基于Zigbee和Android的智能家居系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）概念在中國的提出，以及“感知中國”和“智慧城市”等宏偉愿景共同構(gòu)建了信息化社會(huì)的美好藍(lán)圖，智能家居作為家庭智能自動(dòng)化的一種實(shí)現(xiàn)方案，已經(jīng)逐漸成為社會(huì)智能信息化發(fā)展必不可少的一部分。
　　本文在密切關(guān)注國內(nèi)外智能家居發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)上，同時(shí)對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了充分的調(diào)研,從整體上了解了智能家居系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。然后根據(jù)智能家居系統(tǒng)具體的業(yè)務(wù)進(jìn)行需求分析,以及對(duì)諸多無線通信

2、技術(shù)進(jìn)行分析比較后，提出一種基于Zigbee和Android的智能家居系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　第一，提出了基于白名單的Zigbee認(rèn)證入網(wǎng)機(jī)制。首先通過對(duì)Zigbee網(wǎng)絡(luò)形成機(jī)制的理解，提出了按鍵方式進(jìn)行 Zigbee入網(wǎng)認(rèn)證的方案。然后通過對(duì)按鍵入網(wǎng)認(rèn)證方案的驗(yàn)證和改進(jìn)，提出了白名單認(rèn)證入網(wǎng)方案。這種方案是以軟件的方式替代了按鍵的方式，從而實(shí)現(xiàn)了認(rèn)證入網(wǎng)的功能且從原理上消除了按鍵認(rèn)證入網(wǎng)方式出現(xiàn)的串網(wǎng)問題，同時(shí)也簡化

3、了用戶操作，提升了用戶體驗(yàn)。
　　第二，提出了基于任務(wù)的規(guī)則沖突檢測(cè)及沖突避免模型。智能家居系統(tǒng)中隨著用戶定制規(guī)則的多樣性和復(fù)雜性的增加，各個(gè)規(guī)則之間更易出現(xiàn)沖突。為了解決系統(tǒng)中各種任務(wù)的沖突，本文提出了基于任務(wù)的規(guī)則機(jī)制，主要包括：定時(shí)任務(wù)規(guī)則沖突檢測(cè)和場(chǎng)景任務(wù)規(guī)則沖突避免策略。定時(shí)任務(wù)沖突檢測(cè)機(jī)制將用戶新添加的規(guī)則根據(jù)定時(shí)任務(wù)沖突算法與定時(shí)任務(wù)規(guī)則庫中的所有規(guī)則進(jìn)行沖突檢測(cè)。場(chǎng)景任務(wù)沖突避免時(shí)針對(duì)不同的場(chǎng)景任務(wù)執(zhí)行時(shí)才會(huì)發(fā)生沖

4、突的特點(diǎn)，采用了一種動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)的沖突避免策略。
　　第三，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)并驗(yàn)證了上述的入網(wǎng)機(jī)制和規(guī)則模型。
　　對(duì)于 Zigbee網(wǎng)絡(luò)模塊的測(cè)試，本文運(yùn)用抓包工具查看和分析協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)過程的報(bào)文幀，從而驗(yàn)證白名單入網(wǎng)機(jī)制的有效性。對(duì)于Android客戶端模塊的測(cè)試，本文首先測(cè)試了Android客戶端設(shè)備狀態(tài)的更新和下發(fā)控制命令的執(zhí)行。其次，針對(duì)定時(shí)任務(wù)規(guī)則沖突檢測(cè)和場(chǎng)景任務(wù)規(guī)則沖突避免策略，在Android客戶端分別定制了各