智能家居中的环境监测系统毕业论文.doc

如何使用智能家居系统进行环境监测 #生活技巧# #数码产品使用技巧# #智能家居控制策略#

智能家居中的环境监测系统毕业论文 摘要I AbstractII 第1章 绪论- 1 - 1.1研究背景- 1 - 1.2目前现状- 2 - 1.3本文主要研究- 2 - 第2章 ZigBee技术- 4 - 2.1 ZigBee技术介绍- 4 - 2.2 ZigBee技术特点- 4 - 2.3 ZigBee网络设备组成和网络结构- 5 - 2.4 IEEE802.15.4协议分析- 6 - 2.4.1物理层(PHY)- 6 - 2.4.2介质访问控制层(MAC)- 8 - 2.4.3 CSMA/CA工作机制- 9 - 2.5 ZigBee协议介绍与分析- 9 - 2.5.1网络层（NWK）- 9 - 2.5.2应用层(APP)- 11 - 本章小结- 12 - 第3章 家居环境监测系统设计- 13 - 3.1系统方案设计- 13 - 3.2系统结构- 13 - 3.3系统功能定义- 14 - 3.3系统设计要求- 17 - 本章小结- 17 - 第4章 硬件系统设计- 18 - 4.1 Zigbee硬件选型- 18 - 4.2节点硬件设计- 19 - 4.2.1中心控制节点设计- 19 - 4.2.2路由器节点设计- 25 - 4.2.3传感器节点设计- 25 - 本章小结- 32 - 第5章 系统软件设计- 33 - 5.1设计思路- 33 - 5.2控制中心节点软件设计- 33 - 5.2.1路由器节点软件设计- 38 - 5.2.2传感器节点软件设计- 39 - 5.3用户操作界面设计- 45 - 5.3.1用户界面开发环境介绍- 46 - 5.3.2界面的各功能设计- 46 - 5.3.3用户操作界面- 49 - 本章小结- 49 - 第6章 系统网络性能测试- 50 - 6.1 ZigBee网络性能测试- 50 - 6.2测试分析总结- 51 - 第7章 总结与展望- 52 - 7.1工作总结- 52 - 7.2工作展望- 53 - 参考文献- 55 - 致谢- 57 -第1章 绪论 1.1研究背景 自人类诞生以来，人们都一直致力于自身生活与居住条件的提高与改善。随着人类进入信息时代，计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术都得到了迅猛的发展与提高，人们也对居住环境提出了更高的要求，希望自己居住在一个生活现代化，居住环境安全化、舒适化的生活空间。在这种理念的驱动下，智能家居(Smart Home)的图1-1概念也就应运而生。人们希望通过这种技术将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭安防等装置连接到一个家庭智能化系统上进行集中或异地监视、控制和管理，保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调一致，从而满足用户对居住环境的需求。智能家居系统的结构如图1-1所示。 图1-1智能家居系统结构图 为了提供用户全面、可靠的环境信息，本文以智能家居环境监测子系统为研究对象，实现对家庭居住环境的实时监测。从图1-1可看出，环境监测子系统是智能家居系统中其必不可少的一部分。通过该系统，用户可以实时获知居住环境的信息,如:温湿度、光线明暗程度、有害气体浓度、火灾信息等。同时，该系智能化控制。例如,当采集到的温度信息高于用户设定的适宜值时,智能家居系统控制管理中心(以下简称:管理中心)将控制空调设备运行,降统还可将采集到的环境信息作为其他家庭设备运行时的参数，实现对环境的低室内温度;又如,当湿度值偏低时,管理中心将启动加湿器进行工作,增加室内湿度。因此，智能家居环境监测子系统是实现智能家居系统功能的重要组成部分与基本条件,是提供用户安全、舒适、便捷生活的重要手段。设计好环境监测子系统对于构建智能家居系统和提高用户的生活环境质量具有重要的意义。 1.2目前现状 随着经济的发展和我们生活质量的提高,智能家居的智能化要求也是愈来愈高，智能家居亦成了近几年来学者们的一个研究热点。现有的智能家居产品大部分是以有线网络做为家庭的内部网络,有线网络布线麻烦,终端节点数量多而需要数量庞大的电缆,而无线通讯技术能很好的解决以上问题。国际上的家庭智能化系统已经形成集中以有线为基础的标准包括有美国的X—LO和Cebus、欧洲的EIB、日本的HBS等。目前,国内的这些智能家居系统还处于萌芽的阶段。近些年来在各个大公司和媒体的大力宣传下,我国的家居环境监测行业开始起步,已经有一些前瞻性很强的公司在从事此类系统的开发。另外,国内亦有些电器厂家也在市场上推出了自主的智能家居系统，类似的系统在家居环境的监测中均可以实现各种功能。虽然现在的各种有线技术亦能够对环境信息进行监测与处理,让各种监测设备之间进行连接通信。但当采用有线技术方案时,根据智能家居环境监测系统

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