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第一篇：無線傳感網絡課程作業

物聯網之未來的智能家居系統

——House Stage

不知不覺中時光在悄悄的流逝，轉眼之間，我選擇這個專業已經兩年了。從一開始的不知物聯網為何物的懵懂少年，成長為了一名熱愛物聯網技術并堅定的以它為未來目標職業的物聯網發燒友。這其中經歷了太多太多。今天就接著這個機會，來談一談我內心中對智能家居系統的一種設計理念。

目前在全球范圍內，都有一股對物聯網技術的推崇，其中以智能可穿戴設備，智能家居，車聯網為主導方向。而在其中，谷歌與蘋果相繼發布了關于Self-Driving Car與IWatch的相關信息后，關于物聯網技術的應用更是達到了一個白熱化的階段，各種各樣的智能設備也隨之活躍起來。但是智能家居系統卻始終處在一個較為尷尬的局面，市場上主要以智能家居單品為代表。究其根源，一方面有用戶體驗方面的原因，另一方面也有在安全方面的原因。而我的House Stage主要設計是出于用戶體驗方面的考量。

首先，用戶在使用智能家居系統時，首要的考量便是完全性的問題，因此我設計的House Stage使用的協議為ZigBee協議。之所以選擇這樣的協議主要是對比WiFi協議，ZigBee協議具有低功耗，成本低，短時延，組網能力強，安全性能高等優勢，而它的缺點也比較明顯，那就是對于數據傳輸的速率比較低。但是對于實現家庭自動化的智能家居系統來說，這并不是問題。目前市場上的智能家居系統主要是采用WiFi協議，一方面WiFi協議開發成本高，導致后期智能系統價格不夠親民，群眾接受度不高，而且安全性差，達不到群眾內心中對智能系統的最基本要求；另一方面，WiFi組網能力不強，能夠接受的有效節點數只有32個，這對于普通用戶家庭中所擁有的家電數目顯然是不太夠的。同時，用戶在使用智能家居系統時也會考慮到平時的功耗問題，而ZigBee不僅工作時耗電少，而且支持休眠模式。平時不用工作時可以處于休眠狀態，用戶需要使用時直接喚醒即可，另外ZigBee從休眠狀態轉換到工作狀態所花費的時間非常的短，具有較好的用戶體驗。考慮到用戶家中可能設置有無線路由器并使用WiFi接入網絡，所以在House Stage中會引入抗干擾機制，采用非協作方式，通過動態信道分配，來減少ZigBee與家庭WiFi的沖突。同時使用ZigBus總線協議，添加多級無線信號的有線中繼，解決了多樓層多單元之間的信號覆蓋問題。對于家庭中平時采集的數據則存放在后臺數據庫中，采用一套輕量級數據庫加密技術，并且通過物理網絡地址綁定，允許綁定多個物理地址。只有通過事先設置好的終端才能進行查看，并且用戶可自行設置數據的最大存活周期。這都大大提高了系統的安全性，滿足了用戶對系統安全性的需求。其次在功能方面，整個系統可分為安防監控系統和智能操控系統。在安防監控系統中，使用了系統集成的無線網絡攝像頭以及各種安防傳感器如紅外線探測器，煙感/煤氣傳感器，智能門鎖控制等。同時安防系統支持3G網絡，當用戶不在家時，可以通過手機等移動終端查看家中的情況。當有小偷或是發生火災等重大緊急情況，在向用戶發送緊急信息的同時，也會接入到當地公安機關和消防部門等。如果家中有老人或者小孩發生意外，系統還會發送警告信息給用戶，幫助用戶妥善處理這類問題。不僅如此，當有訪客來訪時，系統也會對訪客進行拍照，并且發送到用戶手機上，用戶可以考慮是否接待客人。如果用戶選擇接待，則系

