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《西北工业大学》 2006年
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基于无线传感器网络的智能家庭应用研究

张巍巍  
【摘要】:无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,开始引起学术界、军界和工业界的极大关注。其综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户,是一种新的信息获取和处理技术。 论文以传感器网络为基础,首先介绍了传感器网络的构成、体系结构、特点以及各种支撑技术。随后介绍了智能家庭的概念、组成、标准化情况以及主要业务。重点分析了家庭网关在智能家庭中的核心作用。之后结合智能家庭领域应用背景的相关性,提出将传感器网络应用到智能家庭领域,由传感器网络来实现智能家庭信息采集处理的功能。据此设计了基于无线传感器网络的智能家庭系统整体解决方案,包括系统的组成、总体结构、模块选型、软硬件体系结构以及网络体系结构与协议等。 方案针对智能家庭系统的核心组成部分一家庭网关,基于Intel StarGate开发板,自主设计了满足智能家庭应用需求的硬件开发板。其采用Intel PXA255芯片为主处理器,配合32MB的Flash和64MB的SDRAM存储器,对外提供GPRS、USB、I/O以及以太网接口,并可以方便地扩展多种智能家庭网络物理接口。 随后论文针对该目标开发板,进行了嵌入式底层开发的相关研究,研究内容主要包括: 1.目标开发板板级支持的实现,主要包括开发板Bootloader的实现方法、技术难点分析和Linux操作系统的引导; 2.Linux操作系统到目标开发板的移植; 3.交叉编译的环境的建立; 4.Linux环境下设备驱动的开发特点,详细介绍了Linux环境下摄像头驱动的开发。 最后,根据前文所设计的方案和所选材的硬件,实现了一个简单的智能家庭原型系统,验证了方案的可行性,并给出了存在的问题和今后努力的方向。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王健健;王硕;;用于社区电能监测系统的无线传感器网络[J];黑龙江科技信息;2010年31期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陆健强;王卫星;杨志勇;林钻辉;;基于茶园旱情监测的无线传感器网络节点系统[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈杰;无线传感器网络协同任务处理机制研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李悦;异构无线传感器网络节点定位问题研究[D];太原理工大学;2011年
2 李苗;无线传感器网络在智能家居数据采集系统中的应用[D];华北电力大学;2011年
3 张全;泛在设备互联关键技术研究与实现[D];湘潭大学;2011年
4 宋楠楠;基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统的研究[D];北京工商大学;2010年
5 高栋梁;无线传感器网络路由协议及其性能的研究[D];青岛理工大学;2010年
6 侯天成;无线传感器网络路由协议的研究[D];沈阳工业大学;2012年
7 赵虹钧;基于ZigBee技术的智能家居系统的设计[D];上海交通大学;2007年
8 丁锐;基于TinyOS的无线音频传感器节点系统的研究与实现[D];北京邮电大学;2007年
9 张嘉怡;无线传感器网络在煤矿安全监测中的应用[D];西南交通大学;2008年
10 肖海涛;基于ZigBee技术的智能家居系统设计[D];电子科技大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张海峰;嵌入式Linux内核及其驱动开发[J];红外;2003年10期
2 李海刚,崔杜武,姚全珠,黑新宏;Linux模块技术分析及应用[J];计算机工程;2003年01期
3 李建中,李金宝,石胜飞;传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J];软件学报;2003年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵幸;可定制的嵌入式实时Linux研究与开发[D];西北工业大学;2004年
2 刘刚;传感器网络组织结构与管理技术研究[D];西北工业大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦大力;唐颖;;无线传感器网络的安全性研究[J];安防科技;2006年06期
2 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
3 唐勇波;丰娟;;嵌入式系统在车载远程监控系统中的应用研究[J];安防科技;2009年03期
4 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
5 霍军;刘建平;;无线传感器网络在武警部队的应用[J];安防科技;2010年03期
6 张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;;WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
7 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
8 余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;;无线传感器网络在现代农业中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
9 余华;吕宁波;;基于无线传感器网络的农田信息管理系统的研究[J];安徽农业科学;2010年32期
10 冯立波;黄婷;罗桂兰;;基于WSN的森林火灾预警系统设计[J];安徽农业科学;2010年36期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 杜奕;迟毅林;伍星;;信息融合在设备监测和故障诊断中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 何坚;方康玲;李晓卉;韩维;;基于无线传感器网络的涉密载体智能监管系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 陈传友;张在琛;;基于ADF7020-1的无线收发模块的设计与实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 李坚;陈祥光;刘春涛;冼南宝;;TeeChart在WSN信息管理系统中的应用[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
