基于无线传感网的智慧教室系统

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随着计算机技术的飞速发展,无线传感器网络技术也日益成熟,基于无线传感网络技术的智能控制系统的应用也越来越广泛,这给高校信息化建设提供了新的思路。高校教室因其特有的功能和需求,造就了其多样化的教室设备,如何改变目前高校教室设备粗放化的管理方式,引入精细化管理手段,同时使教室设备的使用更人性化、更节能化,使教室更智慧化是智慧校园建设的重要内容。  本文从教室设备管理角度,介绍了目前智慧教室相关控制系统的研究现状,深入分析了此类系统中使用的组网方式的优缺点,实现了基于470Mhz频段的无线传感器模组,同时提出了一种面向低速无线自组网的数据传输机制,在此基础上设计了一种基于无线传感器网络技术的智慧教室控制系统。  本文的工作可以归纳如下:  (1)考虑到智慧教室系统对无线传感器网络的组网需求,设计实现了一种工作频段为470Mhz的无线通信模块,详细介绍了模块中的MCU芯片和无线射频收发芯片的功能和特性,给出了其硬件设计的原理图和PCB版图,在此基础上讨论了该模块的驱动程序设计方法。  (2)针对低速无线传感器网络的特点,结合智慧教室系统中以查询驱动为主的数据传输需求,提出了一种面向低速无线自组网的数据传输机制,在此基础上实现了教室控制器之间的相互通信。  (3)在上述工作的基础上,讨论了系统中教室控制器的设计与实现方法,以及基于单总线人体位置检测装置的设计与实现方法,并在此基础上设计实现了整个智慧教室系统的监控软件,测试表明系统可以较好地满足教室管理的需求。
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