【正文】
全世界爭相建造智能家居的序幕 又稱智能住宅,在國外常用Smart Home表示。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有成本低、安裝和維護(hù)方便快捷、運(yùn)作和更新費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息[36],適合應(yīng)用于樓宇內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測,正逐步走向?qū)嵱谩kS著環(huán)境監(jiān)測功能的增多,所需的傳感器也越來越多。與傳統(tǒng)家居不同的是,智能家居是指以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù),將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日常事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性, 并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。在物聯(lián)網(wǎng)的概念還未提出之前,智能家居在國內(nèi)已經(jīng)有了近十年的歷史,但是智能家居行業(yè)的發(fā)展十分曲折,規(guī)模仍然有限。從傳統(tǒng)的家庭不同,智能家居是住宅平臺,綜合布線技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),安全技術(shù),自動控制技術(shù),音頻和視頻技術(shù),和相關(guān)設(shè)施的家居生活一體化,建立高效的住宅設(shè)施的日常事務(wù)家庭管理系統(tǒng),提高家庭安全,方便,舒適,美觀,環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。在國內(nèi)的智能家居物聯(lián)網(wǎng)的概念尚未提出之前,已經(jīng)將近十年,但智能家居行業(yè)的發(fā)展是非常曲折,規(guī)模仍然是有限的。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)在住宅集成智能建筑、網(wǎng)絡(luò)通信、環(huán)境監(jiān)測、家電燈光的家庭自動化系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的存在使得即使在千里之外,仍然可以很容易的得到物品的信息。互聯(lián)網(wǎng)無處不在,智能家居,智能交通,環(huán)境監(jiān)測,政府的工作,物流,快遞,酒店管理,醫(yī)療保健都有廣泛的應(yīng)用。s vision. Zigbee is low power, low cost, lowrate shortrange . Zigbee wireless sensor networks have to maintain a low cost, flexible networking, and easily deployable, as if born to wireless smart furniture. Zigbee technology and intelligent furniture bined with a good application prospect. Then, this article select zigbee wireless munication technology to the ponents of wireless smart furniture network. The paper is organized as follows:First of all, thisi article describe the development of the smart home, as well as the development of wireless sensor networks. Then bined with the characteristics of intelligent buildings, to discuss the advantages of a wireless sensor network applications in the smart home. And then introduce the zigbee technology, indepth study of the structure and function of each munication protocol layer of the ZigBee protocol, and on this basis, select the ZigBee star network topology model of intelligent building sensor network system.Then describes the hardware used in this design. Harware use wireless Long ZigBee development sensor nodes in a ZigBee network using lowpower microcontroller CC2530 nodes ,using 96X16 LCD, USB, batterypowered. This kits is economic, efficient, convenient, fast, visibility, and can be reused. Software, according to the standards developed by the Zigbee Alliance, Texas Instruments (TI) introduced the industryleading ZigBee protocol stack (ZStack). ZStack is loaded in a works based on the IAR development environment.Been tested, this design and implementation of intelligent building environment monitoring system has reliable data transmission of the wireless nodes, the munication distance to meet the demand。經(jīng)測試,本文的無線節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸可靠,通訊距離滿足需求;節(jié)點(diǎn)能量消耗少、估算電池使用壽命長,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了能長時(shí)間工作的智能樓宇環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),具有智能化、低成本、低功耗的特點(diǎn),同時(shí)對ZigBee 的其它擴(kuò)展應(yīng)用具有參考價(jià)值。軟件方面,根據(jù)Zigbee聯(lián)盟制定的標(biāo)準(zhǔn),利用德州儀器(TI)推出業(yè)界領(lǐng)先的ZigBee協(xié)議棧(ZStack)。然后介紹本設(shè)計(jì)采用的硬件,硬件采用無線龍ZigBee開發(fā)套件。本文組織結(jié)構(gòu)如下:首先,分析了智能家居的發(fā)展、以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,結(jié)合智能樓宇的特點(diǎn),討論了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能家居中應(yīng)用的優(yōu)越性。將zigbee技術(shù)與智能家具結(jié)合有很好的應(yīng)用前景。Zigbee低功耗、低成本、低速率的短距離的優(yōu)點(diǎn)。有線傳感器系統(tǒng)需要大量的布線,安裝費(fèi)用高的同時(shí)維護(hù)也很不方便,并且在一些建筑物中無法布線。(保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)在解密后適用本授權(quán)說明)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者簽名: 指導(dǎo)教師簽名:簽字日期: 年 月 日 簽字日期: 年 月 日 摘 要近年來人們對生活環(huán)境智能、舒適、安全要求越來越高,并伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,智能家居便應(yīng)運(yùn)而生。