基于ZigBee技術(shù)與WIFI的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 03:10
隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高,人們的生活、工作與信息通信的關(guān)系正日趨緊密。社會(huì)信息化的發(fā)展在逐步改變?nèi)藗兊纳盍?xí)慣和工作方式的同時(shí),也對(duì)人們的傳統(tǒng)家庭住宅和居住環(huán)境提出了更高的要求,家居智能設(shè)備逐步受到人們的青睞。本文以智能家居系統(tǒng)為研究對(duì)象,展開(kāi)以ZigBee與Wi-Fi的智能家居系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì),采用三層架構(gòu)對(duì)感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)家居環(huán)境的數(shù)據(jù)采集,設(shè)計(jì)了多傳感器數(shù)據(jù)級(jí)融合算法來(lái)得到家居環(huán)境較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)值。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)智能家居系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析,并對(duì)系統(tǒng)中的無(wú)線傳輸方式進(jìn)行了選擇;谖锫(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)將智能家居系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的三層結(jié)構(gòu)。(2)對(duì)智能家居系統(tǒng)中感知層中的ZigBee網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)層中的STM32智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。(3)設(shè)計(jì)系統(tǒng)通信協(xié)議和各類應(yīng)用軟件。設(shè)計(jì)完整多層通信協(xié)議,滿足采集數(shù)據(jù)和控制信息在各層間雙向傳輸需求,并分別對(duì)系統(tǒng)感知層的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)層的STM32智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)。(4)針對(duì)智能家居的數(shù)據(jù)級(jí)融合,簡(jiǎn)要說(shuō)明了目的與作用,通過(guò)提高感知環(huán)境數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度來(lái)獲得更好的溫室智能調(diào)控改善...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)建筑大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來(lái)源與研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究
1.2.3 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 智能家居系統(tǒng)需求分析
2.2 無(wú)線傳輸方式選擇
2.3 ZIGBEE技術(shù)分析與研究
2.3.1 ZigBee簡(jiǎn)介
2.3.2 ZigBee特點(diǎn)
2.3.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備類型
2.3.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.4 智能家居系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.4.1 系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)
2.4.2 系統(tǒng)感知層設(shè)計(jì)
2.4.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)
2.4.4 系統(tǒng)應(yīng)用層設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 智能家居系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)感知層硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 通信模塊設(shè)計(jì)
3.1.2 傳感器模塊設(shè)計(jì)
3.1.3 執(zhí)行設(shè)備模塊設(shè)計(jì)
3.1.4 輔助電路設(shè)計(jì)
3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 STM32核心模塊設(shè)計(jì)
3.2.2 網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
4 智能家居系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2 系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計(jì)
4.3 系統(tǒng)感知層ZIGBEE軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 Z-Stack協(xié)議棧
4.3.2 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)
4.3.3 ZigBee檢測(cè)終端軟件設(shè)計(jì)
4.3.4 ZigBee執(zhí)行終端軟件設(shè)計(jì)
4.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層智能網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)
4.4.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
4.4.2 LwIP協(xié)議棧
4.4.3 STM32智能網(wǎng)關(guān)多任務(wù)設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 基于多傳感器融合的家居環(huán)境數(shù)據(jù)采集
5.1 智能家居系統(tǒng)數(shù)據(jù)級(jí)融合
5.2 自適應(yīng)加權(quán)融合算法
5.3 基于支持度的數(shù)據(jù)融合算法
5.4 基于支持度的自適應(yīng)加權(quán)融合算法
5.5 本章小結(jié)
6 智能家居系統(tǒng)PC服務(wù)器和手機(jī)APP設(shè)計(jì)
6.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
6.1.1 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)
6.1.2 上位機(jī)功能設(shè)計(jì)
6.2 系統(tǒng)應(yīng)用層App軟件設(shè)計(jì)
6.2.1 App界面設(shè)計(jì)
6.2.2 App功能設(shè)計(jì)
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3202171
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)建筑大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來(lái)源與研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究
1.2.3 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 智能家居系統(tǒng)需求分析
2.2 無(wú)線傳輸方式選擇
2.3 ZIGBEE技術(shù)分析與研究
2.3.1 ZigBee簡(jiǎn)介
2.3.2 ZigBee特點(diǎn)
2.3.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備類型
2.3.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.4 智能家居系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.4.1 系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)
2.4.2 系統(tǒng)感知層設(shè)計(jì)
2.4.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)
2.4.4 系統(tǒng)應(yīng)用層設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 智能家居系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)感知層硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 通信模塊設(shè)計(jì)
3.1.2 傳感器模塊設(shè)計(jì)
3.1.3 執(zhí)行設(shè)備模塊設(shè)計(jì)
3.1.4 輔助電路設(shè)計(jì)
3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 STM32核心模塊設(shè)計(jì)
3.2.2 網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
4 智能家居系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2 系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計(jì)
4.3 系統(tǒng)感知層ZIGBEE軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 Z-Stack協(xié)議棧
4.3.2 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)
4.3.3 ZigBee檢測(cè)終端軟件設(shè)計(jì)
4.3.4 ZigBee執(zhí)行終端軟件設(shè)計(jì)
4.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層智能網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)
4.4.1 μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
4.4.2 LwIP協(xié)議棧
4.4.3 STM32智能網(wǎng)關(guān)多任務(wù)設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
5 基于多傳感器融合的家居環(huán)境數(shù)據(jù)采集
5.1 智能家居系統(tǒng)數(shù)據(jù)級(jí)融合
5.2 自適應(yīng)加權(quán)融合算法
5.3 基于支持度的數(shù)據(jù)融合算法
5.4 基于支持度的自適應(yīng)加權(quán)融合算法
5.5 本章小結(jié)
6 智能家居系統(tǒng)PC服務(wù)器和手機(jī)APP設(shè)計(jì)
6.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
6.1.1 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)
6.1.2 上位機(jī)功能設(shè)計(jì)
6.2 系統(tǒng)應(yīng)用層App軟件設(shè)計(jì)
6.2.1 App界面設(shè)計(jì)
6.2.2 App功能設(shè)計(jì)
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論和展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3202171
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