基于无线异构网络的智能家居系统设计

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于无线异构网络的智能家居系统设计作者姓名杨达学位类别工程硕士指导教师刘志新教授2016年5月中图分类号：TP277学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文(工程设计)基于无线异构网络的智能家居系统设计硕士研究生：杨达导师：刘志新教授副导师：杨会龙高工申请学位：工程硕士工程领域：控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinControlEngineeringTHEDESIG

2、NOFSMARTHOMESYSYTEMBASEDONWIRELESSHETEROGENEOUSNETWORKSbyYangDaSupervisor:ProfessorLiuZhixinYanshanUniversityMay.2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于无线异构网络的智能家居系统设计》是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文

3、中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日摘要摘要目前，智能家居系统的主要问题是：缺乏低成本、分布式可扩展的远程监控系统；缺乏大容量、双向、实时的通信接入网支持。本文鉴于现有智能家居系统的发展和无线网络技术的研究现状，提出了一种基于无线异构网络的智能家居系统，并通过对系统进行精确的设计，实现了无线异构网络之间的信息交互和智能家居系统的远程监控功能。本文设计了智能家居系统的整体框架，并对系统的主要组成部分和应用功能进行了设计。其中，重点研究了无线网关和无线节点的硬件设计和软件设计，以及异

4、构网络间基于协议转换的通信实现。在硬件方面，无线网关的ZigBee协调器部分和无线节点选用CC2530无线芯片实现ZigBee网络的数据处理和射频收发功能；无线网关的Wi-Fi控制器部分采用CC3200无线芯片，借助于家庭路由将ZigBee网络数据和Wi-Fi网络数据引入到互联网云平台，实现异构网络的信息交互。软件方面，通过研究智能家居系统的应用功能，设计了无线节点的工作模式和ZigBee网络的通信方式；通过组件星型网络，实现了ZigBee网络间数据通信；通过无线网关的程序设计，实现了将ZigBee网络数据、Wi-F

5、i网络数据引入到互联网云平台；通过协议转换程序的设计，实现了异构网络之间的信息交互。本文最后对整个系统各个通信环节做了测试。测试结果表明:在本文设计的基于无线异构网络的智能家居系统中，传感器的数据采集、基于协议转换的异构网络通信、系统的实时监测和远程控制，都能够满足智能家居系统的应用要求。关键词：智能家居；异构网络；ZigBee网络；Wi-Fi网络；协议转换；远程监控-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractAtpresent,themainproblemsofsmarthomesystemarelackofre

6、motemonitoring,controlsystemswhicharelowcostanddistributedextensible,aswellasthesupportofaccessnetworkswhicharehigh-capacity,two-waycommunications,andreal-time.Withthecurrentdevelopmentofsmarthomesystemandtheresearchstatusofwirelessnetworktechnology,thispaperpr

7、oposesakindofsmarthomesystembasedonwirelessheterogeneousnetworks.Throughtheprecisedesignofthesystemprecisely,informationinteractionbetweenthewirelessheterogeneousnetworksandtheremotemonitoringfunctionofthesmarthomesystemisrealized.Theoverallframework,majorcompo

8、nentsandapplicationfunctionsofthesmarthomesystemisdesignedinthispaper.Amongthem,thewirelessgatewayandwirelessnode'shardwaredesign,softwaredesignandthecommunicationimplementa