基于无线传感器网络的智能家电系统设计

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1、学校代码10530学号201110041291分类号TP277密级公开硕士学位论文基于无线传感器网络的智能家电系统设计学学学学位位位位申申申申请请请请人人人人杨鹏指指指指导导导导教教教教师师师师杨穗副教授、钟建新教授学学学学院院院院名名名名称称称称材料与光电物理学院学学学学科科科科专专专专业业业业物理电子学研研研研究究究究方方方方向向向向信号处理及系统设计2014年6月7日万方数据DesignofIntelligentHomeSystemBasedOnWirelessSensorNetworksCandidateYangPengSupervisorAssociateProfessorYangS

2、ui、ProfessorZhongJianxinCollegeFacultyofMaterials,OptoelectronicsandPhysicsProgramPhysicalElectronicsSpecializationOptoelectronicsDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangTanUniversityDateJune7,2014万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文

3、的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要随着物联网的兴起和发展，作为物联网九大示范应用之一的智能家电也得到了飞速发展。传统智能家电系统多采用综合布线技

4、术，存在灵活性差、难以安装维护等缺点。基于无线传感器网络的智能家电将通讯链路由有线转变为无线，具有扩展性强、易于维护的特点，近年来越来越受到重视。本文针对现有无线传感器网络智能家电系统单向性、控制方式单一的不足，提出了双向无线传感器网络智能家电系统构架，先后设计了基于CC1100无线传感器网络和基于ZigBee无线传感器网络两种智能家电系统，有效解决了现有智能家电系统无状态反馈的问题和专有无线传感网不能自组网的缺陷。主要贡献和创新点在于：引入了GSM网络，将被动的检测转化为主动的监测；研制了一种基于ZigBee无线传感器网络的新型照明控制方式，并开发了有自主知识产权的智能灯头；引入了语音识别和

5、遥控器等控制终端，实现了控制终端的多样化。基于CC1100无线传感器网络的智能家电系统是为了解决现有智能家电系统仅具备单向控制无状态反馈链路的现状设计的，系统包括主控制模块和终端控制模块两部分，引入GSM网络作为外部控制网络，并在神府智能的G-Home平台上验证了网络的稳定性和可靠性。基于ZigBee的智能家电系统是为了解决CC1100等专有无线网不能自组网、不带路由算法而设计的，系统包括家庭网关、智能灯头和其他智能终端等部分，通过上位机界面的协同工作，有效解决了智能终端的定位问题，后者不仅在网络性能上有了改善，还引入了GPRS、语音控制等控制方式。此外，针对智能开关的不足，研发了一种新型的智

6、能灯头，解决了单火开关的供电问题和零火开关需要重新布线的问题。本文所研究的系统紧扣实际应用需求，功能齐全，操作简单，具有一定的实用意义及广泛的应用前景。关键词：智能家电；无线传感网；ZigBee；家电控制I万方数据AbstractWiththedevelopmentoftheInternetofThings(IOT),intelligenthomesystem,asoneofnineIOTdemonstrateapplication,hasdevelopedrapidlyaswell.Themaindisadvantagesoftraditionalintelligenthomesystema

7、repoorflexibilitywithcablingtechnologyanddifficulttoinstallandmaintain.Thecommunicationmodetransformfromcabletransmissiontechnologytowirelesstransmissiontechnicalmeans,achievingthecharacteristicsinclu