統開門迎接，并打開部分娛樂性的家電供訪客打發時間。如果用戶此時不方便接待，則可以選擇不接待，此時系統會自動播放錄音，可以是用戶自行設定的錄音，也可以是系統默認的錄音。同時支持黑名單功能，用戶一旦將來訪者列入黑名單后，系統今后將自動拒絕來訪者的來訪請求。而智能操控系統則包括了智能燈光控制，智能家電控制，智能家居情景模式切換，智能環境監控等。在智能燈光控制方面，支持手機電腦遠程控制，兼容多種情景模式，如會客，家庭影院，派對等，同時也支持智能感應。在晚上的時候，當有人起夜時，系統通過傳感器檢測到有人夜間活動，便會亮起電燈，當人離開時又會自動關閉。當然此時的安全監控系統是開啟的，門磁也處于工作狀態，所以能夠識別盜賊。另外在智能家電控制功能中，用戶不僅可以通過移動網絡對家里的家電進行操控，在沒有網絡的情況下，也可以通過將手機短信發送到家里的系統控制終端來達到操控目的。打個比方，在夏天酷熱難耐時，你正好在趕回家的路上。此時的你想必是希望快點回到家中躲避這樣的酷暑吧。但是，即便回到家中，打開空調到室內溫度達到一個舒適溫度也需要數分鐘的時間。如果擁有這樣的一個系統，你只需要設定好溫度和時間并將信息發送回家，系統終端接收到信息后便會通過相應的智能開關打開空調進行制冷。這樣一方面即可實現用戶遠程控制家電的想法，另一方面，使用智能開關更加具有靈活性，即便不是智能家電設備也可以進行輕松調控。可如果你在家想看一場電影而又苦于沒有在電影院看的那種感覺，亦或是你想開一場派對卻又懶得布置環境，那么擁有這套系統就可以輕松幫你搞定。用戶只需要在系統終端中選擇到智能家居情景模式切換，并選擇相應的模式即可。比如用戶選擇了影院模式，燈光便會自動調整為影院模式，同時窗簾自動拉上，各種音頻視頻設備自動打開，DVD機智能選擇播放用戶喜歡的電影。又或者用戶選擇派對模式，系統會將普通燈光換成彩色閃燈，在打開各類音頻視頻設備的同時，還能智能調控音量大小，讓用戶既能玩的盡興又不用擔心噪聲擾民。另外用戶只需準備好相應的食材，并在網上下載相應的烹飪算法，然后將這一切交給智能家居便可。而對于智能環境監控這個功能來說，它通過調用分布在家中各處的溫度濕度傳感器對家居環境進行檢測，并自動控制中央空調調節溫度和濕度，還可通過光傳感器，在白天的時候檢測家中的采光情況，并控制窗簾和窗戶進行光線調節，給用戶營造一個舒適的家居環境。

以上便是我對智能家居系統的一個設想，其中部分功能已經現世，但仍然不完善，有一些功能則尚未開發出來。另一方面在系統組成架構上是按照課本上及其相應的一些專業知識進行合理的構想組合，并認為有一定可能可以實現的，并且我認為這樣的一套系統在未來10~20年內有可能被開發出來。因為其中的大部分技術與協議是現今所有的，只是通過重新的組合，以一種新的方式呈現出來。但是由于某些協議中的技術標準尚不完善，并且大部分市場尚未打開，所以需要一定的時間來完善。同時這也是我對無線傳感器網路技術及其應用這門課程學習后的心得體會的縮影，絕大部分資料來源于課本和之前的物聯網導論及其自己平時經常關注的一些國外較成熟產品的功能，整片文章純手打，來源于互聯網的資料少之又少，無任何抄襲復制的成分。

學習心得

經過了一個學期的無線傳感網絡技術及其應用的課程學習，我對物聯網的了解更加深入了一點，從以前只知道事物之間可以互聯互通，到現在對相應技術及

其相應的協議算法等都有了一個比較初級的了解，從物理層，數據鏈路層，網絡層，傳輸層，應用層具有涉獵。單從課程角度來講，課程內容比較偏理論化，個人感覺缺乏相應的實驗教學導致所學的內容與實操偏離較遠。但老師的教學相當不錯，能夠盡可能的以生動形象的比喻來說明，這點是非常好的。

第二篇：無線傳感網絡課程設計

無線傳感網絡課程設計報告

姓名：胡韶輝胡衎

2017

學號：139074377 139074376 班級：物131班指導教師：衛琳娜

年1月1日

無線傳感網絡課程設計

實驗

一、無線傳感網絡點對點通信實驗

1.實驗內容

此實驗為驗證實驗，根據實驗步驟進行實驗，觀察結果是否與預期相符

2．實驗步驟

用IAR8.1打開路徑：C:UsersxsDesktop無線傳感器網絡課程設計無線傳感網實驗資料201604感知RF2-2530WSNV1.2代碼和例子程序Light_SwitchIDELight_Switchsrf05_cc2530IarLight_Switch.eww分別編譯并下載至兩個節點上，打開節點，左右鍵選擇/,選擇完成后按中間鍵確認，觀察LED燈顯示情況。3.實驗代碼及分析

