Разработка комплексной среды умный дом на базе технологий ZigBee

Факультет «Компьютерные технологии и кибербезопасность»

Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Тема дипломной работы «Разработка комплексной среды умный дом на базе технологии ZigBee»

Руководитель: Иманбекова Т.Д.

                                                Выполнил: Куанышбек А.

    Студент группы: Рэт 1801

Алматы 2022

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..3

1.ОБЗОР СОВРЕМННЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ........5

1.1. Анализ технологий построения сетей беспроводного абонентского доступа……………………………………………………………………………………...5

1.2.Сравнительный анализ беспроводных сетевых технологий IEEE 802.xx.….16

1.3. Беспроводная технология Zig Bee и ее особенности………………………..19

1.4. Схема модуляции технологии Zig Bee и формат пакетов…………………..22

1.5. Задача кластеров и перспективная сеть ZigBee (ZCL)……………………....24

2.РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКМНОЙ СРЕДЫ «УМНЫЙ ДОМ» НА БАЗЕ ТЕХНОЛОГИИ ZIG BEE………………………………………………………………..28

2.1.Принцип действия системы «Умный дом» и принцип его работы………....28

2.2.Возможности и функции «Умного дома»………………………………….....30

2.3. Особенности применения технологии Zig Bee в среде «Умный дом»……..33

2.4.Модель устройства сети «Умный дом» на базе Zig Bee……………………..34

2.5.Проектирование сети умного дома с использованием технологии Zig Bee………………………………………………………………………………..….36

2.6. Архитектура сети «Умного дома» технологии Zig Bee…………………….42

3. РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ «УМНОГО ДОМА»

3.1. Разработка системы электроснабжения

3.2. Разработка электрической принципиальной схемы

3.3. Расчет электрических нагрузок

3.4. Расчет нагрузки освещения

3.5. Расчет контура заземления

3.6. Выбор аппаратов защиты электрической цепи

3.7. Выбор проводов по допустимой токовой нагрузки и способу их прокладки

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТИ «УМНОГО ДОМА» В ГОРОДЕ АЛМАТЫ

4.1.Технико- экономическое показатели проекта

4.2Трудовые ресурсы, используемые в работе

4.3Расчет стоимости работы по проектированию и разработке

4.4 Расчет затрат на амортизацию

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

На данный момент автоматизация достигла небывалых высот, и передовые технологии коснулись практически всех сфер нашей жизни и принесли в них существенные изменения. Автоматизированный стала буквально вся бытовая техника. Если раньше ее надо было включать или выключать, то сегодня она это сделает она это делает самостоятельно, поэтому все большую популярность набирают системы «Умный дом».

Система «Умный дом» - это совокупность аппаратно-программных средств, которая включает в себя автоматизированные дистанционное управление всеми инженерными системами здания для их лаженной работы,  целью обеспечения удобного проживания. Нужно отметить, что в этой системе все коммуникации подключены к компьютеру и управляется с его помощью. Но, главным недостатком этих систем, все же, является цена. Благодаря развитию микропроцессорных технологий, которые отличаются низкой себестоимостью и гибкостью при проектировании, можно объединить бытовые приборы в единую управляемую систему. В связи с этим становится актуальной задача их взаимодействия. Так как проводные решения, неприменимы в связи с громоздким проектированием  и сложной реализацией, беспроводные технологии выигрышно различаются гибкой архитектурой, удобным монтажом и легким обслуживанием. Сети малой дальности, обладая рядом особенностей, очень хорошо подходят для реализации сети сообщающихся устройств. Входящие в такую сеть устройства характеризуются небольшими размерами, и их питание осуществляется за счет батарей. Данные сети представляют собой высокоспециализированные Аd-Hoc сети с динамической переменой количественного состава сети. Отсюда – организация добавления и удаления устройств распознавание устройств, действенная маршрутизация, защищенность передаваемых данных, устойчивость сети, увеличение времени самостоятельной работы конечных устройств.