基于ESP8266芯片模组的小型WiFi智能物联控制系统设计与实现开题报告

 2020-02-18 07:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着信息科学技术的不断发展,有信息科学技术产业第三次革命之称的物联网技术带来的服务已经渗透到人们生活的方方面面。从细分行业看,物联网在交通、物流、环保、医疗、安防、电力等领域逐渐得到规模化验证。“物联网 行业应用”的细分市场开始出现分化,智慧城市、工业物联网、车联网、智能家居成为四大主流细分市场。芯片、智能识别、传感器、区块链、云平台等物联网相关新技术的迭代演进,加快驱动物联网应用产品向智能、便捷、低功耗以及小型化方向发展。

智能物联系统可以追溯到1984年1月在美国的康涅狄格州哈特福德市出现的世界上第一座智能大厦。美国联合技术公司对该楼改造后,大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电系统均由电脑控制,实现了自动化综合管理,使客户真正感到舒适、方便和安全。但是其复杂的工程和高昂的价格未能使其“飞入寻常百姓家”。1998年5月,新加坡举办了一个国际展览,在展览中展示的一个“未来之家”系统吸引了人们的注意力,它功能丰富,使人们对智能家居物联系统有了更直观的体验和关注,更是指明了智能家居未来发展的道路

目前,智能家居系统在某些发达国家已经有了非常激动人心的进展。韩国一个团队基于zig bee作为网络通信协议,同时使用了中间件,传感器,网络服务和相关技术来开发出一套物联系统。美国德克萨斯大学设计了一款智能家居系统mav home,这个系统的成本小,功耗低,系统甚至可以根据用户的使用情况学习相应的使用模式并且检测电器设备状态,使用户体验到最舒适的生活。美国另一个智能家居系统controw,可以对各种家电设备进行集中式的管理和控制,也是运用了zig bee无线通信和自组网络的技术,系统的使用安装非常简单,且扩展性良好。美国honeywell公司设计了一种单户型的物联网智能家居系统,这个系统可以控制电灯窗帘的开关,并且具有用户提醒功能,并对功能进行相关配置。近年来,微软,motorola等美国的一些知名的公司也开始大力的研发设计智能家居,其中代表性的产品包括:ibm的“家庭主任”,motorola的“居所之门”,微软的“梦幻之家”等。目前智能家居新的发展方向就是,控制端逐步从pc端变成了移动设备,可以使用户真正随时随地对家居设备进行控制,感受到智能家居带来的便利。此外,谷歌设计出一种基于android平台的智能家居系统,通过android智能移动设备与终端管理器相互通信,由中央管理器对电灯,饮水机及等家居硬件设备进行控制,还可以控制影音设备播放音乐。

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2. 研究的基本内容与方案

本次设计运用esp8266芯片模组作为wi-fi模块,利用其uart异步串行通信接口来连接单片机或其他设备以实现某种家居设备联网控制(这部分亦可采用模拟);移动端采用android app,服务器端采用java实现,同时将服务器部署到阿里云开发平台,实现用户到家居硬件真正的远程控制;从而研究并实现一种智能物联控制系统。该系统能让用户实时控制某一家居硬件设备原型,并对其执行相关操作。

该系统研究工作主要包括三个方面:一是实现整个系统中各个模块的通信,以及如何选择合适的协议来通信;二是服务器端对数据的接受,存储和解析;三是借助阿里云平台实现移动端app对家居硬件设备的远程实时控制。围绕以上几个方面,本此智能物联系统设计拟采用的技术如下:

1. 家居硬件设备可借助esp8266芯片模组连接到wi-fi无线网络上实现局域网或互联网的通信,实现联网功能,为进一步的远端控制提供条件。

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3. 研究计划与安排

第1-4周:查阅相关中、英文文献资料,明确研究内容。确定设计方案,完成开题报告,完成不少于2万字符的英文翻译任务;

第5-6周:完成论文开题工作;

第7-10周:完成基于esp8266芯片模组的小型wi-fi智能物联控制系统设计与调试,并撰写部分论文初稿;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]xu xun-ting,mei ling-liang,luo de-han.design of zigbee-wifi gateway for vacuum oven[j].international journal of plant engineering and management,2018,23(01):38-43.

[2]hanum shirotu nida. prototype sistem multi-telemetri wireless untuk mengukur suhu udara berbasis mikrokontroler esp8266 pada greenhouse[j]. kinetik,2017,2(3).

[3]范兴隆.esp8266在智能家居监控系统中的应用[j].单片机与嵌入式系统应用,2016,16(09):52-56.

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