智能家居网络无线传感器节点的硬件设计--大学毕业设计论文

毕业设计(论文）说明书

题目：智能家居网络无线传感器节点的硬件设计

系名：信息工程系

作者姓名： XXX

专业：自动化

学号： 6011XXXXXXX

指导老师： XXXX

完成日期： 2015-6-5

毕业设计（论文）任务书

题目：智能家居网络无线传感器节点的硬件设计

系名信息工程系

专业自动化

学号 6011XXXXXX

学生姓名 XXXXX

指导教师 XXXXX

职称副教授

一、原始依据

家居智能化系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广较晚，约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人，至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。所谓智能家居是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全进行监控报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。无线传感器网络是由传感器技术，微机电技术，现代网络技术和无线通信等技术有机综合后得到的新产物。无线传感网络是一种融合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术的综合性传感器网络，能够实时地监测、感知和采集节点部署区的观察者感兴趣的感知对象的各种信息，从而使用户的操控能力更强,更人性化。

二、参考文献

[1] 王锐化,益晓新.ZigBee与Bluetooth的比较及共存分析[J].测控技术，2005,12（6）：

17-19.

[2] 赵红礼,吴昊,黄清.无线局域网[J].科学出版社,2004,10(5):9-10.

[3] 周敬利,陈太坤,余胜生,王有成.基于Blucotothd的WAPN的研究与实现[J].计算机工

程,2003,11(6):10-13.

[4] 龙承志,马玉秋,沈树群.基于低速率的短距离无线通信网络新技术一ZigBee[J].数据

通信,2005,12(l):7-8.

[5] 马祖长,孙怡宁,梅涛.无线传感器网络综述[J].通信学报,2004,25(10):3-5.

[6] 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽.无线传感器网络研究进展[J].计算机研究与发

展,2005,42(7):15-17.

[7] IEEE Std 802.11b-1999.Wireless LAN MAC and PHY specifications:Higher speed Physical

Layer extension in the 2.4Ghzband[S].IEEE Press,1999.

[8] IEEE Std 802.11a-1999.Wireless LAN MAC and PHY specifications:Higher speed Physical

Layer extension in the 2.4Ghzband[S].IEEE Press,1999.

[9] IEEE Std 802.11g-1999.Wireless LAN MAC and PHY specifications:Higher speed Physical

Layer extension in the 2.4Ghzband[S].IEEE Press,2003.

三、设计（研究）内容和要求

基于研究无线数据采集与传输一体化集成技术在家庭智能化中的应用。采用基于ZigBee技术的遵循IEEE802.15.4标准的低功耗无线收发器IP-Linkl000，进行无线传感器网络节点的开发，实现家庭无线监控网络与小区以太网互联。具体要求如下：

1、研究ZigBee技术的技术标准及技术优势,并分析ZigBee网络的协议框架结构，对网络层、数据链接层、MAC层和物理层进行说明。

2、熟悉智能家居系统整体架构与无线传感器节点结构。

3、分析各节点之间的工作与通信原理,设计出传感器节点的核心处理器电路,供电电路,信号调理电路和通讯电路的设计。

指导教师（签字）

年月日

审题小组组长（签字）

年月日

天津大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告

课题名称智能家居网络无线传感器节点的硬件设计

系名信息工程系专业自动化

学生姓名XXX 指导教师XXX

一、课题来源及意义

智能家居系统真正起源于1985年，美国建成了首栋智能化的写字楼，其基本理念就是利用计算机系统的处理能力，来实现对大楼的空调、电梯、照明设备等进行智能的监测和控制，将以前采用人工控制的参数全部改为自动化设置，这便是世界上第一栋智能型建筑，智能家居系统从此步入了实用阶段[1]。所谓智能家居是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。无线传感器网络是由传感器技术，微机电技术，现代网络技术和无线通信等技术有机综合后得到的新产物[2]。无线传感网络是一种融合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术的综合性传感器网络[3]，能够实时地监测、感知和采集节点部署区的观察者感兴趣的感知对象的各种信息：如光强、温度、湿度、噪音和有害气体浓度等物理现象，并对这些信息进行处理后以无线的方式发送出去，通过无线网络最终发送给用户。从而使用户的操控能力更强,更人性化[4]。

二、国内外发展现状

随着世界上第一例智能家居应用实例的出现，欧洲，美洲等区域内的大部分国家都推出了各种智能家居解决方案。目前,美国、英国、日本等国的智能家居系统都开始充分的渗透进入居民的日常生活中去。无线传感器网络的出现是信息感知和数据采集的一场革命[5]。美国商业周刊和《技术评论》杂志在预测未来技术发展的报告中,都不约而同的将无线传感器网络视作最具影响的21项技术和改变世界的10大技术之一[6]。无线传感器网络与塑料电子学和仿生人体器官并称为全球未来发展的三大高科技产业[7]。无线传感器节点是无线智能家居的基础单元，节点的能量成为无线传感器网络发挥效能的瓶颈。

目前传感器网络已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划，投资3400万美元，支持相关基础理论的研究。美国很多大学都已经开展传感器网络的研究，