基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端开发

基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端开发
基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端开发

基于Zigbee的智能温室大棚管理系统开发设计方案

第一届山东省物联网应用设计大赛 设计方案文档 基于Zigbee的智能温室大棚管理系统Intelligent Greenhouse Control System based on Zigbee 设 计 方 案 参赛学校:青岛农业大学 作者:王文刚张增伟孙琳 指导教师:王蕊 2014年06月20日

目录 摘要...................................................................................................................................................... I A BSTRACT............................................................................................................................................ I I 第1章快速说明.. (1) 1.1智能大棚系统总体设计 (1) 1.2硬件系统模块与器件选用 (3) 1.3软件系统结构 (8) 1.4中间件系统结构 (9) 第2章方案立项 (11) 2.1立项背景与意义 (11) 2.2项目核心技术概述 (12) 2.3项目研究目的与内容 (15) 第3章硬件系统的设计与实现 (17) 3.1智能大棚硬件系统结构 (17) 3.2传感模块与数据存储模块电路设计 (18) 3.3无线通信模块设计 (21) 3.4显控模块电路设计 (25) 3.5电源模块电路设计 (26) 第4章软件系统的设计与实现 (28) 4.1驻场管理系统 (28) 4.2远程控制系统 (30) 第5章中间件系统的设计与实现 (32) 5.1中间件系统功能 (32) 5.2中间件系统软件开发 (33) 第6章作品成果展示 (35) 第7章方案创新 (37) 参考文献 (1)

ZIGBEE无线定位技术

ZIGBEE无线定位技术 大多数无线传感器网络都要求具备一种确定网络节点位置的方法。因此在设备安装期间,需要弄清楚哪些节点相互之间直接进行数据交换,或者确定哪些节点直接与中央数据采集点进行数据交换。 当通过基于软件的计算方法来确定网络节点位置时,就需要考虑到市场化解决方案(market solution)。这些具体的计算方法是:节点首先读取计算节点位置的参数,然后将相关信息传送到中央数据采集点,对节点位置进行计算,最后,再将节点位置的相关参数传回至该节点。这就是典型的数据密集型计算,并且需要配置一台PC 或高性能的MCU。 这种计算节点位置的方法之所以只适用于小型的网络和有 限的节点数量,是因为进行相关计算所需的流量将随着节点数量的增加而呈指数级速度增加。因此,高流量负载加上带宽的不足限制了这种方法在电池供电网络中的应用。 针对上述问题,CC2431 采用了一种分布式定位计算方法。这种计算方法根据从距离最近的参考节点(其位置是已知的)接收到的信息,对节点进行本地计算,确定相关节点的位置。因此,网络流量的多少将由待测节点范围中节点的数量决定。另外,由于网络流量会随着待测节点数量的增加而成比例递增,因此,C C2431 还允许同一网络中存在大量的待测节点。 本文所提供的结果是根据对ZigBee 网络的测量得出的,然

而,这些测量结果同样适用于基于IEEE 802.15.4协议构建的更简单的网络。 定位引擎技术 定位引擎根据无线网络中临近射频的接收信号强度指示(R SSI),计算所需定位的位置。在不同的环境中,两个射频之间的RSSI 信号会发生明显的变化。例如,当两个射频之间有一位行人时,接收信号将会降低30dBm。为了补偿这种差异,以及出于对定位结果精确性的考虑,定位引擎将根据来自多达16 个射频的RSSI 值,进行相关的定位计算。其依据的理论是:当采用大量的节点后,RSSI 的变化最终将达到平均值。 在RF 网络中,具有已知位置的定位引擎射频称为参考节点,而需要计算定位位置的节点称为待测节点。 要求在参考节点和待测节点之间传输的唯一信息就是参考节点的X 和Y 坐标。定位引擎根据接收到的X 和Y 坐标,并结合根据参考节点的数据测量得出的RSSI 值,计算定位位置。 将定位技术纳入网络协议 一些采用定位引擎的应用可能要求放置若干个参考节点,以作为基础设施设置不可或缺的一部分。ZigBee 技术能够实现对家庭、办公以及工业等应用的无线控制。随着ZigBee 设备在楼宇基础设施中的安装数量不断增多,ZigBee 将会在家庭和办公自动化方面拥有更为广阔的应用前景。

