【摘 要】
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随着科技的持续发展以及人们对于家居环境的不断追求,智能家居得到了飞速发展,具有巨大的市场潜力。相比于其它各种组网方式,ZigBee无线组网方式具有网络规模大、功耗低、使
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随着科技的持续发展以及人们对于家居环境的不断追求,智能家居得到了飞速发展,具有巨大的市场潜力。相比于其它各种组网方式,ZigBee无线组网方式具有网络规模大、功耗低、使用成本低以及便于扩展等优点；传感器网络技术通过布置各种传感器,能够方便地感知各种家居信息,在智能家居领域有着独特的优越性,因此本文采用ZigBee无线传感器网络组建智能家居系统。在介绍了传感器、无线传感器网络以及ZigBee等所采用的关键技术后,本文基于C51RF-WSN硬件平台完成了智能家居无线传感器网络的硬件系统设计与实现,包括系统总体结构设计以及传感器节点与汇聚节点等硬件单元设计,并设计了系统的各项性能指标。智能家居系统包含五个子系统：温度控制系统、湿度控制系统、煤气泄露控制系统、火灾报警系统和烟雾报警系统。接着,本文基于IAR软件开发环境使用C语言完成无线传感器网络以及五个子系统的软件实现,包括ZigBee协议栈实现以及传感器节点与汇聚节点应用层实现。采用无线传感器网络监控软件等工具对组建的智能家居网络进行了测试,测试结果表明：(1)无线传感器网络成功组建并具有自组织自愈合能力,受室内环境的影响,节点之间有效通信距离为10m,有效数据传输速率为20-40Kbps。(2)各子系统准确及时地采集到了家居信息及变化情况,并能根据设定的临界值对指示灯与蜂鸣器等执行器件完成控制。(3)三报警子系统分别对煤气泄露、火灾和烟雾等异常情况做出了有效报警。根据结果分析得出,将本系统应用到实际家居系统中可达到预期目标并能取得更好的效果。
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