10 丁飞;马小铁;;LEACH协议在群体生理参数采集中的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
4 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
7 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
8 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
9 刘美;WSN多目标跟踪节点任务分配及跟踪算法研究[D];华南理工大学;2010年
10 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;2010年
4 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
5 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘立辉;基于嵌入式系统平台的城市噪声分布地图[D];山东科技大学;2010年
7 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
8 熊业攀;基于嵌入式Linux的红外呼气酒精检测系统的研究及开发[D];浙江理工大学;2010年
9 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
10 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨世兴;煤矿监测监控系统的现状与发展[J];安防科技;2004年05期
2 聂宽胜;刘军;;WSN定位算法实际应用性能评价指标及其影响因素的分析[J];安防科技;2009年06期
3 杨立刚;;我国煤矿安全事故的原因分析[J];安全;2008年10期
4 高雷;郑相全;张鸿;;无线传感器网络中一种基于三边测量法和质心算法的节点定位算法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年07期
5 宋光明,葛运建,张建军,唐毅,江建举;基于蓝牙技术的智能机器人传感器网络研究[J];传感技术学报;2003年01期
6 戴晓华;王智;蒋鹏;夏锋;孙优贤;;无线传感器网络智能信息处理研究[J];传感技术学报;2006年01期
7 陈积明;林瑞仲;孙优贤;;无线传感器网络通信体系研究[J];传感技术学报;2006年04期
8 李光辉;赵军;王智;;基于无线传感器网络的森林火灾监测预警系统[J];传感技术学报;2006年06期
9 王国军;王田;贾维嘉;;无线传感器网络中一种基于行进启发的地理位置路由[J];传感技术学报;2007年02期
10 郑德忠;韩昭明;王聪;王会颖;;基于无线传感器网络的CO监测系统设计[J];传感技术学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李雄伟;杨义先;周希元;;无线传感器网络路由协议安全性研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
2 刘静;高庆华;金明录;;基于RSSI的无线传感器网络分布式定位算法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭忠文;传感器网络关键算法研究[D];中国海洋大学;2005年
2 陈帅;无线微传感器网络混沌加密理论及其关键技术研究[D];重庆大学;2006年
3 杨少军;无线传感器网络若干关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
4 李锋刚;基于优化案例推理的智能决策技术研究[D];合肥工业大学;2007年
5 郭秀萍;多目标进化算法及其在制造系统中的应用研究[D];上海交通大学;2007年
6 马巧云;基于多Agent系统的动态任务分配研究[D];华中科技大学;2006年
7 陈颖文;无线传感器网络低能耗数据查询关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
8 于宁;无线传感器网络定位优化方法[D];北京邮电大学;2008年
9 黄彬;智能空间中人的行为识别与理解[D];山东大学;2010年
10 张可;无线移动自组织及传感器网络中若干问题的研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯连勇;基于滤波关联的视频多目标跟踪[D];西安电子科技大学;2011年
2 李悦;异构无线传感器网络节点定位问题研究[D];太原理工大学;2011年
3 翟宏伟;基于物联网技术的智能家庭应用研究[D];北京邮电大学;2011年
4 金逸超;基于物联网环境的智能家居系统的研究与实现[D];南京邮电大学;2011年
5 陈凯;无线传感器网络中一种改进的DV-Hop定位方法[D];江西师范大学;2011年
6 龙邦贵;一个智能家居网络系统的研究及初步实现[D];广东工业大学;2003年
7 郑南;支持无线网络传感器的超微型操作系统ZUOS研究与应用[D];浙江大学;2004年
8 蒋仙华;智能家居系统的研究与开发[D];浙江大学;2004年
9 汪玉成;通用智能测量模块的设计[D];电子科技大学;2004年
10 徐金星;无线传感器网络研究与设计[D];浙江大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐伟;姜元建;王斌;;ZigBee技术在智能插座设计中的应用[J];电力系统通信;2011年03期
2 闵丽娟;卢捍华;王亚石;闵红涛;;家庭无线开关照明控制系统的设计与实现[J];电信快报;2011年06期
3 邬春明;杨文月;程亮;;基于ZigBee的智能家居温湿度监测系统设计[J];东北电力大学学报;2012年04期
4 张青培;王直;;基于ZigBee无线传感网络的SMT厂房温湿度监控系统设计[J];电子设计工程;2013年01期
5 袁荣亮;吴哲夫;王小雪;吴浩权;;智能家居环境监控系统的无线传感器节点设计[J];电声技术;2013年02期
6 刘国柱;朱晓旻;;关于智能家居网络中无线技术应用的研究[J];科技信息;2012年08期
7 阮殿旭;张晓光;;基于LabVIEW无线传感器网络的煤矿井下监测系统研究[J];矿山机械;2010年22期
8 高顺先;;基于移动通信技术的煤矿井下监控与通信系统研究[J];煤炭技术;2012年09期
9 王乃旭;;基于ZigBee的无线智能家居控制系统设计[J];数字通信;2012年04期
10 华帅;陈小惠;张国强;;基于ZigBee技术的电解质分析仪的设计[J];电子测试;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 龚炳江;刘艳;;温度可控热量表的研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅱ)[C];2008年
