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基于GPRS和ZigBee技术的智能家居解决方案的研究

作者：于晅 Publish: 2007-8-29 Hits:-

【中文题名】

基于GPRS和ZigBee技术的智能家居解决方案的研究

【英文题名】

Research of Smart Home Solution Based on GPRS and ZigBee Technology

【学科专业】

通信与信息系统

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-29

【中关键词】

GPRS,ZigBee,智能家居,无线通信,,

【英关键词】

GPRS,ZigBee,Smart Home,wireless Communication,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>无线通信>移动通信>蜂窝式移动通信系统（大哥大、移动电话手机）>时分多址（TDMA）移动通信

【论文摘要】

随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。电信、Internet、电视网三种网络的合而为一，是未来网络媒体发展的趋势，是当前竞相开发的热点，而本文就是在这样的背景下，实现了三网中移动网与家庭无线网络的结合，提出了一种采用GPRS技术与ZigBee的无线技术来完成对智能家居系统的设计，该系统全部采用无线通信技术来完成，省去了重新布线的问题，而且把GPRS远程通信技术加入到智能家居的系统中，从而使用户在千里之外可以随时了解家中的情况提供一种解决办法。本文首先分析了智能家居系统的构成以及控制系统在智能家居的地位，并对传统智能家居的特点进行分析，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对ZigBee无线技术的协议框架进行了分析，对终端节点通信物理层、MAC层、网络...

【论文题纲】

摘要	3-4
ABSTRACT	4-6
目录	6-9
第1章绪论	9-16
1.1 智能家居系统的发展及现状	9-10
1.2 研究开发的必要性	10-12
1.3 智能家居控制系统的发展方向及现实意义	12-13
1.4 课题的研究内容和论文结构安排	13-16
第2章 GPRS和ZIGBEE通信技术的介绍	16-31
2.1 几种无线通信技术的对比	16-20
2.2 GPRS网络技术	20-21
2.3 ZIGBEE无线技术	21-30
2.3.1 ZigBee的简述	21-23
2.3.2 ZigBee的协议栈	23-30
2.3.2.1 物理层	24-26
2.3.2.2 MAC层	26-28
2.3.2.3 网络层	28-29
2.3.2.4 应用层	29
2.3.3.5 ZigBee的应用领域和应用前景	29-30
2.4 本章小节	30-31
第3章无线自组网络协议	31-39
3.1 节能机制	32-34
3.1.1 物理层节能机制	32-33
3.1.2 MAC层节能机制	33-34
3.2 协议	34-39
3.2.1 MAC层协议	34
3.2.2 网络层路由协议	34-37
3.2.2.1 网络层路由协议	34-35
3.2.2.2 SPIN协议	35-37
3.2.2.3 SPIN路由算法的分析	37
3.2.3 无线自组网络路由探测	37-39
第4章智能家居系统总体设计及选型方案	39-50
4.1 智能家居系统总体设计	40-46
4.1.1 演示系统的组成	41-42
4.1.2 系统的主要控制流程	42-43
4.1.3 演示系统实例	43-46
4.1.4 系统调试中出现的问题及注意事项	46
4.2 主要部分芯片的选型及工作原理	46-49
4.2.1 GPRS模块选用的MC35i	46-48
4.2.2 ZigBee无线射频通信模块的选择	48-49
4.3 本章小节	49-50
第5章系统硬件设计	50-62
5.1 主控中心的硬件设计	50-57
5.1.1 GPRS模块MC35i外围硬件电路设计	50-55
5.1.1.1 GPRS模块MC35i	52-53
5.1.1.2 稳压电源电路	53
5.1.1.3 SYNC、SIM卡指示灯电路	53-54
5.1.1.4 SIM卡	54-55
5.1.2 串口通信电路	55-56
5.1.3 IP_Link1270硬件连接及工作原理	56
5.1.4 UART(USB)	56-57
5.2 分控中心的硬件设计	57-59
5.2.1 SM5964A	58
5.2.2 键盘的设计	58-59
5.2.3 分控中心电源的设计	59
5.3 液晶显示器LCD	59-61
5.3.1 引脚说明	59-60
5.3.2 硬件电路连接	60-61
5.4 本章小节	61-62
第6章系统软件设计	62-78
6.1 通信协议的定义	62-64
6.1.1 手机与MC35i之间的通信协议	62-63
6.1.2 ZigBee模块与上位机之间的通信协议	63-64
6.2 MC35I的软件调试	64-71
6.2.1 VB编写的串口收发程序	64-65
6.2.2 PC机解析接收到MC35I模块数据过程	65-71
6.3 IP_LINK1270模块的软件调试	71-75
6.3.1 IP_Link1270配置	72
6.3.2 应用操作举例	72-75
6.3.2.1 AT命令配置	72-73
6.3.2.2 利用数据帧结构实现网络数据传输	73
6.3.2.3 主要代码	73-75
6.4 下位机调试	75-77
6.5 本章小节	77-78
总结	78-79
讨论	79-80
致谢	80-81
参考文献	81-83
攻读学位期间发表的论文及所取得的研究成果	83-84

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.385262



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