智能家居室内环境参数采集与控制系统的研究.pdf

RESEARCHoNSMARTHoME矾DooR ENVIRoNMENT PARAMETERS ANDCoNTRoLSYSTEM ACQUISITIoN ADissertationSubmiRed totheGraduateSchoolofHenanNormal University inPartialFulfillmemofthe Requirements for the of Degree Masterof Science Engineering By Jinwei Qian Supervisor：WangChangqing May,2014 摘要 随着人们收入水平的提高，生活环境质量也逐渐被人们所重视。近几年，城市的高 速发展带来了严重的环境污染问题。在国内将近1／3的大中型城市相继出现了严重的雾 霾天气。而由雾霾天气导致的呼吸道疾病也在呈上升趋势。相对于室外环境，室内环境 质量的高低直接影响着家人的健康。国外在很早就开始了对室内环境的质量进行调查和 研究，一些研究成果和国家支持带动了室内环境控制系统在西方国家的高速发展。随着 相关生产商的一些推广，很多智能家居产品中已加入了室内环境控制子系统。 智能家居的概念从提出到现在将近20年之久，发展到今天已经进入了一个空前的 高速发展阶段。作为一种全新的综合技术，智能家居系统中主要涵盖有无线组网，协议 转换，计算机网络等相关领域的知识。作为智能家居系统的一员，室内环境参数采集与 控制系统是基于ZigBee无线传感网络建立的采样数据上传和控制命令下发的无线自组 网络。与传统实现方式相比，降低了成本，节约了开发周期。 ZigBee作为一种全新的无线局域网技术，继承了许多无线技术的优点，并在此基础 上增加低功耗和自组网的创新。与此同时，一些低成本的射频芯片解决方案也相继出现， 迎合了市场需求。这其中就包括著名的IC生产厂商Texas 的实现了ZigBee无线传感控制网络的建立和运行。 在用户层面，由于网关设备的加入，使得整个系统连接到以太网络，ZigBee网络内 的采样数据可以及时的更新到而用户也可以使用个人终端，通过远程互联网访问来下发 控制命令。 基于ZigBee无线组网技术的室内环境控制系统，建立在Texas 解决方案之上，适用于网络规模较小的家居环境。传感节点和控制节点都被烧录相应代 码。当所有节点上电后，依次自动加入到整个ZigBee网络。中心网关的功能创新以及 硬件的高度集成不但使得整套系统更加简便，而且大大节约了开发成本。如此一来，本 方案在低成本智能家居产品的普及上可作为参考。而对室内环境控制系统的发展也具有 一定的借鉴意义。 关键词：ZigBee；CC2530；环境监控；无线传感网络 II ABSTRACT As incomelevel of environmentis rise，the attention people qualityliving graduallypaidgreat by recent has seriousenvironmental people．In years，thecit