基于電信系統的家庭網絡研究畢業設計(論文)-資料下載頁

【導讀】隨著家用電器，IT產品，通信產品在家庭內的普及，家庭內設備的網絡化，信息化，自動化需求應運而生，家庭網絡的概念隨之產生。情況進行了分析，提出今后家庭網絡業務與應用的發展趨勢。用新的體系結構，開發新型的業務平臺，成為需要研究解決的重要問題。庭安全管理系統三者于一體的一個集成化系統。其中,家庭娛樂流媒體業務成為。目前家庭網絡發展最快的一個領域。怎樣更好的滿足家庭客戶的需要,又可兼顧。通幾乎沒有研究。解，也涉獵了Wifi在現在智能手機上的應用。

　　

【正文】 字。通過鑒權后，鏈接字即被創建。 加密被用來保護連接中的個人信息，密鑰由程序的高層來管理。網絡傳送協議和應用程序，可以為用戶提供一個較強的安全機制，需要注意的是，加密字節全不同于鑒權字。鑒權字具有靜態性，而一旦建立加密字，就由運行在藍牙設備上的具 體應用，來決定什么時候和是否需要修改加密字。 重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 21 藍牙技術作為一種新的技術的面試，解決傳統技術的布線問題，使得不必要出現一些的問題。 二、 藍牙技術在家庭網絡中的應用 基于藍牙技術的智能家居系統，其硬件組成主要包括藍牙模塊、 MCU、傳感器網絡和家庭計算機，總體構成如圖 ．從機由藍牙模塊、 MCU、傳感器組以及外部 RAM等組成 。 考慮到電話普及率高以及不同家庭的需要，系統可以通過電話線或互聯網與外界連接．其中與互聯網連接可以通過嵌入式 Modem直接連接，也可以通過家庭計算機與互聯網連 接 ，后者可以由家庭計算機保存數據以及進行傳感網絡的數據融合處理 。 下圖主機框圖中所示的藍牙模塊主要用于與控制中心交換數據和管理藍牙網絡鏈路；緊急開關供主人在室內遇到緊急情況時使用；存儲器用于存儲各種數據．從機組組成藍牙傳感網絡，使數據采集和家庭安防監控靈活方便，擺脫了布線系統的束縛．用戶可以通過互聯網或電話控制家里電器的運作并獲得其運作信息。 正是由于藍牙技術的低成本、低功耗、高速率、高可靠性和兼容性等特點，使得基于藍牙技術的家庭網絡系統能為人們所接受。 圖 硬件組成 重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 22 為了避免同頻干擾的問題，系統采用時分 TDMA（ Time Division Multiple Access）復用技術，把系統主機與任意一臺從機之間的通信采用時分的方式分開，主機通過掃描的方式與各從機進行點對點通信。 圖 2 所示為主機主程序流程圖．主機不僅負責各種不同類型子網之間的協議轉換，而且還要完成家居智能控制和互聯網接入功能．它通過多種途徑（互聯網、有線電話、手機等）從多樣的外部網絡接收通信信號，實現遠程信息交互。 圖 主機主程序流程圖 初始化階段，模塊先發送 HCI 命令，實現藍牙設備的復位、啟動、地址查詢、自動巡檢和跳頻算法等初始化操作，與主機建立藍牙物理鏈路和 L2CAP 鏈路．藍牙設備之間的無線數據通信通過 HCI 分組來實現．初 始化程序還要通過MCU 對藍牙設備發送命令分組． MCU 每發送一個 HCI 命令分組后，都要接收從藍牙設備返回的事件分組、判斷命令、分析命令執行情況，直到完成初始化操作。 重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 23 圖 從機藍牙數據處理程序流程圖 復位操作后使藍牙主控制器 HCI、鏈路管理器和射頻部分復位；讀數據操作是讀取發往 HCI 數據分組的最大長度和允許的數量；由 定時控制確定對藍牙設備是否周期性尋呼掃描其他藍牙設備或查詢請求。 圖 藍牙 ACL 通信流程圖 重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 24 3. 