面向智能家居应用的蓝牙组网技术研究

发布时间:2018-01-15 14:00

  本文关键词:面向智能家居应用的蓝牙组网技术研究 出处:《北方工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


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【摘要】:随着物联网技术的日益发展,越来越多的家居设备将会实现网络化和智能化。蓝牙4.0的推出使得蓝牙设备拥有极低的运行和待机功耗,因此,蓝牙设备在智能家居网络中的应用变得更加广泛。但是传统蓝牙组网实现起来比较繁琐,不能很好的应用到实际的智能家居网络中,本课题针对此问题提出了一种改进的低功耗有损网络(Low-power and Lossy Networks,LLN)路由协议的蓝牙组网技术(Routing Protocol for LLN Improvement in Bluetooth networking,RPL-I-BN)。在基于RPL-I(RPLImprovement)的蓝牙智能家居网络中,蓝牙网络通过IPv6实现通信。蓝牙网络和互联网之间的通信通过网关来完成,该网关中包含发起组网的蓝牙根节点并支持IPv4和IPv6协议的转换。课题首先深入研究了 RPL的具体组网方式,在此基础上,对RPL进行了改进,提出了 RPL-I路由协议,使这种组网方式能够适应智能家居应用的需求。由于在智能家居环境中,非根节点之间没有交流,所以RPL-I组网的路由建立过程中,只需要完成根节点和非根节点之间的通信,即只需同时实现向上路由和向下路由即可;其次,对CONTIKI操作系统进行了深入研究,并将该操作系统烧录到本课题所选用的蓝牙开发板CC2650上,使之可以实现RPL-I的蓝牙组网方式;最后,设计并实现了具体的智能家居方案,其中包括3个方面:1)用户可以搜索在线的所有蓝牙设备,并对设备进行自定义设置;2)用户可以任意控制在线的蓝牙设备;3)当有新的蓝牙节点加入或有节点退出时,会向用户发送提示信息,告知用户。实际测试结果表明,本课题研究的蓝牙组网方式,在丢包率,用户数据报文的吞吐量,通信距离上都能满足智能家居系统的需求。
[Abstract]:With the increasing development of the Internet technology, more and more Home Furnishing devices will be networked and intelligent. Bluetooth 4 allows the introduction of Bluetooth devices have very low standby power consumption and operation, therefore, the application of Bluetooth in smart Home Furnishing in the network becomes more and more extensive. But the traditional Bluetooth network is complicated, the application is not good to Home Furnishing intelligent network, this paper puts forward a lossy network improved low power (Low-power and Lossy Networks, LLN) Bluetooth networking technology routing protocol (Routing Protocol for LLN Improvement in Bluetooth networking, RPL-I-BN). Based on the RPL-I (RPLImprovement) Home Furnishing Bluetooth intelligent network in the communication through the IPv6 Bluetooth network. To complete the communication between the Bluetooth network and the Internet through the gateway, the gateway contains initiation network blue The root node conversion and support IPv4 and IPv6 protocol. Firstly, in-depth study of the specific RPL networking mode, based on the improved RPL, the proposed RPL-I routing protocol, the network can adapt to the needs of the application. The intelligent Home Furnishing in intelligent Home Furnishing environment, no communication between the non root node. So the process of RPL-I network routing, only need to complete the communication between the root node and non root node, that is only at the same time to realize routing and routing can be down; secondly, the CONTIKI operating system is studied, and the Bluetooth CC2650 development board of the operating system onto this topic selected. To realize the Bluetooth RPL-I mode; finally, the design and implementation of intelligent Home Furnishing concrete scheme, which includes 3 aspects: 1) the user can search all Bluetooth devices online, and to set up Preparation of custom settings; 2) the user can control the online Bluetooth devices; 3) when a new Bluetooth node join or exit node, will be sent to the user information, inform the user. The actual test results show that the Bluetooth networking mode of the research, the packet loss rate, user data throughput, the communication distance is able to meet the demand of intelligent Home Furnishing system.

【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN925;TU855

【参考文献】

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本文编号:1428634

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