面向智能家居网络的信息传输技术的研究

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:xuanxuaner8
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智能家居网络是物联网的典型应用之一,是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术(3C),建立一个由家庭自动化系统、家庭安全防护系统和网络服务系统组成的家庭综合服务与管理集成系统,从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。随着信息技术的高速发展、网络技术的日益完善以及人们居住理念的变化与提升,移动且自组织的网络要求逐渐成为家居领域的热门话题,因此,组网方案的选择以及网络采取的信息传输技术方式,将对整个智能家居网络性能的实现起到决定性的作用。本文通过综合分析智能家居网络,对比有线组网方式和无线组网方式在智能家居网络应用中的优缺点。同时,通过对几种常用无线通信技术的比较,着重讨论了ZigBee这一新兴的低复杂度、近距离、低功耗、低成本的双向无线通信技术方案,确定硬件电路,绘制PCB,搭建智能家居网络平台。利用ZigBee技术组建家庭内网,使得系统容易安装,有良好的扩展性,最大的优势是实现了家用传感器网络的自组织,具有很好的应用价值和宽广的发展前景。本文重点研究智能家居网络中的信息传输技术。通过重点分析ZigBee技术的树路由和AODVjr算法,发现ZigBee路由算法在节点能量方面考虑不足,充分考虑智能家居网络因人而异的网络类型后,结合功率控制、睡眠控制及空间能量理论,研究提出了一种全面的节能路由改进算法。提出连通距离和物理距离的概念,并运用到算法与实际应用过程中,有一定的现实意义和应用前景。本课题研究过程中,都进行了较详尽描述。对于算法,通过仿真操作及对结果的分析,表明改进的算法能够很好的降低功耗,延长网络的生命力,具备了实现的可行性。最后,本文对整个系统进行测试。在搭建好的智能家居网络平台上,加载相应软件程序,观察智能家居系统工作运行情况。结果表明:系统达到了预期的设计要求,在一定程度上,改进算法在信息传输技术研究的效果方面也得到了验证。
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