基于无线传感器网络技术的家庭智能化系统

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1、山东大学硕士学位论文摘要随着Internet的出现、信息技术的发展和现代高科技的进步，人们的生活水平有了巨大提高，居室的物理空间和豪华的装修不再是人们追求的最终日标，人们的生活需要更舒适更智能化的空间。随着网络无处不在，无所不连，单个家用电器的自动化已不能完全满足人们的需求，家电网络化成为必然的趋势，于是智能家居、智能住宅、数字家园网络化住宅、家庭网络、数码家庭等概念在国内外被广泛提出，各种新技术在家庭智能化系统中不断得到应用。低功耗、低成本、易于组网和维护的家庭智能化系统的研究与开发，是一项有关自动控制、计算机、通信等多学科交

2、叉研究课题。本论文在山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目“基于TCP／IP协议的小区智能化系统”研究中取得的家庭智能控制器网关、WEB服务器信息存储与访问技术的基础上，研究了无线数据采集与传输一体化集成技术，及其在家庭智能化中的应用。采用遵循IEEE802．15．4标准的低功耗无线收发器IP-Linkl000，进行无线传感器网络节点的开发；开发出无线数字家居服务器，实现了家庭无线监控网络与小区以太网互联；研究了采用基于数字传感器的室内温湿度智能控制。尽管国内有基于无线技术的家庭智能化系统的开发研究的相关报道，但由于可靠性、价格

3、等原因没有推广应用。本课题重点解决家庭智能化系统运行可靠、低功耗、网络化、供暖节能等关键技术问题。该项技术的研究不仅可用于家庭智能化系统中，还可以推广应用于基于无线网络的工业过程控制、环境监控系统中。本文共分五部分介绍。第一章介绍了论文的研究背景和现状，并对本文的研究内容和创新之处作了分析；第二章介绍了系统总体方案，详细研究了无线网络的拓扑结构并分析了本系统的拓扑结构；第三章全面介绍了家庭智能化系统的硬件设计，介绍了数字家居服务器，重点介绍无线模块IP～Linkl000及其与无线数字家居服务器的接口，最后介绍了无线模块的配置平台

4、的硬件设计。第四章介绍了系统的软件设计，包括无线模块的配置平台软件设计和无线数字家居服务器端的程序设计以及终端供暖控制器的程序设计。第五章介绍了室内温湿度控制的特点，根据模糊控制的思想，第1页山东大学硕士学位论文设计了～种模糊控制器，通过MATLAB仿真调整系统参数，给出其MATLAB仿真结果。最后分析了该模糊控制器应用在室内温湿度控制中实际应用的结果。‘本文介绍了～款基于ZigBee技术的无线模块IP—Linkl000，并将其应用在家庭智能化之中，实现了一种无线家庭智能化系统。802．15．4标准，安全可靠，IP-Linkl0

5、00模块实现成本低，长期工作可靠性高，功能丰富，可以更好地满足现代家庭的生活需要，性价比较高。关键词：无线数字家居服务器，无线拓扑，IP—Linkl000，模糊控制，仿真第1I页山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeappearanceofInternet，developmentoftheinformationtechnologyandprogressofmodernHi·Tech，people’slivingstandardimprovesenormously,physicsspaceoftheroomandlux

6、uriousequipmentarenolongerthegoalsthatpeoplepursue，people’slifeneedsmorecomfortableandmoreintelligentspace．Asnetworkbeingubiquitous，theautomationoftheindividualhouseholdappliancescan’ttotallymeetpeople’sdemands，thehouseholdappliancesnetworkbecomestheinevitabletrend．T

7、heconcepts，suchasintellectualhouse，networkedhouse，family’snetwork，digitalfamilyofintellectualhouse，digitalhome，etc。areproposedextensivelyathomeandabroad，moreandmorenewtechnologiesaregettingapplicationinfamilyintelligentsystemoneafteranother．Theresearchoffamilyintelli

8、gentoflowpowerconsumption，lowcost，easygroupnetwork，isamulti—disciplinarytocrosssubjectsforresearchwhicharerelevanttoautomaticallyco