家庭供水管道漏水既會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失,也會(huì)造成安全隱患。目前已有多種漏水檢測(cè)方案,但由于其成本、實(shí)時(shí)性或檢測(cè)精度等方面的局限性,均無(wú)法在智能家居中普及和推廣,而室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展為研究智能家庭漏水檢測(cè)系統(tǒng)提供了新思路。本文提出一套基于LoRa無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的智能家庭漏水檢測(cè)系統(tǒng),由電池供電的LoRa漏水檢測(cè)節(jié)點(diǎn)、可控制水閥開關(guān)的LoRa-Wi Fi集中器網(wǎng)關(guān)、可實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)的APP以及電磁閥遙控器組成。節(jié)點(diǎn)用于檢測(cè)漏水狀態(tài)并通過LoRa模塊向集中器網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)警信號(hào),集中器網(wǎng)關(guān)接收此報(bào)警信號(hào)后自動(dòng)關(guān)閉總水閥,并將此報(bào)警信號(hào)通過Wi Fi發(fā)送至APP提醒用戶及時(shí)處理,電磁閥遙控器作為輔助,用于控制電磁閥的開關(guān)。本系統(tǒng)具有低功耗、低成本、實(shí)時(shí)性強(qiáng)以及通信可靠性高等優(yōu)勢(shì),并且易于集成到諸如家用地暖等智能家居系統(tǒng)中。為保證由電池供電的漏水檢測(cè)節(jié)點(diǎn)能長(zhǎng)時(shí)間工作,本文提出了一種基于自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)算法的低功耗設(shè)計(jì)方法。采用均值濾波機(jī)制,節(jié)點(diǎn)在采集多次信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)之后,將跳變較大的RSSI值去除后取均值,從而提高對(duì)數(shù)據(jù)鏈路評(píng)估的準(zhǔn)確度,然后再根據(jù)該RSSI值自適應(yīng)地調(diào)整其發(fā)射功率。測(cè)試表明...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 漏水檢測(cè)相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 漏水檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.3 功率控制技術(shù)
    1.3 本文主要研究的內(nèi)容
        1.3.1 節(jié)點(diǎn)低功耗設(shè)計(jì)
        1.3.2 LoRa無(wú)線網(wǎng)絡(luò)防碰撞設(shè)計(jì)
    1.4 本文各章節(jié)內(nèi)容安排
第二章 智能家庭漏水檢測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
    2.1 系統(tǒng)概述
        2.1.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)
        2.1.2 系統(tǒng)需求描述
    2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        2.2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)架構(gòu)
        2.2.2 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
        2.2.3 集中器網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)
    2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        2.3.1 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
        2.3.2 集中器網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)
    2.4 系統(tǒng)功能測(cè)試
    2.5 實(shí)物展示
        2.5.1 集中器網(wǎng)關(guān)實(shí)物圖
        2.5.2 節(jié)點(diǎn)與遙控器實(shí)物圖
        2.5.3 APP界面展示
        2.5.4 本系統(tǒng)在智能地暖系統(tǒng)中的應(yīng)用
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)算法的低功耗設(shè)計(jì)
    3.1 節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)算法的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn)
        3.1.1 功率控制技術(shù)選擇
        3.1.2 基于RSSI的室內(nèi)路徑損耗模型
        3.1.3 RSSI均值濾波
        3.1.4 自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)算法改進(jìn)
        3.1.5 算法實(shí)現(xiàn)
    3.2 算法測(cè)試
        3.2.1 測(cè)試方案及測(cè)試數(shù)據(jù)
        3.2.2 測(cè)試結(jié)果分析
    3.3 節(jié)點(diǎn)低功耗硬件設(shè)計(jì)
        3.3.1 低功耗器件的選擇
        3.3.2 硬件低功耗設(shè)計(jì)
    3.4 節(jié)點(diǎn)功耗測(cè)試與分析
        3.4.1 測(cè)試方案及測(cè)試數(shù)據(jù)
        3.4.2 測(cè)試結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于非時(shí)隙CSMA/CA算法的Lo Ra無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
    4.1 基于退避時(shí)隙優(yōu)化的非時(shí)隙CSMA/CA算法改進(jìn)及實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 非時(shí)隙CSMA/CA算法原理
        4.1.2 傳統(tǒng)非時(shí)隙CSMA/CA算法分析
        4.1.3 基于退避時(shí)隙優(yōu)化的非時(shí)隙CSMA/CA算法改進(jìn)及應(yīng)用
    4.2 基于非時(shí)隙CSMA/CA算法的Lo Ra無(wú)線網(wǎng)絡(luò)防碰撞機(jī)制設(shè)計(jì)
        4.2.1 信道檢測(cè)機(jī)制比較與分析
        4.2.2 LoRa無(wú)線網(wǎng)絡(luò)防碰撞機(jī)制設(shè)計(jì)
    4.3 LoRa無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 LoRa無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.2 通信協(xié)議設(shè)計(jì)
    4.4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試
        4.4.1 通信距離測(cè)試
        4.4.2 多節(jié)點(diǎn)通信測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀研期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3840086