基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設計

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設計摘 要智能家居系統(tǒng)是利用計算機、嵌入式系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡技術，將各種家用設施(如照明、安防、家電等)通過家庭網(wǎng)絡連接到一起，從而為人們提供更為便利舒 適的生活。傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)一般是通過有線線路布線和進行各種控制和通信的，人們難以脫離各種線纜的羈絆，而且系統(tǒng)的可擴展性能也很差?，F(xiàn)代近距無線通信技術的發(fā)展，使得人們能夠沖破這種束縛，營造更舒適的家居生活。家居網(wǎng)絡可以大致分為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡兩大部分，本文主要

2、針對智能家居系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡相關技術進行研究，并進行了系統(tǒng)設計。本文主要按照以下幾部分展開論述:首先分析了智能家居系統(tǒng)的一般構成以及控制系統(tǒng)在智能家居的地位，并通過傳統(tǒng)智能家居的特點進行分析，指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。接著對智能家居控制的系統(tǒng)構架以及相關關鍵技術進行了分析和比較，指出基于 IEEE802.15.4 的 zigbee 技術是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無

3、線標準，并對該標準進行了深入研究。然后從系統(tǒng)和應用的角度來研究智能家居控制網(wǎng)絡，設計了一個基于近距無線技術的智能家居控制演示系統(tǒng)，包括主控制器與傳感器、攝像頭監(jiān)控、開關控制等功能節(jié)點的設計。關鍵詞：家居控制網(wǎng)， Zigbee，物聯(lián)網(wǎng)目 錄摘要 ..................................................................................................

4、...........................................IABSTRACT ...............................................................................................................................II1 緒論..................................

5、.......................................................................................................11.1 智能家居的發(fā)展及應用前景 ...........................................................................................11.2 課題的

6、目的和意義 ...........................................................................................................21.3 系統(tǒng)軟件要求及通訊技術 ..........................................................................................

7、.....21.4 方案論證及系統(tǒng)實現(xiàn)的功能目標...................................................................................52 Zigbee 技術.....................................................................................................

8、.........................62.1 Zigbee 聯(lián)盟.......................................................................................................................62.2 Zigbee 的技術參數(shù).............................................

9、..............................................................62.3 Zigbee 協(xié)議棧...................................................................................................................72.4 Zigbee 的技術特點及其優(yōu)勢及工程應用：.

10、..................................................................82.5 Zigbee 與藍牙技術比較...................................................................................................92.6 Zigbee 的應用領域和應用前景..............

11、.......................................................................103 基于 Zigbee 技術的智能家居系統(tǒng)構架..............................................................................113.1 基于 ZigBee 技術的拓撲結構 ......................

12、..............................................................113.2 家庭網(wǎng)關 ........................................................................................................................113.3 傳感器節(jié)點 ...............

13、.....................................................................................................133.4 Zigbee 網(wǎng)絡的構成.....................................................................................................

14、....143.4.1 設備分類及功能 ...................................................................................................143.4.2 地址分配模式 ......................................................................................

15、................153.5 Zigbee 的網(wǎng)絡拓撲結構.................................................................................................153.5.1 星型網(wǎng)絡...........................................................................

16、.......................................153.5.2 樹形網(wǎng)絡..................................................................................................................163.5.3 網(wǎng)型網(wǎng)絡...........................................

17、.......................................................................163.5.4 智能家居的網(wǎng)絡拓撲選擇......................................................................................174 智能家居中的硬件設計..............................

18、.........................................................................184.1 底層硬件模塊及 Zigbee 硬件的實現(xiàn)...........................................................................184.1.1 底層硬件模塊 ...............................