基于ZigBee的智能家居无线传感器网络研究

发布时间：2017-07-28 15:30

  本文关键词：基于ZigBee的智能家居无线传感器网络研究

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【摘要】：随着计算机技术,自动控制技术,物联网技术和移动互联技术的不断发展,智能家居领域得到了广泛关注和深入研究。由于本身的特点,基于ZigBee无线协议的无线传感器网络技术在智能家居、安全监测和工业控制领域中得到了广泛应用。ZigBee技术具有短距离、多跳性、成本低和网络容量大等优点,更加适合在智能家居控制系统中应用。本文对智能家居无线传感器网络进行分析和研究,主要内容如下:首先,针对目前各大互联网企业对智能家居领域的重视,介绍了其研究背景和研究意义。同时,介绍了国内外对智能家居控制系统研究现状。阐述了无线传感器网络技术的原理和主要优势。通过比较和分析目前集中主流无线传输方式的优点和缺点。其次,仔细研究了IEEE 802.15.4协议的原则、规程,概述ZigBee网络及其实际运用的有关定义,分析了所用设施种类、型号、网络拓扑架构、各不同层和相关技术参数进行了介绍和分析。再次,本文对智能家居无线控制系统的协调器和各个传感器终端传感器节点进行了硬件设计。首先对智能家居无线控制系统的硬件系统总体进行了规划,采用TI公司的CC2530为控制核心针对无线传感器网络的节点进行了设计。另外还包括其他外围电路设计分别是:供电电源、LCD显示电路、串行总线RS485、USB接口电路等。同时,对智能家居系统进行了软件设计,首先介绍了TI公司针对其无线传输芯片CC2530开发的Z-Stack协议栈ZigBee2007/PRO进行研究。将协议栈移植到协调器节点和各个传感器终端ZigBee节点上,实现家庭控制子网的组建和控制。最后对无线传感器网络进行了AES加密算法的研究。最后,对ZigBee无线智能家居系统的协调器节点和传感器终端节点进行测试。完成协调器节点和终端控制节点的组网功能的实现,并完成传感器终端节点和协调器节点的数据传输。各个模块进行联合调试后,能够满足用户的需求。
【关键词】：无线传感器网络 Zig Bee 智能家居 CC2530
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU855;TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 无线传感器网络概述11
• 1.4 本文研究内容及章节安排11-13
• 第2章 ZigBee技术概述13-23
• 2.1 ZigBee技术特点13-14
• 2.2 ZigBee设备类型14-15
• 2.3 ZigBee网络拓扑15
• 2.4 ZigBee协议规范15-21
• 2.4.1 物理层16-17
• 2.4.2 MAC层17-18
• 2.4.3 网络层18-20
• 2.4.4 应用层20-21
• 2.5 本章小结21-23
• 第3章 智能家居系统硬件系统23-29
• 3.1 智能家居总体设计方案23-24
• 3.2 协调器节点硬件设计24-25
• 3.3 温湿度传感器节点设计25-27
• 3.4 LCD显示电路设计27
• 3.5 供电电源电路设计27-28
• 3.6 USB接口电路设计28
• 3.7 本章小结28-29
• 第4章 智能家居系统软件系统设计29-35
• 4.1 节点程序设计流程与开发平台29-30
• 4.2 ZigBee网络节点的软件设计30-33
• 4.2.1 协调器软件设计30-32
• 4.2.2 终端设备节点的软件设计32-33
• 4.2.3 温湿度传感器数据采集软件设计33
• 4.3 本章小结33-35
• 第5章 系统测试及实验结果35-41
• 5.1 硬件系统调试35-36
• 5.2 软件系统调试36-37
• 5.3 系统调试37-39
• 5.4 本章小结39-41
• 第6章 总结与展望41-43
• 6.1 全文总结41
• 6.2 未来展望41-43
• 参考文献43-48
• 作者简介48-49
• 致谢49

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梁明;李学瑞;石永华;;基于ZigBee的智能家电控制系统设计[J];现代电子技术;2012年17期

2 何建华;罗飞;张足生;于峰崎;;基于ZigBee技术的温湿度监控系统[J];微型机与应用;2012年15期

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10 司海飞;杨忠;王s，

本文编号：584761