基于ZigBee技术的智能家居系统

一、智能家居的背景 从宏观上来讲,事物的每个发展阶段都是当时从业人员认识水平、技术水平、市场认知、原材料成本等几个原因共同作用的结果。每个阶段都会局限于当时的技术水平、市场接受程度等,都会有其无法突破的瓶颈和困难。即便智能家居系统在中国已发展20多年,且经过这么多年的发展,产品、技术已日趋成熟、稳定,但每项技术并不一定都完美无瑕。只要产品或技术处于高速发展中,它必然需要不断地去解决一些技术上或者产品上的问题。智能家居产品未来会还向节能环保,舒适度方面发展。比如冬暖夏凉型建筑,不用空调,由建筑自身的功能去调节温度。而智能家居必须结合这些建筑上的功能去发展,从这个方面来说,必然会推动智能家居的适应性发展。对与现阶段的智能家居来说,没有专用的对讲或智能家居数字处理芯片,无论是技术层面还是集成层面,都只是有所关联。如果能够很好的解决,未来数字对讲将会取得更好的应用。而随着中国城镇化趋势的加剧,大型小区会越来越多,人们对安保的重视程度也会日益加强,将来小区的多个安防子系统在技术上必然会走向综合化、集成化。除此之外,厂家需理性地为各类应用设计解决方案,校正一些过往的虚假概念。只有设计实用性强,性价比高,能适应拓展未来新技术的系统,才能更好地为用户服务。除此之外,各家产品的兼容性也是一个急需解决的问题。目前各厂家的产品均采用自家的协议,无法很好地做到兼容,而不同品牌的可视对讲和智能家居系统如何互连互通也将是今后需突破的难点 二、智能家居系统旨在实现的以下主要功能: (1)可以控制和相应的状态查询,如查询室内和室外的温度,可用于家用电器,如灯一键全开,一键全关,更方便。 (2)在光线方面我们可以依照家庭装修环境背景或者用户的其他层次的要对

基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计

毕业设计(报告) 课题:基于ZigBee的农业大棚光照环境监控系统设计 学生:杨雪系部:物联网 班级:物联网1203班学号:2012270051 指导教师:李靖 装订交卷日期:2015.04.28

指导教师评语(包含学生在毕业实习期间的表现): 成绩(平时成绩): 指导教师签名: 年月日 评阅教师评语: 成绩(评阅成绩): 评阅教师签名: 年月日 答辩情况记录: 答辩成绩: 答辩委员会主任(或答辩教师小组组长)签名: 年月日 总评成绩: 注:1.此表适用于参加毕业答辩学生的毕业设计(报告)成绩评定; 2.平时成绩占20%、卷面评阅成绩占50%、答辩成绩占30%,在上面的评分表中,可分别按20分、50分、30分来量化评分,三项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处制

指导教师评语(包含学生在毕业实习期间的表现): 成绩(平时成绩): 指导教师签名: 年月日 评阅教师评语: 成绩(评阅成绩): 评阅教师签名: 年月日 总评成绩: 注:1.此表适用于不参加毕业答辩学生的毕业设计(报告)成绩评定; 2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%,在上面的评分表中,可分别按40分、60分来量化评分,二项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处

第一章绪论 (3) 1.1 论文背景 (3) 1.2 主要需求 (4) 第二章系统分析 (5) 2.1 设计原理 (5) 2.2 系统节点设计 (6) 2.3 系统总体架构 (8) 第三章系统硬件设计 (10) 3.1 Zigbee节点硬件设计 (10) 3.2 传感器节点硬件设计 (10) 3.3 光照数据采集节点设计 (12) 第四章基站节点设计 (14) 4.1 ZigBee技术概述 (14) 4.2 ZigBee技术优缺点 (14) 4.3 ZigBee网络配置 (15) 4.4 ZigBee工作模式 (17) 第五章系统测试 (19) 5.1系统测试步骤 (19) 5.2 系统测试结果 (19) 5.2.1 系统硬件测试 (19) 5.2.2 协议栈测试 (20) 5.2.3 上位机测试 (20) 5.3系统测试结果分析 (21) 总结 (22) 参考文献 (23)