同意學(xué)校保留并向有關(guān)管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以引用標(biāo)注之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,沒有偽造數(shù)據(jù)的行為。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者簽名: 簽字日期: 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用論文的規(guī)定。本人授權(quán)天津城市建設(shè)學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。然而隨著智能家居的發(fā)展,所需要環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)變越來越多,這就需要一種安裝便捷,實(shí)用并且價(jià)格合適產(chǎn)品出現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,zigbee漸漸走入人們的視野。Zigbee組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有維護(hù)成本低、組網(wǎng)靈活、部署方便的特點(diǎn),仿佛是為了無線智能家具而生的。基于此本文選擇了zigbee無線通信技術(shù)來組件無線智能家具網(wǎng)絡(luò)。然后介紹zigbee技術(shù),深入研究ZigBee 協(xié)議各個(gè)通信協(xié)議層的結(jié)構(gòu)與功能,在此基礎(chǔ)上,選擇采用ZigBee 星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P蛯?shí)現(xiàn)智能樓宇傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)無線傳感器節(jié)點(diǎn)采用低功耗微控制器CC2530,節(jié)點(diǎn)采用96X16液晶顯示,USB接口,電池供電,具有經(jīng)濟(jì)、高效、方便、快捷、可視性、并可重復(fù)使用。ZStack裝載在一個(gè)基于IAR開發(fā)環(huán)境的工程里。關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測,智能樓宇,無線傳感器網(wǎng)絡(luò),ZigBee,CC2530ABSTRACTIn recent years, pepole more and more like a living environment more smart, fortable, safety and acpanied by the development of puter technology, munication technology, intelligent home have e into being. With the development of the intelligent home, however, the required environmental monitoring data bee more and more, which requires an easy to install, practical, and the price is right product. Wired sensor system requires a lot of wiring, installation costs, while maintenance is also very convenient, and in some buildings can not be wiring. With the development of Internet of Things, the zigbee getting into people39。 node energy consumption is low , battery can work long hours. This system has intelligent, lowcost, low powerconsumption characteristics. ZigBee expansion application has a reference valueKey words:environmental monitoring, intelligent buildings, wireless sensor networks, ZigBee, CC2530目□□錄本科畢業(yè)論文 1基于zigbee的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1XXXXXXX學(xué)院 1ABSTRACT 4第 一 章 緒論 6 課題研究背景 6 6 7 9 論文組織結(jié)構(gòu) 10第二章 zigbee技術(shù)介紹 12 短距離無線通信技術(shù)對比 12 zigbee的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 12 12 13 IrDA 132. Zigbee 13 ZigBee 技術(shù)抗干擾特性分析 14 小結(jié) 15 15 16.物理層協(xié)議規(guī)范 17 MAC 層協(xié)議規(guī)范 18 網(wǎng)絡(luò)層 19.應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范 20第三章 硬件設(shè)計(jì) 22 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 22 核心部件的設(shè)計(jì)要求 22 處理器模塊 22 無線通信模塊 23 傳感器模塊 23 外圍模塊 24 小結(jié) 24 24 CC2530簡介 24 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 26 30第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 33 ZigBee無線軟件開發(fā)平臺 33 ZStack簡介 33第 一 章 緒論 課題研究背景物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的另一個(gè)的技術(shù)革命,備受各國家研究機(jī)構(gòu)關(guān)注。只要在日常的事物中配置的RFID標(biāo)簽,便可實(shí)現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)通,形成一個(gè)龐大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的提出及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,隨著人們對生活的更加舒適、安全、便利、環(huán)保得要求提高,智能家居系統(tǒng)成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)具體領(lǐng)域便成為必然發(fā)展趨勢。物聯(lián)網(wǎng)需要的各種信息技術(shù)和手段,結(jié)合數(shù)字化社區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)可以發(fā)揮最好的功能就是生命系。事情推大力宣傳和媒體企業(yè),社會上的智能家居的關(guān)注已經(jīng)達(dá)到前所未有的高度。物聯(lián)網(wǎng)需要各種信息技術(shù)和手段,結(jié)合數(shù)字化社區(qū)和互聯(lián)網(wǎng),才能發(fā)揮處物聯(lián)網(wǎng)生活的最佳功能。現(xiàn)在由于政府對物聯(lián)網(wǎng)的極力推崇和媒體商家的大力宣傳,社會各界對智能家居的關(guān)注達(dá)到了前所未有的高度。智能家居管理系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)需要獲得大量環(huán)境數(shù)據(jù)作為調(diào)控基礎(chǔ),這些數(shù)據(jù)主要依靠各種類型的傳感器獲得。使用有線傳感器組成的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布線量大、安裝和維護(hù)費(fèi)用高、不易擴(kuò)展,并且在部分建筑物的部分位置難以布線。智能家居是以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。自從世界上第一幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后,美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南