/* 功能：查找字符在索引中的哪一個位置 */ /**************************************************************************************************/ static u16 lookforChar(u8 ch){ uint16 i;for(i = 0;i < FONTLISTCOUNT;i ++){

if(fontList[i] == ch)

return i;} return i;}

//查中文

static u16 lookforChar16(u16 ch){ uint16 i,j;u16 temp16;for(i = 0;i < fontChar16ListCount;i ++){

j = i*2;

temp16 = fontChar16List[j + 1];

temp16 <<= 8;

temp16 |= fontChar16List[j];

if(temp16 == ch)

return i;} return i;}

/**************************************************************************************************/ /* 功能：在指定位置輸出8*8 */ /**************************************************************************************************/ static void LcdPutChar8(u8 x,u8 y,u8 ch){ LcdBuf[y][x] = ch;} /**************************************************************************************************/ /* 功能：在指定位置輸出16*16 */ /**************************************************************************************************/

/*static void LcdPutChar16(u8 x,u8 y,u16 ch){ LcdBuf[y][x] =(u8)ch;

//低前高后

LcdBuf[y+1][x] =(u8)(ch>>8);}

void LcdPutString8(u8 x,u8 y,u8 *ptr u8 len,u8 op){

u8 i,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;u16 m;if(x > 95)

return;if(y > 1)

return;for(i = 0;i < len;i ++){

m = lookforChar(*tptr ++);

if(m!= FONTLISTCOUNT)

{

m = m * 8;

}

else

return;

xx += 8;

if(xx > 88)

return;} } */

void LcdClearRam(void){ u8 i;for(i = 0;i < 96;i ++){

LcdBuf[0][i] = 0;} for(i = 0;i < 96;i ++){

LcdBuf[1][i] = 0;} } void LcdClearScrean(void){ LcdClearRam();PutPic((void *)LcdBuf);}

void LcdPutString16_8(u8 x,u8 y,u8 *ptr,u8 len,u8 op){ u8 i,j,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;u16 m;if(xx > 95)

return;if(yy)

return;

for(i = 0;i < len;i ++){

m = lookforChar(*tptr ++);

if(m!= FONTLISTCOUNT)

{

m = m * 16;

for(j = 0;j < 8;j ++)

{

if(op)

{

LcdPutChar8((xx + j),yy,font[m+j]);

LcdPutChar8((xx + j),yy+1,font[m+j+8]);

}

else

{

LcdPutChar8((xx + j),yy,~font[m+j]);

LcdPutChar8((xx + j),yy+1,~font[m+j+8]);

}

else

break;

xx += 8;

if(xx > 96)

return;} PutPic((void *)LcdBuf);} //顯示16*16字符

void LcdPutString16_16(u8 x,u8 y,u8 *ptr,u8 len,u8 op){ u8 i,j,*tptr = ptr,xx = x,yy = y;u16 m;if(xx > 95)

return;if(yy)

return;

for(i = 0;i < len;i ++){

m = lookforChar(*tptr ++);

if(m!= FONTLISTCOUNT)

{

m = m * 32;

for(j = 0;j < 16;j ++)

{

if(op)

{

LcdPutChar8((xx + j),yy,font[m+j]);

LcdPutChar8((xx + j),yy+1,font[m+j+16]);

}

else

{

LcdPutChar8((xx + j),yy,~font[m+j]);

LcdPutChar8((xx + j),yy+1,~font[m+j+16]);

}

else

break;

xx += 16;

if(xx > 80)

return;} PutPic((void *)LcdBuf);}

static void LcdPrint8(u8 x,u8 y,u8 vl,u8 op){ u8 j;u16 m;m = lookforChar(vl);if(m!= FONTLISTCOUNT){

m = m * 16;

for(j = 0;j < 8;j ++)

{

if(op)

{

LcdPutChar8((x + j),y,font[m+j]);

LcdPutChar8((x + j),y+1,font[m+j+8]);

}

else

{

LcdPutChar8((x + j),y,~font[m+j]);

LcdPutChar8((x + j),y+1,~font[m+j+8]);

}

} } } static void LcdPrint16(u8 x, u8 y, u16 val, u8 op){ u8 j;u16 m;m = lookforChar16(val);if(m!= fontChar16ListCount)

{

m = m * 32;

for(j = 0;j < 16;j ++)

{

if(op)

{

LcdPutChar8((x + j),y,fontChar16[m+j]);

LcdPutChar8((x + j),y+1,fontChar16[m+j+16]);

}

else

{

LcdPutChar8((x + j),y,~fontChar16[m+j]);

LcdPutChar8((x + j),y+1,~fontChar16[m+j+16]);

}

} }

void LcdPutDispBuf(u8 x,u8 y,OledCodeDataType *ptr,u8 op){ u8 tcount = x;OledCodeDataType *tptr = ptr;u16 temp16;if(x > 88)

return;if(y > 1)

return;while((*tptr!= '

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無線傳感網絡課程作業（精選5篇）

第一篇：無線傳感網絡課程作業

第二篇：無線傳感網絡課程設計