基于ZigBee技术的RFID空间定位系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2009)09-0102-04 基于ZigBee技术的RFID空间定位系统 房淑芬 (辽宁省铁岭师范高等专科学校,铁岭112001) 摘 要:通过ZigBee mote与RFID reader结合的方式应用随机数定位算法展示了一种低能耗的基于Zigbee技术的R FID空间定位系统,使得对佩带了Zigbee mote的人可以实时进行定位。在本系统中,通过使用基于取样的表示方法,定位算法能够表示任意分布。通过将系统实现的算法与算法原型比较,可以发现在Non-Line-Of-Sight(NLOS)场景下,本算法的定位错误(positioning er-r ors)有明显改进。 关键词:RFI D;ZigBee;空间定位算法 RFID space location system based on ZigBee technology FANG Shu-fen (Tieling Normal C ollege of Liaoning Province,Tieling112001,China) Abstract:This paper presented a low energy cost RFID space location system based on Zigbee technology by using the combination of ZigB ee mote and R FID reader,and random sa mpling algorithm,by which a person holding an Zigbee mote can be located in real time.In this system,by using the representation based on random sa mpling,the location algorithm can represent ar bitrar y distribution.According to the comparison of the algorithm implemented in this system and the prototype algorithm,we it is concluded that the location err ors in this algorithm have been distinctly impr oved under the scenario of Non-Line-Of-Sight(NL OS). Key words:RFID;ZigBee;space location algorithm 0 引言 移动计算设备、无线技术和Inter net的飞速发展,促使人们对位置感知的服务系统越来越感兴趣。在许多应用中,都需要知道一个物体的确切位置。其中,GPS[1]是最著名,也是应用最广泛的定位系统,它被用来对户外移动的物体进行定位。对于室内的定位机制,有红外线[2]、超声波[3]、RFID[4]等等。 上面介绍了三种基于网络的定位机制。它们的共同点是采用固定的接收装置来接收佩带在人或物体上的发射装置发出的信息并将这些信息通过有线网络转发到控制中心。这些机制经常在一些跟踪系统中被采用。 红外线机制为每一个物体附带一个标签,这些标签周期性地通过红外线发射器发射自己的唯一的ID,固定的接收装置接收这些信息并通过有线网络将这些信息传到控制中心,通过这种方式来实现对室内物体的识别、定位。但是,这种机制存在两个缺点,首先它要求发射装置跟接收装置之间的光线不能被阻隔,另外,它要求在一个建筑内布置一个有线的网络以进行数据的传输。 超声波机制与红外线机制的区别就是把红外线换成了超声波。但是,由于目前超声波装置结构比较复杂,使得它的成本过高,目前还很难让大多数用户接受。RFID定位的典型系统是LANDMARC(Location identification based on dynamic active RFID calibra-tion)[4],它使用tags和r eaders来实现定位。这一系统的精确度随着所部署的tag的密度的增加而增加。但是部署太多的ta g是不实际的。 收稿日期:2009-02-10 作者简介:房淑芬(1965-),女,副教授,本科,研究方向为电子测量技术。 — 102 —

基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要: 随着现代通信技术和无线网络的快速发展,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室环境,但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制,比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术,它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中,硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心,该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求,是一个低成本、易实现的系统。 关键词:ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher:liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract: With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches. This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits. In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be a

【技术】基于ZigBee技术的现代农业大棚

【关键字】技术 基于ZigBee技术的现代农业大棚 一概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,保守的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 二项目需求