數據包處理程序 由于傳感網絡中除數字（開關）量傳感器外，還有模擬量傳感器，所以，數據在傳送之前需要進行相應處理．需要將主要數據分割成一定格式的數據 ,并增加諸如糾錯等一些額外的信息 (開銷比特 )，這個過程叫打包．解包是將有效的數據從噪聲和隨機數據中區別出來的過程．解包程序的好壞直接影響到系統識別有效數據的能力．解包程序應能有效地辨別正確數據，降低誤碼率，提高系統 通信速率。 圖 數據發送、接收程序流程圖 （一）家庭環境控制 家庭網絡的一個重要功能就是對居住環境的控制，即自動或遠程控制家庭的溫度、濕度、光照、空氣質量和熱水器等。如今，環境問題已經成為一個直接關系到人們身體健康，乃至生命安全的至關重要的問題，家庭環境也不容忽視。家庭網絡系統，可以改善人們的生存條件，也可以提高家庭的生活質量。 （二）能源監視與管理 重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 25 主要是指家庭中的水、電、燃氣和供暖的定時開關等。可以自動關燈和關閉電器，節省開支；家中沒有人時，可以調節供暖的溫度；在電費較低的時段開啟電器。 （三）家庭流量計費 目前 ，大多數遠傳計量系統采用如下方式：在各個房間內的遠傳表，通過專用的布線系統連接至各個節點流量控制器，再匯總到物業管理中心進行上位管理。在家庭網絡系統中如果采用了藍牙技術，就會出現新的三表遠傳流量計費系統的局面。 通過在支持藍牙的微芯片中置入相應程序，并置入流量表中，可以去掉流量表與節點控制器之間的連線，使每個計量末端采用無線方式，降低系統由于線路損壞而帶來的系統故障，提高了系統的可靠性。 （四）安防系統 家庭網絡的基本目標為人們提供一個舒適、安全、方便和高效率的生活環境。這就需要一個安全的家庭體系，其中既包 括人身和家庭財產的安全，也包括家庭設備的安全。為了實現這種安全體系，需要配備相關的防衛措施，例如電子門禁、對講系統、電子防盜系統、玻璃破檢測報警系統、室內跑水檢測與報警系統、室內有毒 /害氣體的檢測等。 報警控制器連接至社警鈴、報警指示燈、電話、若報警，可按預先設置的若干個電話號碼，自動拔通進行報警，并報出家中具體是哪個系統報警了。 但是要實現上述功能需要藍牙技術與網絡連接來實現 智能住宅從使用的角度來看是由三個使用網絡組成一即家庭網絡（ HOMENET）、小區管理網絡（ INTRANET）、國際互連網絡（ INTERNET）。通過對這三個網絡的充分應用，才使網絡走入家庭，貼近生活，才能體現出正真意義上的智能住宅。而家庭中的家庭網絡系統正是在這種強烈的需求愿望驅使下產生的，它屬于家庭網絡范疇，正是有了它，才使人們覺得網絡就在身邊，無處不在，才使人們在工作中、學習中、生活中能充分利用網絡資源和優勢，高效、便捷、安全的生活。 家庭網絡系統將家庭中各種與信息相關的通訊設備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。 這些功重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 26 能都是通過家庭網絡系統中的家庭網絡控制器未實現的，家庭網絡控制器具有家庭總線系統、通過家庭總線系統提供各種服務功能、并和住宅以外的外部世界相通連。可以這樣說，家庭網絡系統是智能住宅的核心。由此可見，家庭網絡系統在智能住宅中的重要地位。 家庭網絡控制器功能：通過總線與各種類型的模塊相連接，通過電話線路。計算機互聯網、 CATV線路與外部相連接。通過利用個人電腦或網絡電視，主用戶設置控制命令（開關控制、時間表控制或聯動控制）。根據設置在內部的時鐘功能，和內部的軟件程序，執行控制命令，并向單元控制模塊傳達命令 ，對聯接的各種家電進行控制。 