智能家居环境监测与评估系统研究

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1、分类号：TP273单位代码：10110学号：S1507022中北大学全日制工程硕士学位论文智能家居环境监测与评估系统研究硕士研究生冀晓霏校内指导教师岳凤英校外指导教师苏伟所在领域控制工程2018年5月31日中北大学学位论文图书分类号TP273密级非密注1UDC全日制工程硕士学位论文智能家居环境监测与评估系统研究冀晓霏指导教师（姓名、职称）岳凤英副教授校外指导老师（姓名、职称）苏伟工程师申请学位级别硕士学位所在领域（方向）控制工程论文提交日期2018年4月10日论文答辩日期2018年5月26日学位授予日期年月日论

2、文评阅人陈志梅教授任一峰教授答辩委员会主席王晓凯教授2018年5月31日中北大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；

3、②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文智能家居环境监测与评估系统研究摘要随着科学技术的迅猛发展，人们对居住环境的要求日趋丰富，开始追求舒适、安全、智能的生活环境。然而目前的智能家居系统存在产品成本过高，施工操作复杂，产品人性化程度不高等问题。针对这些问题，为满足现代家居生活的需求，本文以智能家

4、居中的环境监测系统为研究对象，采用ZigBee无线网络技术与多传感器数据融合技术相结合的方式，研究并设计了一款智能家居环境监测与评估系统。论文根据系统的功能需求，设计了系统的总体方案。系统以PC机为控制中心，采用ZigBee无线网络完成节点间的数据传输，用户通过访问上位机界面查看家居环境信息和控制家电设备。研究了多传感器数据融合算法。通过对目前几种常用的数据算法的分析与比较，本文采用一种集模糊理论和神经网络优点为一体的T-S模糊神经网络算法建立了家居环境评估模型，对家居环境中PM2.5、光线、温度、湿度、以及C

5、O2信息进行融合处理，实现家居环境等级的科学评估。然后在Matlab环境下对该评估模型进行了建模与仿真，验证了模型的有效性及评估的准确性。设计了智能家居环境监测与评估系统。根据基于T-S模糊神经网络的家居环境评估模型的功能需求，构建了系统硬件部分的整体框架，并完成了ZigBee协调器、终端节点、传感器采集模块与家电控制模块的软硬件设计。然后利用VisualStudio2010软件设计了上位机用户操作界面，便于数据的显示与处理操作。实现了系统的功能。以本论文所设计的智能家居环境监测与评估系统作为实验平台，对系统的

6、整体功能和Zigbee无线通信性能进行测试，验证了系统运行的稳定性及可行性。通过分析实验与测试结果，本系统实现了对家居环境信息的实时监测、环境等级的科学评估以及家电设备的控制，当家中出现危情时也能第一时间通知用户，满足现代家居生活的需求。关键词：家居环境监测，ZigBee无线网络，T-S模糊神经网络，环境等级评估中北大学学位论文ResearchonSmartHomeEnvironmentMonitoringandEvaluationSystemAbstractWiththerapiddevelopmentofs

7、cienceandtechnology,peoplehavehigherandhigherrequirementsforhomeenvironmentandbegantopursueacomfortable,safe,andintelligentlivingenvironment.However,smarthomesystemsusedinthemarkethavehighproductcosts,complicatedconstructionoperationsandpoorproducthumanizati

8、on.Inordertosolvetheseproblemsandmeettheneedsofmodernhomelife,thepapertakestheenvironmentalmonitoringsubsysteminsmarthomeastheresearchobject,adoptsacombinationofZigBeewirelessnetworktechnologyan