基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、科學技術的不斷進步和生活水平的不斷提高，讓人們對居住環(huán)境的要求不斷升級。人們希望居住的環(huán)境不再僅僅能提供物理上的休息空間，還能夠具備舒適和便捷的特性，因此智能家居系統(tǒng)在近年來得到了越來越多的發(fā)展。智能家居是一個兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡、通信、自動化，集管理和服務為一體的高效舒適、安全環(huán)保的居住環(huán)境，能夠根據(jù)不同用戶的需求提供個性化的生活空間。由于無線傳感器網(wǎng)絡具有擴展能力強、通信能力強、自組織能力強等優(yōu)點，基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居系統(tǒng)成為了現(xiàn)

2、在智能家居領域的主要發(fā)展方向，因此本文開展了基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。
　　論文分析了智能家居的基本結構和主要功能，研究了無線傳感器網(wǎng)絡的基本原理和主要特點，設計實現(xiàn)了基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡智能家居系統(tǒng)，并通過研究對無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的改善優(yōu)化了智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡性能。在此基礎上，完成了智能家居系統(tǒng)的軟硬件設計，實現(xiàn)了智能家居系統(tǒng)的開發(fā)，論文的主要工作包括以下幾個方面：
　　1.針對智能

3、家居系統(tǒng)的需求和無線傳感器網(wǎng)絡的應用范圍廣，適應能力強的特點，深入研究了實現(xiàn)低工作能耗、長生命周期的智能家居網(wǎng)絡需要重點解決的問題，基于ZigBee協(xié)議構建了無線傳感器網(wǎng)絡智能家居系統(tǒng)。
　　2.分析了不同的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的功能、特點和使用范圍，將基于地理信息位置的能效路由協(xié)議引入到本文設計的智能家居系統(tǒng)中，采用信息反饋機制和節(jié)點交替使用的方法改進了路由空洞問題的解決方法，仿真結果表明本方法可提高能效路由協(xié)議的節(jié)能性，在相

4、同的仿真條件下，采用改進算法后，節(jié)點的平均能耗要比采用未改進算法降低約10％，第一個節(jié)點的死亡時間較未改進算法延長了約42％。
　　3.完成了智能家居系統(tǒng)的軟硬件設計。設計了主控制器的電源、時鐘、串口等部分電路，以及傳感器節(jié)點的電源、時鐘電路、開關控制器等部分電路，并針對無線傳感器網(wǎng)絡智能家居系統(tǒng)的應用要求，完成了應用軟件的編寫。
　　4.完成了系統(tǒng)測試。分別開展了系統(tǒng)的組網(wǎng)測試、無線通信功能測試和系統(tǒng)整體功能測試，驗證了系