家庭通訊網主機：家庭通訊網主機實質就是現在的 Inter機頂盒也叫網絡電視，主要完成 Inter、電腦、電視功能的融合，并且完成與小區管理中心的互連。家庭通信網絡單元由電話通信模塊、計算機互聯網模塊、 CATV模塊組成，有些還具有藍牙技術的接口，以利于將來藍牙技術的設備進入家庭使用。機頂盒將是計算機技術與家用電器結合的先導，是數字化技術的先鋒，是家庭網絡的控制器。 家庭網絡控制器主機：是由中央處理器 CPU、通信模塊組成。它的主要功能是：通過利用個人電腦或網絡電視，由用戶設 置控制命令（開關控制、時間表控制或聯動控制）。根據設置在內部的時鐘功能，執行控制命令，并向單元控制模塊傳達命令，對聯接的各種家電進行控制。 三、藍牙技術發展中存在的問題 藍 牙技術在無線網絡系統中的發展潛力巨大，同時也面臨巨大的困難和技術難題。首先，由于藍牙技術使用的通訊頻段是 ISM頻段，這一頻段對所有的無線電系統都是開放的，像 HomeRF（家庭網絡）這些無線通訊標準都使用同一頻段進行通訊，因此使用其中的任何一個子頻段都有可能遇到不可預測的干擾源。盡管藍牙技術采用的 跳頻擴展技術是避免干擾的一項有效措施，但干擾依然存在。實驗顯示，在無線 LAN的信號開始傳輸后，藍牙的傳送速度降低了 2成；同樣受到藍牙干擾，無線 LAN的速度也會變慢，導致吞吐量明顯下降。在實用化方面，藍牙技術的應用程度也遠遠落后于 ，重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 27 ，加上 ， 奪，將不僅在頻段資源上，更在應用方面。 其次，是標準化和互操作性。因為有眾多的 廠家在生產眾多的產品，而且藍牙又在不斷的更新協議，這些過多變化的協議和不同廠家的藍牙組件之間的互操作性都會影響藍牙的正常發展。藍牙產品的全面測試標準也制約了藍牙產品的推廣。對于通信產品來說，完成一致性測試、互連測試和性能測試是至關重要的，目前的藍牙測試標準對狀態轉移和數據輸出的覆蓋率都非常小，即便按這些標準完成了軟硬件的測試，也難以保證藍牙產品的正確性。因此除非藍牙芯片在一系列的應用中實現了標準化，否則對消費者不可能有強烈的吸引力。 藍牙技術面臨的第三個問題是價格問題。低成本和小型化是藍牙技術實現與普及的 關鍵，制約藍牙產品推出的因素中，芯片價格是一個大問題。因此，如果芯片價格不能降下來，就不可能大量生產藍牙芯片，而任何藍牙產品都離不開藍牙芯片，這就制約了藍牙產品的推出。另外，藍牙芯片在模塊設計和制造工藝上也存在問題。藍牙模塊的生產存在兩個技術問題：一是決定模塊小型化的安裝技術；二是包含天線在內的最佳設計。藍牙芯片越小越便于安裝，應用范圍越廣，但是制造成本會大幅增加，導致性能價格比不優的問題。關于天線的設計與安裝也是個大問題。如果設備框體和內部構造不同，天線的特性將有巨大的變化。 盡管藍牙存在一些技術細節問題 需要解決，不過隨著技術的不斷發展，相信這些問題會很快解決。 重慶郵電大學移通學院本科論文設計（論文） 28 參考文獻 [1]戴志濤，鄭巖 ． 以太網 [M]． 北京：人民郵電出版社， 19998． [2]建亞，佘浩，王振凱 .現代交換原理 [M]． 北京：北京郵電大學出版社， 20xx． [3]孫維平 ． FTTx 與 PON 系統工程設計與實例 [M]． 北京 :人民郵電出版社， 20xx1 [4]蔣青， 呂翊 .通信原理與技術 [M]． 北京：北京郵電大學出版社， 20xx． [5]應曉蕊 ． 工業以太網的實時性研究系統設計 [D]． 浙江大學， 20xx [6],Mackay:Good Error Correcting Codes Based on Sparse Matrices[J],I EEE Trans Theory,1999,399431. 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