發(fā)布時間：2020-05-07 14:18

【摘要】：近年來,伴隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,以及人們生活品質(zhì)的提高,人們對LED照明設備的要求越來越高。一方面,LED照明設備需要提供基礎的照明功能;另一方面,還需要實現(xiàn)人、照明設備、其他設備三者之間的互聯(lián)互通,進一步推進智慧城市的到來。為了克服傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)復雜的布線施工、擴展性差、功能單一的缺點,智能照明控制系統(tǒng)應運而生,其中,運用了ZigBee組網(wǎng)技術的智能照明控制系統(tǒng)尤為突出,可實現(xiàn)對LED照明設備的精細化、智能化控制。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡技術為智能照明控制系統(tǒng)帶來了廣闊的發(fā)展空間與應用前景。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)提出了一種基于信道空閑時間預測(prediction of the channel idle time,PCIT)的ZigBee信道選擇算法。通過建立已知信道狀態(tài)序列的隱馬爾可夫模型(known-state sequence hidden Markov model,KSS-HMM),利用信道的歷史狀態(tài)信息預測未來的信道空閑概率與時間期望。各個信道的空閑時間期望更新ZigBee無線傳感網(wǎng)絡的備選信道序列,下一個時刻的信道空閑概率決定是否執(zhí)行信道切換操作,使ZigBee無線傳感網(wǎng)絡工作在安靜的信道上,避免強WiFi信號的干擾。(2)LED智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)關設備和終端設備的設計。網(wǎng)關設備以芯片STM32F107VCT6為核心,具備以太網(wǎng)、Wi-Fi同ZigBee協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能,終端設備以芯片STM32F103C8T6為核心,可實現(xiàn)LED燈具的開關、調(diào)光,采集設備周邊環(huán)境信息的功能。(3)ZigBee無線傳感網(wǎng)絡設計。在ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點以TI CC2530+CC2592為核心的情況下,選擇Z-Stack home automation協(xié)議標準進行設計,組網(wǎng)性能、市場兼容性良好,利于推廣。本文所設計的LED智能照明控制系統(tǒng),結合了相關的設計原則與需求,可實現(xiàn)對LED照明設備的網(wǎng)絡化、智能化、節(jié)能化、精細化控制與管理,兼容性良好,市場應用前景廣闊。此外,提出的基于信道空閑時間預測的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡信道選擇算法能夠減少強Wi-Fi信號干擾時的信道切換次數(shù),保證ZigBee無線通信網(wǎng)絡的通信質(zhì)量,增強ZigBee無線傳感網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 4.4 智能網(wǎng)關實物圖Fig 4.4 Smart gateway physical map明終端設備中包括電源模塊、MCU 模塊（STM32F103C8模塊、人體感應模塊、光照度檢測模塊。終端設備的主要

終端實物圖
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM923.34

【參考文獻】

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本文編號：2653099