基于zigbee技术的智能家居环境监测系统

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1、武汉科技大学硕士学位论文基于ZigBee技术的智能家居环境监测系统姓名：张亮申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：方康玲20090518武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要环境是人类生活与工作的重要物理条件。随着计算机技术、通信技术、控制技术的迅猛发展与提高，人们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。智能家居的概念也就在这种理念的驱动下应运而生。人们希望通过智能家居技术实现家庭设备与住宅环境的智能化管理与监控，使之和谐与协调一致，从而满足用户对居住环境的需求。本文以智能家居中的环境监测系统为研究对象，根据智能家居环境监测系统的特

2、点和目前智能家居系统中存在的缺点，本文设计了一种基于ZigB∞无线网络技术的智能家居环境监测系统。在该系统中，传感器节点可对物理环境信息进行采集，然后将采集到的物理信息通过无线网络的方式发送到网络中的控制中心节点，控制中心节点再通过串口线将数据按照规定的格式发往管理中心。为了让用户能够操作本监测系统并显示环境信息，本文在管理中心上设计了用户操作界面，完成数据的显示与对数据采集的操作。根据本系统的设计需求，本文主要研究内容如下：(1)综述了当前智能家居环境监测系统采用总线技术，根据其技术的缺点及现有的几种无线网络技术，本文提出了采用ZigB∞无线网络技术的智能家居环境监测系统设计；(2)研究了z

3、igB∞技术的发展及现状，针对ZigB∞协议栈的各层功能与帧结构作了详细介绍；。(3)根据ZigBcc网络技术的特点，本文设计了基于ZigB∞技术的智能家居环境监测系统，并分别从硬件与软件设计方面对各部分的设计做了详细的介绍；(4)为了便于用户对系统的操作与环境数据的显示，本文在管理中心上实现了用户操作界面设计，用户可通过该界面可完成系统设定与环境信息的显示。与传统方法相比，该环境监测系统具有免布线、维护方便、扩展性好、精度高、灵活性好等优点，可容易地运用到实际的应用中。关键词：ZigBee；Z．Stack；环境监测；智能家居；无线网络第1I页武汉科技大学硕士学位论文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