在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V 电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G 网卡等),用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三系统架构设计 (1) 总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 (2) 系统中包括两个部分: ■ Zigbee中心节点; ■边缘网关;(比如以太网,GPRS模块,两着结合起来可以实现数据的远距离传输。) (3) 传感信息采集: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee和Rs485两种模式。

基于ZigBee的智能家居系统

基于ZigBee的智能家居系统 摘要: 基于ZigBee的智能家居系统是针对家居高度自动化、智能化的要求提出的一种新的解决方案。主要用ZigBee手持控制器无线采集室内环境参数,远程控制各种家居电器,实现家居控制、参数检测的完全自动化、智能化。设备以C8051F020单片机为控制核心单元,检测湿度,负责驱动电机,处理和传输数据。采用高精度传感器作为湿度检测器件,直流电机等为执行机构,完成环境参数检测,对窗帘、交流电电器等的控制功能。用手持设备通过IP-LINK1270模块串口实现了室内无线通信,可以接收湿度数据,控制简单家居。本系统具有良好的开发和应用前景。 关键词:ZigBee 无线通信湿度检测智能家居 由于生活质量的日益改善,各种家电设备的高度自动化和智能化已经成为一种消费需求,同时科学技术的飞速发展,让这种需求的达到已经不再遥远。新的ZigBee协议在无线传感器网络和各种无线终端控制方面有良好的前景,为传感器网络和控制设备提出了新的方案。基于ZigBee的网络控制系统就可以实现对各种家电设备的控制和调节,只需要对旧式家电(家居)进行改装,或加入必要的驱动电路,便可以实现小信号对交流电器的控制。室内温度、湿度等环境参数直接影响生活质量,同样可以通过ZigBee控制器对室内温度、湿度检测设备进行较远距离的适时采集,然后根据个人意愿对家电(家居)进行不同程度的调节。 我们对实用小功率电扇进行了改装,对窗帘装上直流电机和定滑轮,可以由ZigBee控制器向单片机发送命令对电扇和窗帘的开关程度控制和调节。室内参数检测方面,开发了湿度检测设备,可以有效的反馈实时数据。 一、系统(主设备)结构及各部分功能 在整个系统设计方案中,以C8051F020为核心,作为数据处理器和设备控制器,整个设备也可作为工业现场设备,从属于ZigBee核心控制器。 系统(主设备)结构如图所示, 图1 系统(主设备)总体结构图

基于ZigBee技术的现代农业大棚

基于ZigBee技术的现代农业大棚 一概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。 二项目需求

在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G 网卡等),用来传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三系统架构设计 (1) 总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。

基于Zigbee无线定位技术研究

基于Zigbee无线定位技术研究

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要: 随着现代通信技术和无线网络的快速发展,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室内无线定位技术,它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中,硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心,该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求,是一个低成本、易实现的系统。 关键词:ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher:liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract: With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of

【标准】基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案

基于Zigbee技术的智能家居系统设计方 家居设备通过Zigbee 进行无线组网,把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上, 进行实时的显示并进行后续的利用和控制;同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。如入侵检测,人脸检测和识别等。 智能家居又称为智能住宅,在国外常用Smart Home 表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electr ON ic Home、E-home)、数字家园(Digital Family)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(Intel ligent Home/Building)等。 智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全。智能家居可以提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流通畅,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。 1 项目概述 1.1 智能家居发展概况 智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术,将家庭中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起的,自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来,国外已经有将近30 年的研究历史,而国内在这方面的研究相对较晚,从2003 年才逐步应用于高端市场,而且标准不统一,如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力,使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高,而智能家居在节能方面的效果优势非常明显,因此具有非常广阔的市场前景。 1.2 开发板主要参数 本项目所使用开发板为Real6410 开发板,采用三星公司的ARM11 内核的处理器 S3C6410.开发板上还集成了123 M的DDR 内存以及1 GB NandFlash, 同时预留了