2 陆健强;王卫星;杨志勇;林钻辉;;基于茶园旱情监测的无线传感器网络节点系统[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董健;基于Zigbee的门式起重机起重量安全监控系统[D];大连理工大学;2010年
2 姜浩;基于ZigBee无线网状网络在智能家居领域的实现[D];大连理工大学;2010年
3 李华;WSN定位技术及其在矿井人员定位中的应用研究[D];河北工程大学;2010年
4 曾洁琼;ZigBee网络研究及其在智能家居系统中的应用[D];华南理工大学;2010年
5 何惠芳;基于2.4G自组织网络的智能家居系统[D];华南理工大学;2010年
6 杨凯盛;基于无线传感器网络的温室草莓园生态环境监控系统研究[D];浙江大学;2011年
7 蔡龙之;基于ARM和ZIGBEE的家居智能监控系统的设计[D];太原理工大学;2011年
8 李万昌;基于ZigBee的WSN定位技术研究[D];太原理工大学;2011年
9 秦茂盛;基于ZigBee的智能家居系统设计[D];太原理工大学;2011年
10 刘斌;跨层优化技术在传感器网络中的研究与应用[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 钟汉如,王创生;嵌入式Linux中调度算法的实现及优化[J];计算机工程与科学;2002年03期
2 杨科峰,邵时;嵌入式实时系统调度策略[J];计算机应用研究;2001年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨婉,罗娅虹,羊梅;智能家庭布线结构探讨[J];成都航空职业技术学院学报;2003年01期
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3 蒲源,吴春明;智能家庭局域网综合管理系统的设计与实现[J];有线电视技术;2003年16期
4 章捷 ,颜文俊 ,姚维;基于LonWorks技术的智能家庭控制系统[J];电子技术应用;2003年02期
5 章捷,颜文俊,姚维;无线家庭网络控制系统的设计[J];工业控制计算机;2003年04期
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7 褚哲,孟小锁;嵌入式实时操作系统VxWorks下BSP分析及VxWorks裁减[J];天津工程师范学院学报;2005年02期
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9 李秀霞 ,赵建平;基于电力线Modem的智能家庭控制系统[J];电子技术;2004年03期
10 孙利民;叶驰;廖勇;;传感器网络的路由机制[J];计算机科学;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢志军;陈红;;传感器网络中能量高效的聚集算法研究[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年
2 解婷婷;樊小泊;陈红;;传感器网络中基于动态线路的连续查询处理[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2006年
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7 曾加;慕春棣;胡建斌;;基于博弈论的传感器网络能量平衡路由[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 张和生;潘成;杨军;贾利民;董宏辉;梁玉庆;梁乙朝;;一种面向交通状态获取传感器网络体系结构的设计与实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 房栋;李宇;尹力;黄海宁;;水声传感器网络MAC协议研究与实现[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 记者 过国忠 通讯员 王楠;传感器网络SoC芯片制成[N];科技日报;2010年
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6 记者 过国忠;我国传感网首批6项标准发布[N];科技日报;2011年
7 本报记者 吴磊;物联网关键技术亟待突破[N];通信产业报;2009年
8 工业和信息化部 通信科技委委员 侯自强;物联网仅仅才开始[N];计算机世界;2009年
9 本报记者 韩义雷 过国忠;无锡加快建设物联网“感知中国”中心[N];科技日报;2009年
10 通讯员  张兰 记者  赵凤华;我国研制出首套IPv6微型传感路由器[N];科技日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王越超;中高速传感器网络服务质量保障关键技术研究[D];广东工业大学;2012年
3 张可;无线移动自组织及传感器网络中若干问题的研究[D];电子科技大学;2010年
4 郜帅;移动传感器网络高效数据收集机制研究[D];北京交通大学;2010年
5 吴晓培;传感器网络的部署以及节能研究[D];电子科技大学;2012年
6 崔筱宁;基于传感器网络的扩散型事件监测技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 解文斌;面向监测应用的传感器网络关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 李明;异构传感器网络覆盖算法研究[D];重庆大学;2011年
9 赵静;无线多媒体传感器网络的覆盖控制与目标跟踪问题研究[D];兰州理工大学;2010年
10 黎洁;容迟移动传感器网络中数据传输与数据管理机制的研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张巍巍;基于无线传感器网络的智能家庭应用研究[D];西北工业大学;2006年
2 刘斌;跨层优化技术在传感器网络中的研究与应用[D];太原理工大学;2011年
3 李白莉;改进DV-Hop算法在随机传感器网络中的应用研究[D];太原科技大学;2011年
4 刘广;基于NS2的无线多媒体传感器网络多路径路由算法仿真与实现[D];陕西师范大学;2010年
5 沈昊为;传感器网络中基于Voronoi网格的快速覆盖判定算法研究[D];湖南大学;2010年
6 彭蓓雷;基于低时延和区分服务的中高速传感器网络QoS保证MAC协议研究[D];广东工业大学;2011年
7 沈卓;基于虚拟MIMO的无线温室测控系统传感器网络结构研究[D];江苏大学;2010年
8 王岩;基于流场守恒律模型的传感器网络路由技术研究[D];南京理工大学;2010年
9 王肯生;电力载波传感器网络路由算法的研究[D];中国石油大学;2010年
10 何鎏;基于嵌入式系统和现场总线的多参量传感器网络研究[D];上海交通大学;2011年
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