| 【中文题名】 | 基于无线传感器网络的数字化家庭应用研究 |
| 【英文题名】 | Numeric Family Application Research Based on Wireless Sensor Network |
| 【学科专业】 | 软件工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-28 |
| 【中关键词】 | IEEE802.15.4,数字家庭,无线传感器节点,中央处理模块,, |
| 【英关键词】 | IEEE802.15.4,Numeric family,Wireless sensor node,Centre process unit, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>传感器的应用 |
| 【论文摘要】 |
无线传感器网络是随着近年来计算机技术、通讯技术、电子技术、网络技术的飞速发展而产生的一种新兴技术，并已被应用到国防军事、环境、科学研究、工业控制、医疗、反恐抗灾等重大科技领域。由于传感器网络应用的普及，研究如何利用无线传感器网络技术实现对家庭的电子设备进行管理具有非常重要的实际应用价值。
论文首先对无线传感器网络技术进行了深入的研究与探讨，总结了无线传感器网络的应用特点，并结合几种典型路由协议的原理和数据传送方式进行了对比分析。由于家庭应用具有短距离、低能耗、低成本、网络容量较大、网络简单的特点，因此在构建数字化家庭网络系统中采用IEEE802.15.4协议。
其次，通过网络问卷调查的方式获取了实际的消费者需求数据，并结合无线传感器网络在数字家庭中的市场应用需求进行了详尽的综合分析，得到了消费者目前在无线网络家庭应用中的需求，从而为数字化家庭应用系统的设计开发提供了可靠的依据。
结合消费者的应用需求、数字家庭的应用特点以及目前无线传感器网络技术，提出了一种以IEEE802.15.4协议为基础的数字家庭网络架构。通过采用硬件和软件相结合的方法，设计了数字化家庭无线网络的硬件、软... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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插图索引 |
10-11 |
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附表索引 |
11-12 |
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第1章 绪论 |
12-20 |
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1.1 研究的目的和意义 |
12 |
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1.2 无线传感器网络 |
12-16 |
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1.2.1 无线传感器网络的发展阶段及类型 |
12-15 |
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1.2.2 国外研究现状 |
15 |
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1.2.3 国内研究现状 |
15-16 |
|
1.3 无线传感器在各领域的应用 |
16-17 |
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1.3.1 军事领域的应用 |
16 |
|
1.3.2 环境领域的应用 |
16-17 |
|
1.3.3 医疗领域的应用 |
17 |
|
1.3.4 无线智能家居领域的应用 |
17 |
|
1.3.5 其他领域的应用 |
17 |
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1.4 无线传感器网络在数字化家庭中的应用综述 |
17-18 |
|
1.5 本文设计的数字化家庭与市场现有类似系统对比 |
18-19 |
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1.6 论文的主要工作内容 |
19 |
|
1.7 论文结构 |
19-20 |
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第2章 无线传感器网络研究 |
20-29 |
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2.1 无线传感器网络的概念 |
20 |
|
2.2 无线传感器节点组成 |
20-21 |
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2.3 无线传感器网络体系结构 |
21-22 |
|
2.4 无线传感器路由协议 |
22-23 |
|
2.5 几种典型无线传感器网络路由协议分析 |
23-27 |
|
2.5.1 单跳路由协议特点 |
26 |
|
2.5.2 多跳路由协议特点 |
26-27 |
|
2.6 无线传感器网络的特点 |
27-28 |
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2.7 无线传感器网络在数字化家庭中的应用不足 |
28 |
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2.8 小结 |
28-29 |
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第3章 无线传感器网络在家庭网络中的应用需求分析 |
29-45 |
|
3.1 数字家庭的定义 |
29 |
|
3.2 数字家庭需求调查 |
29-33 |
|
3.2.1 需求问卷的设计与资料收集 |
29-30 |
|
3.2.2 数字化家庭需求调查结果分析 |
30-32 |
|
3.2.3 数字家庭需求归纳 |
32-33 |
|
3.3 目前几种家庭内部近距无线技术分析 |
33-37 |
|
3.3.1 Wi-Fi技术 |
34 |
|
3.3.2 Bluetooth技术 |
34-35 |
|
3.3.3 IEEE802.15.4技术 |
35-36 |
|
3.3.4 IrDA技术 |
36 |
|
3.3.5 NFC技术 |
36 |
|
3.3.6 UWB技术 |
36-37 |
|
3.4 IEEE802.15.4协议与Bluetooth技术的比较分析 |
37-39 |
|
3.5 短距无线网络技术的结果分析 |
39 |
|
3.6 数字化家庭网络关键技术研究 |
39-44 |
|
3.6.1 应用系统的组网技术 |
40 |
|
3.6.2 家庭数字版权保护DRM(Digital Right Management) |
40-41 |
|
3.6.3 数字家庭自助业务定制 |
41 |
|
3.6.4 统一的多业务认证平台 |
41 |
|
3.6.5 安全技术 |
41-43 |
|
3.6.6 QoS技术 |
43-44 |
|
3.6.7 智能路由技术 |
44 |
|
3.7 小结 |
44-45 |
|
第4章 数字化家庭的整体系统设计方案 |
45-51 |
|
4.1 应用系统的组网方式 |
45-46 |
|
4.2 数字家庭网络拓扑结构 |
46-48 |
|
4.3 各模块设计 |
48-50 |
|
4.3.1 中央处理模块 |
48-49 |
|
4.3.2 家庭主遥控器 |
49 |
|
4.3.3 功能设计 |
49-50 |
|
4.4 小结 |
50-51 |
|
第5章 数字家庭网络的软/硬件设计与实现 |
51-64 |
|
5.1 数字化家庭硬件平台设计 |
51-52 |
|
5.1.1 无线传感器节点收发模块硬件设计 |
51-52 |
|
5.1.2 处理器 |
52 |
|
5.1.3 铁电存储器 |
52 |
|
5.1.4 磁保持继电路 |
52 |
|
5.1.5 无线网络收发模块 |
52 |
|
5.2 通讯协议 |
52-54 |
|
5.2.1 应用系统标准帧结构 |
52-53 |
|
5.2.2 应用系统网络通讯协议帧结构 |
53 |
|
5.2.3 功能类型 |
53-54 |
|
5.3 无线传感器节点收发模块软件设计 |
54-55 |
|
5.4 接口数据传输源码示例 |
55-58 |
|
5.4.1 MAC层与相邻层的接口函数 |
55-57 |
|
5.4.2 Main函数中检查事件 |
57-58 |
|
5.5 上层应用软件开发 |
58-59 |
|
5.5.1 系统整体框架 |
58 |
|
5.5.2 系统各部分功能介绍 |
58-59 |
|
5.6 上层应用程序实现实验结果 |
59-63 |
|
5.7 小结 |
63-64 |
|
结论与展望 |
64-65 |
|
参考文献 |
65-68 |
|
附录A 攻读学位期间发表的论文 |
68-69 |
|
附录一 [数字化家庭的消费者需求]问卷 |
69-72 |
|
致谢 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385040 |