基于zigbee的智能温室数据采集系统毕业设计

毕业设计(论文)题目基于Zigbee的智能温室数据采集系统

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

基于Zigbee的无线定位系统

创新创业训练计划 项目结题报告 项目编号: 项目名称:智能搜狗 项目级别: 项目负责人: 项目类型: 创新训练 创业训练 创业实践指导教师: 所在学部学院: 教务处制

大连理工大学大学生创新创业训练计划 项目原创性声明 本人郑重声明:所呈交的项目结题报告以及所完成的作品实物等相关成果,是本人和项目组其他成员独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果,不侵犯任何第三方的知识产权或其他权利。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 项目负责人签名: 年月日 项目指导教师审核签名: 年月日

智能搜狗Intelligent Searching

摘要 今年来,随着人们生活水平的提高,人们对日常生活中一些重要的物品或者是家里养的宠物等可移动事物的实时位置尤为关心,希望随时随地都能知道其具体方位,但是现有的GPS技术还未全面普及,价格依然很昂贵,所以,本项目着重研究利用低成本硬件设备实现实时定位的功能,将无线定位技术带入人们生活的方方面面。 通过前期的调查研究,我们发现现在市场上的定位装置价格普遍昂贵,而且功耗较高,本项目利用ZIGBEE模块的低成本、低功耗的特点很好的解决了这些问题。 关键词:无线定位;ZIGBEE

Abstract In recent years,with the development of people’s living standard,people place more attention on the real-time position of something important or mobilizable at home like pets,they want it to be capable that they can attain the specific position of the object at anytime and anywhere.But the GPS has not been popularized,and the price is still very high.Therefore,our project is to do some research to find how to achieve real-time positioning with low-cost hardware,and bring wireless positioning technology into people’s daily life. According to the early investigation,we found that the positioning devices in the market are generally very expensive and have high consumption of energy.Our project is to use the low-cost ZIGBEE module with low power consumption to solve these problems. Key Words:Wireless Positioning;ZIGBEE

基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案

基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案

基于Zigbee技术的智能家居系统设计 方案 摘要:对基于ZigBee 技术对嵌入式Web 的智能家居远程监控系统进行研究和设计。对家居设备通过Zigbee 进行无线组网,把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上,在因特网上设立一个"无线视频网关"WEB 服务器,可供外部访问;实现将家居信息如温度进行实时的显示并进行后续的利用和控制;同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。如入侵检测,人脸检测和识别等。 智能家居又称为智能住宅,在国外常用Smart Home 表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electr ON ic Home、E-home)、数字家园(Digital Family)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑 (Intel ligent Home/Building)等。 智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各

种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全。智能家居可以提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流通畅,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。 1 项目概述 1.1 智能家居发展概况 智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术,将家庭中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起的,自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来,国外已经有将近30 年的研究历史,而国内在这方面的研究相对较晚,从2003 年才逐步应用于高端市场,而且标准不统一,如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力,使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高,而智能家居在节能方面的效果优势非常明显,因此具有非常广阔的市场前景。 1.2 开发板主要参数

