智能家居中蓝牙网络及其调度算法研究

摘要

本论文在对蓝牙技术和家庭网络研究分析的基础上提出一种利用蓝牙技术作为家电控制系统无线网络基础的解决方案,并从蓝牙的数据通信和拓扑结构两方面进行分析给出实现家电控制系统的蓝牙网络拓扑结构、各部分的蓝牙应用方案.论文提出了一种基于仅支持微微网的蓝牙组件,在应用层上解决散射网通信问题,代替用昂贵的支持散射网的蓝牙组件以硬件和固件来解决的方法.为了提高系统对信息家电的控制性能而提出的调度策略问题.本文分析了蓝牙规范中微微网内调度策略——RR算法的性能,指出RR算法的缺陷与不足.并且对现有的调度算法进行分类研究,分析各自的优缺点,在实验基础上提出了基于流量预测的PFE调度算法.

目录

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致谢

第一章绪论

1.1蓝牙技术的发展

1.1.1蓝牙规范

1.1.2蓝牙芯片和芯片组

1.1.3蓝牙应用产品

1.1.4蓝牙在中国

1.2蓝牙技术在智能家居中的应用

1.3论文研究背景

1.4论文的研究内容与组织结构

第二章蓝牙技术研究

2.1蓝牙技术简介

2.2蓝牙网络拓扑

2.3蓝牙协议栈

2.3.1链路管理协议(LMP)层

2.3.2主机控制器接口(HCI)层

2.3.3逻辑链路控制与适配协议

2.4蓝牙系统的开发

2.4.1为什么要选择蓝牙

2.4.2软件体系结构的选择

2.4.3硬件的选择

2.5本章小结

第三章智能家居环境中的蓝牙网络

3.1智能家居系统的基本架构

3.1.1家庭网络

3.1.2以家居服务器为核心的家庭内部网络

3.2家电控制系统

3.2.1系统组成

3.2.2数据通信流向

3.2.3拓扑结构

3.3实施例

3.3.1硬件设计

3.3.2软件设计

3.4本章小结

第四章家电控制系统实现中的关键问题

4.1家电注册问题

4.1.1家电注册问题的提出

4.1.2家电注册问题的解决

4.2非对等层通信问题

4.2.1非对等层通信问题的提出

4.2.2非对等层通信问题的解决

4.3散射网通讯问题的提出和解决

4.3.1散射网通讯问题的提出

4.3.2散射网通讯问题的解决

4.4调度策略问题的提出

4.5本章小结

第五章微微网内调度算法研究与仿真实验

5.1调度策略的分析

5.2调度算法的研究

5.3PFE算法设计思想

5.3.1算法的实现框架

5.3.2算法规则描述

5.3.3流量预测模型分析

5.3.4参数的调整依据

5.4蓝牙网络仿真环境

5.4.1网络仿真器的选择

5.4.2 NS网络模拟器

5.4.3 BLUEHOC

5.5仿真实现及性能分析

5.5.1评价标准

5.5.2仿真实验设计

5.5.3仿真结果

5.6本章小结

第六章总结与展望

6.1论文的主要工作

6.2论文的新见解

6.3问题与展望

参考文献

读硕期间发表的学术论文

读硕期间参与的科研工作