 7.1 全文总结62-63
• 7.2 展望63-64
• 参考文献64-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙其博;刘杰;黎

本文编号：299253