基于ZigBee和Can总线的家庭监测及控制系统设计

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近年来我国城镇化步伐迅速加快,空巢老人和留守儿童现象已成为一个亟待解决的社会问题,作为弱势群体,他们频繁出现安全隐患,一系列财产损失、生命安全都给我们敲响了警钟。以往家庭监测和控制系统大多是上层人士的专属,但其发展必须走亲民大众化路线才是利国利民的发展之路。本文在分析目前国内外家庭监测及控制系统现状的基础上,提出基于ZigBee和Can总线的家庭监测及控制系统设计方案。此方案中,底层为各个传感器进行数据采集;数据传输层为ZigBee和Can组成的总线电路;应用层以Z-Stack协议栈为基础,在IAR软件中完成对无线网络的组建及各个节点的驱动程序开发,实现对温湿度、煤气、火灾、非法入室等信息的采集和报警,以及对窗帘、灯光、电视等家电的控制;结合以太网接口电路,通过在硬件上移植嵌入式Linux操作系统作为软件开发平台,并在软件平台上移植嵌入式web服务器BOA及开发应用软件和Android开发套件,实现了用户通过上位机、Android手机和Web对家庭监测及控制系统的远程监测及控制。本文提出了利用Can总线创造出优先级的概念,在数个情况并发的情况下,先行处理优先级较高的,将损失降到最低。此外,本系统安装便利,布线简单,支持多个终端同时访问,操作灵活便捷,具有良好的可扩展性,维护及升级也非常方便。最后,本文在实验室模拟居家生活场景,对家庭监测及控制系统进行了性能检测。测试结果表明,家庭监测及控制系统性能稳定、操作便捷、可移植性强,符合设计目的与需求。本系统具有一定的市场应用前景和实用价值,为新一代的家庭监测及控制系统提供了技术支持和实际案例。
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