基于ZigBee技术与WIFI的智能家居系统设计

发布时间：2021-05-23 03:10

　　随着科技的发展和经济水平的提高,人们的生活、工作与信息通信的关系正日趋紧密。社会信息化的发展在逐步改变人们的生活习惯和工作方式的同时,也对人们的传统家庭住宅和居住环境提出了更高的要求,家居智能设备逐步受到人们的青睐。本文以智能家居系统为研究对象,展开以ZigBee与Wi-Fi的智能家居系统研究与设计,采用三层架构对感知层、网络层和应用层分别进行设计。针对家居环境的数据采集,设计了多传感器数据级融合算法来得到家居环境较为准确的数据值。本文主要研究内容如下:（1）对智能家居系统的需求进行分析,并对系统中的无线传输方式进行了选择。基于物联网的体系结构将智能家居系统方案设计为感知层、网络层和应用层的三层结构。（2）对智能家居系统中感知层中的ZigBee网络和网络层中的STM32智能网关进行了硬件设计。（3）设计系统通信协议和各类应用软件。设计完整多层通信协议,满足采集数据和控制信息在各层间双向传输需求,并分别对系统感知层的ZigBee 网络、网络层的STM32智能网关进行了软件设计。（4）针对智能家居的数据级融合,简要说明了目的与作用,通过提高感知环境数据的准确程度来获得更好的温室智能调控改善... 

【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源与研究背景
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 物联网技术的研究
        1.2.3 智能家居系统的发展趋势
    1.3 本文研究内容及论文结构
2 智能家居系统总体设计
    2.1 智能家居系统需求分析
    2.2 无线传输方式选择
    2.3 ZIGBEE技术分析与研究
        2.3.1 ZigBee简介
        2.3.2 ZigBee特点
        2.3.3 ZigBee网络的设备类型
        2.3.4 ZigBee网络拓扑结构
    2.4 智能家居系统方案设计
        2.4.1 系统三层结构
        2.4.2 系统感知层设计
        2.4.3 系统网络层设计
        2.4.4 系统应用层设计
    2.5 本章小结
3 智能家居系统硬件设计
    3.1 系统感知层硬件设计
        3.1.1 通信模块设计
        3.1.2 传感器模块设计
        3.1.3 执行设备模块设计
        3.1.4 辅助电路设计
    3.2 系统网络层硬件设计
        3.2.1 STM32核心模块设计
        3.2.2 网络通信模块设计
    3.3 本章小结
4 智能家居系统软件设计
    4.1 系统软件设计
    4.2 系统通信协议设计
    4.3 系统感知层ZIGBEE软件设计
        4.3.1 Z-Stack协议栈
        4.3.2 ZigBee协调器软件设计
        4.3.3 ZigBee检测终端软件设计
        4.3.4 ZigBee执行终端软件设计
    4.4 系统网络层智能网关软件设计
        4.4.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统
        4.4.2 LwIP协议栈
        4.4.3 STM32智能网关多任务设计
    4.5 本章小结
5 基于多传感器融合的家居环境数据采集
    5.1 智能家居系统数据级融合
    5.2 自适应加权融合算法
    5.3 基于支持度的数据融合算法
    5.4 基于支持度的自适应加权融合算法
    5.5 本章小结
6 智能家居系统PC服务器和手机APP设计
    6.1 系统网络层上位机软件设计
        6.1.1 上位机界面设计
        6.1.2 上位机功能设计
    6.2 系统应用层App软件设计
        6.2.1 App界面设计
        6.2.2 App功能设计
    6.3 本章小结
7 结论和展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢



本文编号：3202171