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无线传感网络课程作业（精选5篇）

第一篇：无线传感网络课程作业物联网之未来的智能家居系统——HouseStage不知不觉中时光在悄悄的流逝，转眼之间，我选择这个专业已经两年了。从一开始的不知物联网为何物的懵懂少年，成长为了一名热爱物联网技术并坚定的以它为未来目标职业的物联网发烧友。这其中经历了太多太多。今天就接着这个机会，来谈一谈我内心中对智能家居系统的一种设计理念。目前在全球范围内，都有一股对物联网技术的推崇，其中以智能可穿戴设备，智能家居，车联网为主导方向。而在其中，谷歌与苹果相继发布了关于Self-DrivingCar与IWatch的相关信息后，关于物联网技术的应用更是达到了一个白热化的阶段，各种各样的智能设备也随之活跃起来。但是智能家居系统却始终处在一个较为尴尬的局面，市场上主要以智能家居单品为代表。究其根源，一方面有用户体验方面的原因，另一方面也有在安全方面的原因。而我的HouseStage主要设计是出于用户体验方面的考量。首先，用户在使用智能家居系统时，首要的考量便是完全性的问题，因此我设计的HouseStage使用的协议为ZigBee协议。之所以选择这样的协议主要是对比WiFi协议，ZigBee协议具有低功耗，成本低，短时延，组网能力强，安全性能高等优势，而它的缺点也比较明显，那就是对于数据传输的速率比较低。但是对于实现家庭自动化的智能家居系统来说，这并不是问题。目前市场上的智能家居系统主要是采用WiFi协议，一方面WiFi协议开发成本高，导致后期智能系统价格不够亲民，群众接受度不高，而且安全性差，达不到群众内心中对智能系统的最基本要求；另一方面，WiFi组网能力不强，能够接受的有效节点数只有32个，这对于普通用户家庭中所拥有的家电数目显然是不太够的。同时，用户在使用智能家居系统时也会考虑到平时的功耗问题，而ZigBee不仅工作时耗电少，而且支持休眠模式。平时不用工作时可以处于休眠状态，用户需要使用时直接唤醒即可，另外ZigBee从休眠状态转换到工作状态所花费的时间非常的短，具有较好的用户体验。考虑到用户家中可能设置有无线路由器并使用WiFi接入网络，所以在HouseStage中会引入抗干扰机制，采用非协作方式，通过动态信道分配，来减少ZigBee与家庭WiFi的冲突。同时使用ZigBus总线协议，添加多级无线信号的有线中继，解决了多楼层多单元之间的信号覆盖问题。对于家庭中平时采集的数据则存放在后台数据库中，采用一套轻量级数据库加密技术，并且通过物理网络地址绑定，允许绑定多个物理地址。只有通过事先设置好的终端才能进行查看，并且用户可自行设置数据的最大存活周期。这都大大提高了系统的安全性，满足了用户对系统安全性的需求。其次在功能方面，整个系统可分为安防监控系统和智能操控系统。在安防监控系统中，使用了系统集成的无线网络摄像头以及各种安防传感器如红外线探测器，烟感/煤气传感器，智能门锁控制等。同时安防系统支持3G网络，当用户不在家时，可以通过手机等移动终端查看家中的情况。当有小偷或是发生火灾等重大紧急情况，在向用户发送紧急信息的同时，也会接入到当地公安机关和消防部门等。如果家中有老人或者小孩发生意外，系统还会发送警告信息给用户，帮助用户妥善处理这类问题。不仅如此，当有访客来访时，系统也会对访客进行拍照，并且发送到用户手机上，用户可以考虑是否接待客人。如果用户选择接待，则系统开门迎接，并打开部分娱乐性的家电供访客打发时间。如果用户此时不方便接待，则可以选择不接待，此时系统会自动播放录音，可以是用户自行设定的录音，也可以是系统默认的录音。同时支持黑名单功能，用户一旦将来访者列入黑名单后，系统今后将自动拒绝来访者的来访请求。而智能操控系统则包括了智能灯光控制，智能家电控制，智能家居情景模式切换，智能环境监控等。在智能灯光控制方面，支持手机电脑远程控制，兼容多种情景模式，如会客，家庭影院，派对等，同时也支持智能感应。在晚上的时候，当有人起夜时，系统通过传感器检测到有人夜间活动，便会亮起电灯，当人离开时又会自动关闭。当然此时的安全监控系统是开启的，门磁也处于工作状态，所以能够识别盗贼。另外在智能家电控制功能中，用户不仅可以通过移动网络对家里的家电进行操控，在没有网络的情况下，也可以通过将手机短信发送到家里的系统控制终端来达到操控目的。打个比方，在夏天酷热难耐时，你正好在赶回家的路上。此时的你想必是希望快点回到家中躲避这样的酷暑吧。但是，即便回到家中，打开空调到室内温度达到一个舒适温度也需要数分钟的时间。如果拥有这样的一个系统，你只需要设定好温度和时间并将信息发送回家，系统终端接收到信息后便会通过相应的智能开关打开空调进行制冷。这样一方面即可实现用户远程控制家电的想法，另一方面，使用智能开关更加具有灵活性，即便不是智能家电设备也