家庭网络系统控制分析论文提纲

论文题目：家庭物联网无线通信系统关键技术研究

摘要：物联网实际上是把传感器、处理器和无线通信模块等设备嵌入到国家电网、桥梁、智能建筑、家用电器等各类物品中,使他们相互通信,构成物物能够通信的网络。本文首先分析了家庭物联网无线通信系统的发展现状、物联网方面广泛应用的无线网络技术特点,提出了无线传感网的好处,并针对现有的无线传感网中存在的不足之处如：无法实时检测到外围节点是否在网等工作状态,并且对现存的控制协议大多是国外公司封装后的,并不能完全满足实际应用求,修改起来不方便等问题进行完善。分析了家庭物联网无线通信系统自身的特点,从家庭物联网特殊需求出发研究并实现了面向家庭应用具有低功耗、可靠路由、实时通信、可扩展性等特点的家庭物联网无线通信系统。家庭物联网无线通信系统不但具有典型传感器网络的自组织、多跳、低能耗等特性,还面临由于建筑物和各种遮挡产生的多路径干扰、传输冲突等问题。在传统无线传感器网络基础上结合智能家居对无线应用的特殊需求,主要研究包括如下三个方面：1、组网方式：既然确定了选用无线传感网用于设计系统,首先就要确定将要采用的组网模式。信息采集的频率和时间延迟的要求等,决定了组网方式。2、访问控制：媒体访问控制（MAC）和链路控制解决无线网络中普遍存在的冲突和丢失问题,根据网络中数据流状态控制临近节点,乃至网络中所有节点的信道访问方式和顺序,达到高效利用网络容量,减低能耗的目的。本文采用基于混合式介质访问控制技术。3、路由设计：对于监控系统的控制部分来说,需要控制信息能够准确的到达目的节点,为此采用逐跳多径的路由算法以及点到点报文确认保证数据传输的可靠性。本家居通信系统具有低功耗、功率可调整、通信可靠、可扩展性等优点。实现了休眠机制,可大大提高电池寿命。通过可靠的路由和信道选择机制,保证了通讯的可靠性。另外硬件电路的合理设计,增强了无线传输的收发效率,同样提高了通讯控制的可靠性。本项目研发的通信模块适用范围广,能够应用在各种无线控制、数据传输、实时监控等场合,如家居控制系统、定位系统、温度控制系统等的数据通信。具有现实意义。

关键词：CSMA;路由传输;传感器网络;家庭物联网

学科专业：电子与通信工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第1章 引言

1.1 本课题的研究目标和研究内容

1.2 本课题研究方法

1.3 创新

1.4 本课题的组织

第2章 技术概述

2.1 信道分配技术

2.2 多跳路由传输技术

2.3 基于混合式介质访问控制技术

第3章 硬件设计

3.1 平台

3.2 硬件概述

3.2.1 模块特点

3.2.2 模块尺寸

3.2.3 技术指标

3.2.4 外扩引脚定义

3.2.5 原理图和PCB图

3.2.6 省电模式

第4章 软件设计

4.1 工作流程

4.1.1 一级入网过程

4.1.2 二级入网过程

4.1.3 网络维护

4.1.4 控制信息

4.2 程序流程

4.3 地址分配和路由

4.4 数据帧结构

4.4.1、配置状态

4.4.2、正常通信状态

第5章 主要技术指标完成情况及测试情况

5.1 主要技术指标完成情况

5.2 测试

5.2.1 可靠通信技术测试

5.2.2 网络性能测试工具

第6章 结束语

参考文献

致谢