本文關(guān)鍵詞：智能家庭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究

  更多相關(guān)文章： 智能家庭 射頻通信 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) LEACH協(xié)議

【摘要】：在過去的十幾年里,隨著電子科技水平的日益提高,人們的生活以及思維習(xí)慣不斷地被更新,并且對日常生活也提出了更多更大膽的要求。家庭生活智能化,實現(xiàn)安防、環(huán)境檢測以及家電控制等所有家庭系統(tǒng)一體化智能控制,正是人們對更高標(biāo)準(zhǔn)生活的一種追求�；谡n題組已經(jīng)完成的浙江省科技廳重大科技公關(guān)項目“支持傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)升級的嵌入式軟件技術(shù)平臺開發(fā)及應(yīng)用”,本文提出將傳感器網(wǎng)絡(luò)路由層協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)移植于智能家庭網(wǎng)絡(luò)中,組建“智能家庭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”。本文研究的技術(shù)上的創(chuàng)新點主要包括兩方面:一方面是利用嵌入式技術(shù)結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計了一個智能家庭的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),對家庭環(huán)境進行遠程監(jiān)控;另一方面是將原經(jīng)典路由層協(xié)議—LEACH協(xié)議進行改進,然后應(yīng)用到智能家庭網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中,以達到均衡網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的能量消耗,從而實現(xiàn)智能家庭更節(jié)能環(huán)保的功能。本文首先介紹了智能家庭網(wǎng)絡(luò)的研究背景、意義和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。并且詳細闡述了智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通用架構(gòu),以及其中組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文接著給出了智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計,詳細介紹了基于Zig Bee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)及軟硬件設(shè)計。在硬件部分中,主要對協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點這三種類型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行了概要設(shè)計和模塊設(shè)計;軟件部分給出了三種類型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的嵌入式軟件設(shè)計以及基于Qt的控制中心軟件設(shè)計。其次本文通過對比分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議,針對經(jīng)典路由協(xié)議LEACH協(xié)議的缺點,本著均衡網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點能量消耗的思想,從簇首選舉、簇的劃分以及最優(yōu)路徑選取幾方面著手,提出了合理的改進方案。最后本文利用OPNET仿真軟件對改進后的基于能量均衡的LEACH協(xié)議進行建模仿真比較,結(jié)果證明改進后的協(xié)議能夠有效延長網(wǎng)絡(luò)生命周期,減少能量損耗,非常適用于智能家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：智能家庭 射頻通信 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) LEACH協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 緒論11-14
• 1.1 課題研究的背景及意義11
• 1.2 智能家庭網(wǎng)絡(luò)的意義11
• 1.3 國內(nèi)外智能家居研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 課題研究內(nèi)容12-13
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)13-14
• 2 智能家庭的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14-23
• 2.1 智能家庭系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)14-16
• 2.2 幾種典型的智能家庭組網(wǎng)技術(shù)16-18
• 2.2.1 有線方式16-17
• 2.2.2 無線方式17-18
• 2.3 智能家庭系統(tǒng)的核心技術(shù)18-22
• 2.4 本文的智能家庭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 3 智能家庭的軟硬件設(shè)計23-44
• 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案23-26
• 3.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)23-24
• 3.1.2 節(jié)點模塊設(shè)計24-26
• 3.1.2.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)計24-25
• 3.1.2.2 路由器節(jié)點設(shè)計25
• 3.1.2.3 終端節(jié)點設(shè)計25-26
• 3.2 節(jié)點硬件設(shè)計26-33
• 3.2.1 核心處理板設(shè)計26-29
• 3.2.2 電源模塊設(shè)計29
• 3.2.3 主機通信模塊設(shè)計29-30
• 3.2.4 傳感器電路模塊設(shè)計30-33
• 3.2.4.1 溫濕度傳感器30-31
• 3.2.4.2 開關(guān)信號量傳感器31-33
• 3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計33-43
• 3.3.1 ZigBee協(xié)議棧33-34
• 3.3.2 節(jié)點軟件設(shè)計34-37
• 3.3.2.1 協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計34-35
• 3.3.2.2 路由器軟件設(shè)計35-36
• 3.3.2.3 終端節(jié)點軟件設(shè)計36-37
• 3.3.3 主控軟件設(shè)計37-43
• 3.3.3.1 串口通信模塊38-41
• 3.3.3.2 數(shù)據(jù)處理顯示模塊41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 4 智能家庭網(wǎng)絡(luò)研究44-57
• 4.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述44-46
• 4.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的布局44-45
• 4.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點45-46
• 4.1.3 通信協(xié)議46
• 4.2 智能家庭網(wǎng)絡(luò)46-47
• 4.3 智能家庭網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對比分析47-48
• 4.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典路由協(xié)議分析48-53
• 4.4.1 DD由協(xié)議48-49
• 4.4.2 SPIN路由協(xié)議49-50
• 4.4.3 層次路由協(xié)議50-53
• 4.4.3.1 GAF協(xié)議51
• 4.4.3.2 LEACH協(xié)議51-53
• 4.5 LEACH協(xié)議的研究53-56
• 4.5.1 原經(jīng)典LEACH協(xié)議的不足53-54
• 4.5.2 改進的LEACH協(xié)議的關(guān)鍵點論證54-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 5 基于能量均衡的LEACH協(xié)議仿真57-66
• 5.1 OPNET簡介57
• 5.2 基于能量均衡的LEACH協(xié)議的建模57-63
• 5.2.1 進程建模57-61
• 5.2.1.1 LTPAL進程模型58
• 5.2.1.2 CSMA進程模型58-59
• 5.2.1.3 能量均衡的LEACH進程建模型59-61
• 5.2.2 節(jié)點建模61-62
• 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)建模62-63
• 5.3 仿真結(jié)果分析63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 6 總結(jié)和展望66-68
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-71
• 在學(xué)研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭秀梅;;X10及PLCBUS在智能家居網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與分析[J];河北科技師范學(xué)院學(xué)報;2007年04期

2 楊云;田浩澄;顧沈君;韓龍生;徐文春;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層聚類路由算法[J];計算機研究與發(fā)展;2011年S2期

，

本文編號：970791