基于低功耗WIFI模块的智能灯控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

智能家居是一项先进的技术，是以住宅为平台，汇集了人体工学、计算机控制、网络通信、自动化控制等多种技术的综合性学科，智能家居的应用范围很广，如家用电器的控制、灯光、窗帘、安防系统的控制等。智能家居概念正下火热，且新兴行业尚无国际国内通用标准，因此引出大量智能家居开发潮流，良好的创意和灵感不断涌现。

智能家居技术的快速发展，对智能家居中的照明管理和控制提出更高的要求，一方面要能够通过手机进行智能控制，同时又要兼顾传统的本地开关控制习惯。当前主要的无线控制技术有wifi、zigbee、z-wave等组网技术和简单的遥控技术。这些单一的技术很难兼顾上述两个方面。现有zigbee、z-wave等组网技术和简单的遥控技术不能直接连接手机。而现有的wifi智能灯控产品手机控制方便，手机普遍支持的wifi技术，一方面wifi具有遥控控制方便等特点，同时又具备手机快速连接的优点，如能实现多点控制，将是一个很好的解决方案。

本课题要设计一款基于wifi的模块的智能灯控系统。其中的关键问题是如何实现基于wifi的mesh网络。本课题将设计一种wifi mesh组网技术方案，并将其与灯光智能控制系统相结合，设计了一种基于wifi模块组网的灯光控制系统。本课题首先研究智能家居中现有的短距离无线通信技术，然后深入分析了wifi协议栈架构和网络拓扑结构；同时研究了无线mesh组网的原理和组网的实现方法，并针对mesh组网中的路由技术。在此基础上设计了一个验证性的基于wifi组网的灯光控制系统，并开发相关的android客户端app软件，进行了系统测试。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容

1）以arduino为开发平台，完成智能灯控系统的总体设计，包含智能灯控系统的功能规划设计、程序编写和系统调试，从而形成较好的人机交换；

2）明确智能灯控平台的组成以及其所需的硬件设备，设计智能灯控系统的控制电路板，从而完成控制系统的硬件总体设计；

3. 研究的方法与步骤

3.1本课题采用的研究方法：

研究智能家居中现有的短距离无线通信技术，了解并分析无线mesh组网的原理和组网的实现方法

设计一个验证性的基于wifi组网的灯光控制系统

4. 参考文献

[1] 卢坤．基于物联网的家居环境监控系统研究[d]．南京信息工程大学，2016．

[2] 侯琛，赵千川，李海涛，张浩．物联网中的嵌入式终端．电子测量技术 2014，37(101)：113-117．

[3] 孙其博，刘杰，黎葬，范春晓，孙娟娟．物联网：概念、架构与关键技术

5. 计划与进度安排

（1）2022.02.10～2022.03.5 查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；

（2）2022.03.6～2022.03.25 研究led灯控原理和wifi无线传输开发原理；

（3）2022.03.26～2022.04.20设计基于esp32 wifi平台的led灯无线控制系统，并采用常用eda软件绘制符合计算机辅助设计制图相关标准规范要求的原理图和pcb图；