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基于SimpliciTI协议的智能家居无线网络的设计与实现

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第一章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 智能家居系统国内外研究现状及发展趋势

1.3 本文研究意义和目的

1.4 本文的研究内容

第二章智能家居相关技术

2.1 无线传感器网络

2.2 几种无线通信协议对比

2.3 SimpliciTI协议

2.4 JNI技术介绍

2.5 本章小结

第三章系统总体设计

3.1 系统需求分析

3.2 系统目标

3.3 系统总体架构

3.4 智能家居网络结构设计

3.5 系统总体设计方案

3.6 本章小结

第四章系统详细设计与实现

4.1 智能家居软硬件环境介绍

4.2 智能家居无线网络协议设计

4.3 软件设计流程

4.4 智能控制中心实现

4.5本章小结

第五章 系统运行与测试

5.1 系统测试环境介绍

5.2 SimpliciTI协议通信测试

5.3 控制中心管理功能测试

5.4 系统总体测试

5.5 本章小结

第六章 总结展望

6.1 本文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

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摘要

当今世界计算机技术以及无线通信技术都取得了长足的发展,无线传感器网络技术在社会中的应用也更加广泛,其中一个重要的应用便是智能家居系统。上世纪80年代,美国出现第一栋智能建筑以后,智能家居经历了蓬勃的发展,现在已经逐渐走进平常人家,但是智能家居市场的繁荣却没有与之匹配的行业标准,各公司推出的产品只支持自家的家电,所以兼容性仍是一个巨大的障碍。
  本文针对上述缺点和不足,运用2.4G无线通信技术、传感器技术以及红外遥控技术,以智能网关为控制中心,以具体家居设备为终端节点,搭建无线网络通信平台,从而实现对电灯、电视等家用电器的统一管理。本文首先研究了无线传感器网络理论,并重点研究SimpliciTI协议,从网络协议模块的组成、体系结构、网络层、网络应用层以及对等层面结构等方面进行研究。分析SimpliciTI协议的优点和不足,设计出适合智能家居环境的网络结构。然后对智能家居网络实现进行了详细设计。详细设计包括硬件设计和软件设计,硬件设计采用TI公司生产的CC2511作为主控芯片,内容包括射频单元的硬件连接,进行数据收集的外围电路设计。而软件设计基于SimpliciTI协议和Android技术,包括SimpliciTI协议的分析移植,2.4G网络与Android系统之间的相互通信,以及智能网关的设计实现。
  最后,对系统进行测试分析,结果表明:SimpliciTI协议组网灵活简便,通信效果好,适合智能家居环境的要求。

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