基于zigbee技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

基于zigbee技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

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1、武漢科技大學碩士學位論文基于ZigBee技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)姓名:張亮申請學位級別:碩士專業(yè):控制理論與控制工程指導教師:方康玲20090518武漢科技大學碩士學位論文第1頁摘要環(huán)境是人類生活與工作的重要物理條件。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高,人們對居住環(huán)境提出了更高的要求,希望自己居住在一個生活現(xiàn)代化,居住環(huán)境安全化、舒適化的生活空間。智能家居的概念也就在這種理念的驅(qū)動下應運而生。人們希望通過智能家居技術(shù)實現(xiàn)家庭設備與住宅環(huán)境的智能化管理與監(jiān)控,使之和諧與協(xié)調(diào)一致,從而滿足用戶對居住環(huán)境的需求。本文以智能家居中的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)為研究對象,根據(jù)智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的特

2、點和目前智能家居系統(tǒng)中存在的缺點,本文設計了一種基于ZigB∞無線網(wǎng)絡技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,傳感器節(jié)點可對物理環(huán)境信息進行采集,然后將采集到的物理信息通過無線網(wǎng)絡的方式發(fā)送到網(wǎng)絡中的控制中心節(jié)點,控制中心節(jié)點再通過串口線將數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式發(fā)往管理中心。為了讓用戶能夠操作本監(jiān)測系統(tǒng)并顯示環(huán)境信息,本文在管理中心上設計了用戶操作界面,完成數(shù)據(jù)的顯示與對數(shù)據(jù)采集的操作。根據(jù)本系統(tǒng)的設計需求,本文主要研究內(nèi)容如下:(1)綜述了當前智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采用總線技術(shù),根據(jù)其技術(shù)的缺點及現(xiàn)有的幾種無線網(wǎng)絡技術(shù),本文提出了采用ZigB∞無線網(wǎng)絡技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計;(2)研究了z

3、igB∞技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀,針對ZigB∞協(xié)議棧的各層功能與幀結(jié)構(gòu)作了詳細介紹;。(3)根據(jù)ZigBcc網(wǎng)絡技術(shù)的特點,本文設計了基于ZigB∞技術(shù)的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),并分別從硬件與軟件設計方面對各部分的設計做了詳細的介紹;(4)為了便于用戶對系統(tǒng)的操作與環(huán)境數(shù)據(jù)的顯示,本文在管理中心上實現(xiàn)了用戶操作界面設計,用戶可通過該界面可完成系統(tǒng)設定與環(huán)境信息的顯示。與傳統(tǒng)方法相比,該環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具有免布線、維護方便、擴展性好、精度高、靈活性好等優(yōu)點,可容易地運用到實際的應用中。關鍵詞:ZigBee;Z.Stack;環(huán)境監(jiān)測;智能家居;無線網(wǎng)絡第1I頁武漢科技大學碩士學位論文AbstractEnvir

4、onmentisanimportantphysicalfactorforpeople’Slivingandworkingcondition.Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,communicationtechnologyandauto—controltechnology,peoplearelongingforbetterlivingenvironmentandexpectingtoliveinasafe,comfortableandmodernsetting.Underthisrequirement,SmartHomeiscomingint

5、obeing.ItisexpectedthatSmartHomecouldmonitor,controlandmanagetheenvironmentandhouseholddevicesintelligently,SOthatitCankeeptheenvironmentsuitableforthepeopletolive.Thisthesis’Sresearchobjectistheenvironmentmonitoringsysteminsmarthome.Basedonthefeaturesofenvironmentminitoringsystemandshortcomingsofth

6、ecurrentbustechnologies,thispaperputforwardsakindofenvironmentmonitoringsystembasedonZigBeetechnologyforsmarthome.Inthissystem,thesensornodesdetecttheenvironmentinformation,andsenddatatothecentralcontrolnodethroughthewirelessnetwork.Whenreceivingadataoriginatedfromthesensornodes,thecentralcontrolnod

7、ewillsendthedatatothemanagementcenterthroughaserialport.Inordertoprovideuserswithinterfacestooperatethesystemanddisplaytheinformation,wedesignedthegraphicUSerinterfacesonthemanagementcenter.Basedonthe

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