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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。现有的WiFi智能灯控产品虽然手机控制方便,但功耗大、对手机依赖性强,难以实现本地开关控制和电池供电的遥控器控制;而ZigBee、Z-wave等组网技术和简单的遥控技术不能直接连接手机。针对这些问题,本文研究了手机普遍支持的蓝牙技术,一方面蓝牙具有低功耗、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。其中的关键问题是如何实现基于蓝牙的Mesh网络。 本文给出了一种蓝牙Mesh组网技术方案,并将其与灯光智能控制系统相结合,设计了一种基于蓝牙组网的灯光控制系统。论文首先介绍了智能家居中现有的短距离无线通信技术,然后深入分析了蓝牙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,给出了一种基于改进蚁群算法的AODV路由协议。相对于传统的AODV路由协议,网络吞吐量提高,网络延时减少。在此基础上设计了一个验证性的基于蓝牙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。 本文在路由设计部分,在传统蚁群算法基础上,将改进的蚁群算法应用到AODV协议的路径发现和路径选择过程,用以改善路由质量。在基于蓝牙组网的灯光控制系统中,为满足组网和调光需求,蓝牙通信节点采用CSR1010芯片,通过蓝牙mesh节点的路由转发功能,完成客户端到目的节点的数据转发,实现对灯光节点的多点智能控制。软件设计部分包括节点通信程序的设计和Android控制软件的设计,实现对网络中所有灯光节点的个性化控制,包括自定义分组、情景设定、颜色亮度调节等多种控制方式。该系统具有健壮的网络结构,易操作的控制界面,可根据用户需求实现蓝牙灯光网络的多点智能控制。