基于Zigbee的智能家居无线图像监控系统设计与实现

辽宁建材 2008年第5期 基于Zigbee的智能家居无线图像监控系统设计与实现 1引言 随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展,人们已不满足于传统的居住环境,对家庭及住宅小区提出了更高的要求,智能化被引入家庭及住宅小区,并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高,体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。监控系统作为安全防范的重要手段,越来越多的应用在智能家居中。 无线监控系统集成了计算机技术、无线宽带通讯技术、图像解压缩技术、图像识别技术、红外图像采集技术、工业数据采集等诸多学科的技术。与传统的有线监控系统相比,它具有很大的优势:系统的组建比较简单,可省去布线的麻烦;具有可移动性,并且不受地点限制,可随意摆放在家里任何一个角落;在拆迁时直接取下布置的无线监控产品就可以带走了。 目前,无线图像监控系统广泛应用于家居监控、交通监控、110报警中心对城市重要现场监控、公安通讯指挥车的重要现场监控、收费站监控系统、油田及矿山的重要现场监控、重要仓库,码头、森林防火监控、银行监控联网等领域。 2无线通信技术介绍 目前,各种无线传输技术林立,都在争取成为市场标准。每个技术都有其立足的特点:有基于传输速度、距离、耗电量等特殊要求的;有着眼于功能的扩充性的;还有符合某些单一应用的特别要求的。 (1)蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距离无线接口,能在近距离范围内实现相互通信或操作。但蓝牙技术遭遇最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。 (2)IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA的主要优点是无需申请频率的使用权,因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功能低、连接方便、简单易用的特点。此外,红外线发射角度较小,传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其它物体阻隔。 (3)Wi-Fi无线保真技术与蓝牙技术一样,同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些,传输质量也有待改进,但传输速度非常快,可以达到11mbps,符合个人和社会信息化的需求。 (4)Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“HomeRFLite”或“FireFly”无线技术,主要用于近距离无线连接。与蓝牙、红外、GSM/GPRS和无线局域网等无线系统相比较,ZigBee技术的主要包括数据传输速率低、功耗低、成本低、时延短、安全、网络容量大、优良的网络拓扑能力、有效范围小、工作频段灵活等特点。 赵强 (沈阳建筑大学,辽宁沈阳110168) [摘要]本文结合智能家居监控系统的实际需求,提出了一种基于ZigBee协议的无线图像监控解决方案,并介绍了该方案的硬件设计、软件开发的方法及过程。 [关键词]ZigBee;智能家居;图像监控;无线通信;微控制器 [中图分类号]TU858[文献标识码]A[文章编号]1009-0142(2008)05-0028-03 [收稿日期]2008-05-14 28

无线定位技术对比RFID UWB ZIGBEE

RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传 递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。一般是基于RSSI来进行区域性感知,目前,RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。RFID系统的工作原理: RFID 读卡器 针对监狱系统的特殊情况,我们采用的RFID 阅读器的工作模式为“被动式”,正常工作时阅读器处于接收状态,实时接收电子标签发出的信号,并将接收到的数据转送到后台管理系统中。在可视环境下,最大识别距离(通讯距离)可以达到80米。在具体应用中与无源标签相比较,超长的识别距离具有非常大的优势。当用户对识别距离的长短有不同要求,或应用环境比较复杂时,可以通过设置阅读器上的衰减开关来调节并设定识别距离。 RFID 有源定位标签 采用“主动(active)方式“进行工作,主动发射信号给阅读器。 该方式工作时消耗的能量相对比较高,因此,我们在标签内部增加了高能电池,用来为标签提供能量。标准环境下,电池提供的能量可以保证标签连续工作1年左右。工作频率标签工作频率范围是2.4GHz ~ 2.485GHz,属于微波频段。目前,小功率设备可以自由使用该频段进行工作,不需要向管理部门申请和缴付任何费用。

超宽带(UWB)是射频应用技术领域的一项重大突破。Ubisense 公司利用该技术构建了革命性的实时定位系统(RTLS),该系统能够在传统的挑战性应用环境中达到较高的定位精度,并具有很好的稳定性;而诸如RFID、WiFi等技术并不能完成该类应用。超带宽(UWB)是射频应用技术领域的一项重大突破,改系统能够在传统环境中达到较高的定位精度,并具有很好的稳定性,创造了RTLS领域的新格局。 1,UWB与其他定位技术的优势 射频技术发展趋势 以往基于场强信号和信号质量技术来定位的RFID,WIFI,ZIGBEE等传统定位技术,定位精度往往不能令人满意,UWB定位技术的出现填补了高精度定位领域的空白。 定位传感器 它包含一个天线阵列,以及UWB 信号接收器;可以通过检测定位标签发出的UWB 信号,来计算该标签的实际位置。在工作过程中,每个传感器独立测定UWB 信号的方向角和仰角(AOA);而到达时间差信息(TDOA)则必须由一对传感器来测定,而且这两个传感器均部署了时间同步线;这种独特的AOA、TDOA相结合的测量技术,可以构建灵活而强大的定位系统。目前Ubisense 单个传感器能测得较为准确的标签位置;而通过两个传感器的接收信号能测定更为精密的3D 信息;传感器的这种特性大大降低了系统部署的硬件开销,显著改善了系统的稳定性与可靠性。 定位标签

