基于传感网的智能家居技术研究

《基于传感网的智能家居技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于传感网的智能家居技术研究魏艳伟2015年1月中图分类号：TP212.9UDC分类号：654基于传感网的智能家居技术研究作者姓名魏艳伟学院名称信息与电子学院指导教师何遵文副教授答辩委员会主席费泽松教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ResearchofSmartHomeTechnologyBasedOnSensorNetworkCandidateName：YanweiWeiSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMentor:A.Prof.ZunwenHeChair,T

2、hesisCommittee：Prof.ZesongFeiDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：InformantionandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。

3、与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要近年来随着科技技术的飞速发展，人们对生活的智能化需求越来越高。因此国内外的各大厂商先后布局智能家居，这也催生了一大批智能家居设备。但是综合来看，还是存在一些不足。智能家居技术的基础是无线传感器网络，随着无线传感器网络的快速发展，智能家居技术会变得越来越成熟。相比无线传感器网络中普遍采用的ZigBee技术，本文采用了性能更好的线性调频扩频(CSS)技术。该技术相比ZigBee，具有众多优势：功耗低、集成度高、灵敏度高、传输速率高和精确的测距功能等。最高数据速率高达1Mb/s，

4、具有20dBm射频功率，最远通讯距离能够达到800米。本文中，我们设计了基于STM32系列微处理器和nanoPAN5375无线射频模块的无线传感器网络节点。该节点扩展了温湿度、图像、声音和震动等传感器模块、电源模块、扩展接口模块等；还设计了带以太网功能的网关节点，以便于实现以太网通信。在无线传感器网络节点的硬件设计的基础上，本文还设计了无线通信、定位、移植LwIP协议栈的网络通信、数据采集、浏览器网页显示等软件流程和代码，使得数据能够从传感器节点传到网关节点，网关节点将数据经以太网传输到浏览器端，实现数据监控。最后本文节点的通信进行了测试，并对传输距离和功耗进行了测量和评估,结果表明本文

5、设计的系统可以工作，功耗比较理想。最后还分析了论文中存在的不足之处和将来需要努力改进和实现的方向。关键词：无线传感器网络；智能家居；线性调频扩频；LwIP；MAC协议；以太网IAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,people'sdemandofintelligentlifeishigherandhigher.Therefore,manydomesticandforeignmanufacturersbegintoenterthefieldofsmarthome,whichhasgivenri

6、setoalargenumberofsmarthomedevices.Butingeneral,therearestillsomeshortcomingsinthem.Smarthometechnologyisbasedonwirelesssensornetworks(WSN),sowiththerapiddevelopmentofwirelesssensornetworks,intelligenthouseholdtechnologywillbecomemoreandmoremature.ComparedtotheZigBeetechnologywidelyusedinwireless

7、sensornetworks,thispaperadoptschirpspreadspectrum(CSS)technologywhichhasabetterperformance.CSStechnologyhasmanyadvantages:lowpowerconsumption,highintegration,highsensitivity,hightransmissionrateandprecisionofdistanceme