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(shù)的發(fā)展,以及人們生活品質(zhì)的提高,人們對LED照明設(shè)備的要求越來越高。一方面,LED照明設(shè)備需要提供基礎(chǔ)的照明功能;另一方面,還需要實現(xiàn)人、照明設(shè)備、其他設(shè)備三者之間的互聯(lián)互通,進(jìn)一步推進(jìn)智慧城市的到來。為了克服傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)復(fù)雜的布線施工、擴(kuò)展性差、功能單一的缺點(diǎn),智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,其中,運(yùn)用了ZigBee組網(wǎng)技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)尤為突出,可實現(xiàn)對LED照明設(shè)備的精細(xì)化、智能化控制。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為智能照明控制系統(tǒng)帶來了廣闊的發(fā)展空間與應(yīng)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(yù)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(yù)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(luò)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(luò)工作在安靜的信道上,避免強(qiáng)WiFi信號的干擾。(2)LED智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備的設(shè)計。網(wǎng)關(guān)設(shè)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(shè)備以芯片STM32F103C8T6為核心,可實現(xiàn)LED燈具的開關(guān)、調(diào)光,采集設(shè)備周邊環(huán)境信息的功能。(3)ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點(diǎn)以TI CC2530+CC2592為核心的情況下,選擇Z-Stack home automation協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,組網(wǎng)性能、市場兼容性良好,利于推廣。本文所設(shè)計的LED智能照明控制系統(tǒng),結(jié)合了相關(guān)的設(shè)計原則與需求,可實現(xiàn)對LED照明設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、節(jié)能化、精細(xì)化控制與管理,兼容性良好,市場應(yīng)用前景廣闊。此外,提出的基于信道空閑時間預(yù)測的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)信道選擇算法能夠減少強(qiáng)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(luò)的通信質(zhì)量,增強(qiáng)ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
【圖文】：

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

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

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2653099