智能家居app开发案例-基于ZigBee和无线Wi-Fi

智能家居app开发案例-基于ZigBee和Wi-Fi的 摘要:根据ZigBee技术及家庭控制网络通信的特点,设计出由ZigBee无线节点和嵌入式网关组成的智能家居系统。系统中引入多种传感器采集环境信息,能够远程控制家电设备,用户能通过手机APP和短信息方式查看系统信息并接收报警。 0引言 深圳智能家居app开发公司《酷点网络》认为:科技的进步以及人们物质生活水平的提高,逐渐推动了智能家居概念的出现。现在,身为物联网的十大应用领域之一,智能家居的应用与生活息息相关。各种无线通信技术的不断发展,使家庭智能系统的智能化和远程控制成为一种现实[1]。对于家庭网络通信而言,传输数据量小,在传输速率上要求不高,网络容量大,家电设备多,所以要求信息实时性好、时延短、成本低[2]。ZigBee作为一种新兴无线网络通信技术,它的低成本、低功耗和较宽的覆盖范围,使其应用在智能家居领域具有很大的优势[3]。针对目前市场上的智能家居产品结构复杂、通用性能不强及用户体验不佳等问题,本文设计并实现了一种更为完善的智能家居系统。Lbs定位:在北京、上海、广州、武汉、成都、东莞、佛山、珠海、中山、惠州、汕头、厦门、南京、苏州、无锡、杭州、厦门、大连、天津、合肥、长沙、贵阳、昆明、南宁、南昌、福州、宁波、温州、郑州、西安、沈阳、济南、青岛、太原、重庆、无锡、青岛、海口智能家居/家电手机app软件开发公司--酷点网络 1系统整体方案设计 1.1系统构成 智能家居系统主要由家庭网关、ZigBee模块、GSM/GPRS模块、Wi-Fi模块、液晶触摸屏、各类传感器以及手机软件终端等组成。家庭网关是整个系统的核心控制部分,其中ZigBee 协调器负责无线采集和控制网络的链接、数据的分析以及指令的下达;ZigBee各模块则是采集环境信息并根据指令对底层设备进行控制。系统总体框图如图1所示。 基于ZigBee和Wi-Fi的智能家居系统 用户可通过远程网络或者手机软件把控制命令发送给家庭网关,由ZigBee协调器对下面负责环境信息采集或控制家电的各个ZigBee模块进行控制,家庭网关也能通过GPRS或Wi-Fi 向手机软件反馈设备运行状况和采集到的数据。当设置在家中的传感器探测到有异常情况时,不仅家中的报警器会开始报警,系统还会通过GSM/GPRS模块向用户的手机发送报警短信。 1.2ZigBee网络拓扑结构 ZigBee的网络拓扑结构主要有3种:星形、树形、网形。星形网结构简单,成本低,但是通信会受到距离的限制,覆盖范围小;树形网存在路由,所以覆盖范围比星形网要大,但是一旦某个路由发生故障,与其相连的节点就会从网络中断开;网形网结构较复杂,覆盖范围大,可靠性能较高。 居住面积不大的家庭用星形网有较高的性价比,如果居住面积较大则用网形网络会有更好的效果。本智能家居系统选用星形网络建立拓扑结构。 2系统硬件设计 2.1家庭网关主控制器 本智能家居系统的设计中,网关主控制器的控制芯片采用了三星公司的S3C6410,它是16/32位RISC微处理器,采用ARM1176JZF-S内核,主频达到667MHz,能够满足系统对实时性的要求。S3C6410支持最大分辨率为1024×1024的TFT24bit LCD屏,具有2路IIC、4路UART 以及全功能的SPI,它还有两个PCM Audio接口、两个USB接口和SD/MMC接口,可以非

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