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《北京邮电大学》 2011年
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智能工作场景系统的设计实现与性能分析

李然  
【摘要】:随着”物联网”概念的提出及其核心技术的发展,智能化系统已经逐渐走进了人们的生活。这些应用大大改善了人们的生活质量,提高了人们工作效率。在这些智能化的系统中,ZigBee网络往往由于自身的优点而被作为底层的无线传感器网络,而Z-Stack应用框架就是ZigBee无线传感器网络的核心解决方案。尽管多数的智能化系统有着相同的底层技术,然而不同的智能化系统具有不同的应用背景,不同的应用背景对系统的核心性能提出了不同的需求。此外由于Z-Stack作为传感器网络解决方案运行在具体的硬件平台上,有自身的局限性,因此需要对具体的应用进行研究,分析和设计。智能工作场景系统是以物联网技术为核心支撑技术,根据人们生活和工作中的具体需求提出的一个应用系统。它采用计算机和物联网等相关技术通过对涉及的对象进行信息感知、信息获取、信息处理、信息传递、智能分析等一系列处理,实现工作场景高效,方便的智能监控。 本文对于以ZigBee底层技术的智能工作场景系统进行了分析和研究,以TI(Texas Instruments)公司提供的Z-Stack应用框架为基础,给出了系统的详细设计和实现方案,针对基于ZigBee的无线传感器网络的特点,提出了基于汇聚节点功能拆分的设计方案,以增加ZigBee网络的数据处理能力。针对智能工作场景系统具体应用需求,提出了网络节点数量,节点功耗和定位精度三个核心性能指标。并且针对系统具体应用场景,对三个核心指标进行了研究,给出了智能工作场景系统的节点数量的计算模型,分析影响传感器网络节点数量的因素以及扩充节点数量的方法;针对智能工作场景系统的应用环境,研究动态功耗管理(Dynamic Power Management,DPM)的低功耗策略和基于接收信号能量指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)的定位在智能工作场景系统中的应用,并进一步研究了节点能量损耗和RSSI定位误差之间的联系,提出了智能工作场景系统的基于经验预测模型的节点位置修正方案,提出了一个兼顾节点功耗控制和定位精度的综合优化方案,降低了动态节点的功耗,同时使得定位精度满足了应用需求,最后实现了整个系统。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5;TP212.9

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【参考文献】
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