智能家居系统设.docx

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1、智能家居系统设题目智能家居系统设计.学生姓名专业班级学号院（系）计算机与通信工程学院指导教师（职称）完成时间毕业设计（论文）任务书题目智能家居系统设计要紧内容、基本要求、要紧参考资料等：要紧内容：1 .熟悉基于嵌入式系统的开发方法；2 .掌握1inUX系统的移植；3 .熟悉硬件接口电路；4 .设计系统硬件与软件。二 .基本要求：1 .完成智能家居系统硬件设计；2 .完成智能家居系统软件设计；三 .要紧参考资料：1 .有关嵌入式系统开发方面的资料；2 .有关ARM开发板方面的资料；3 .有关1inUX系统移植的资料；4 .有关1inUX设备驱动方面的资料；5 .有关GPRS技术方面的资料；6 .

2、有关ZIGBEE无线技术方面的资料；完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日摘要IABSTRACTI1绪论11.1 课题的来源及背景I1.2 国内外研究现状及进展趋势11.2.1国外研究现状11.2.2国内研究现状21.2.2未来进展趋势31.3 要紧研究内容51.4本章小结52家居系统方案设计52.1 有关技术介绍与分析52 .1.1ZigBee技术53 .1.2GPRS技术84 .1.3WIFI无线网路通信技术95 .1.4嵌入式Web服务器92.2 智能家居系统总体功能设计102.3 智能家居系统总体模块设计112.4 本章小结123智能家居系统硬件设计123.1 关于硬件选择标准

3、123.2 系统中的要紧硬件133.2.1开发板133.2.2ZigBee模块223.2.3GPRS模块273. 3本章小结304智能家居系统软件设计304. 1关于1inux315. 2软件平台的搭建314.2.1Boot1oader的移植314.2.21inux内核的移植334.2.3根文件系统与图形界面GU1的移植364.3软件功能模块设计384.3.11inUX设备驱动程序384.3.2ZigBee模块394.3.3GPRS模块394.3.4Web月艮务器404.3.5视频监控模块404. 4本章小结415总结与展望415. 1研究成果415.2后续的研究工作41致谢错误!未定义书签。

4、参考文献42智能家居系统设计摘要随着经济的进展，人们开始期盼着拥有一个安全、舒适、节能与便捷的家居环境。智能家居系统通过整合计算机技术、嵌入式技术、传感器技术、网络通信技术与自动操纵技术，集中或者远程监控家庭事务，集安防操纵、照明操纵、多媒体娱乐、网络连接等功能于一体，满足信息时代人们高品质的生活追求。智能家居系统在欧美发达国家进展比较早，技术也比较成熟，但国内的应用正处在进展阶段，有着广泛的市场，因此，对智能家居系统的研究有着重要的意义。本系统以S3C2440芯片为核心处理器，外围扩展ZigBee模块、GPRS模块、红外模块、传感器等，使用嵌入式1inUX操作系统与Boa嵌入式服务器为软件平

5、台。宿主机使用Ubuntu1O.04与Win7操作系统、ARM-1inux交叉编译环境、QT等进行开发。用到了内核的配置与调试、模块化驱动程序、根文件系统的制作等技术。各模块通过ZigBee技术、WIFI技术与中央操纵器联系在一起，构成一个完整的系统。关键词智能家居；嵌入式；ZigBee;网络智能家居系统设计ABSTRACTWiththedeve1opmentofeconomy,peop1eare1ookingforwardtohaveasafe,comfortab1e,energy-savingandsoTheCzechRepub1icandhomefurnishingenvironment

6、.Inte11igenthomefurnishingsystemthroughtheintegrationofcomputertechno1ogy,embeddedtechno1ogy,sensortechno1ogy,networkcommunicationtechno1ogyandautomaticcontro1techno1ogy,centra1izedorremotemonitoringforfami1yaffairs,Jiancontro1,1ightingcontro1,mu1timediaentertainment,networkconnectionsandotherfuncti

7、onsinone,tomeettheinformationagepeop1ethepursuitofhighqua1ity1ife.Inte11igenthomefurnishingsystemdeve1opsear1ierinthewesterndeve1opedcountries,techno1ogyismature,butthedomesticapp1icationissti11inthedeve1opmentstage,hasabroadmarket,therefore,isofgreatsignificancetoresearchtheinte11igenthomefurnishin

8、gsystem.ThissystemusesS3C2440chipasthecoreprocessor,periphera1expansionofZigBeemodu1e,GPRSmodu1e,infraredsensormodu1e,etc.,usingtheembedded1inuxoperatingsystemandBoaembeddedserversoftwarep1atform.ThehostusingtheUbuntu10.04andWin7operatingsystem,ARM-1inuxcrosscompi1erenvironment,QTdeve1opment.Usethec

9、onfigurationanddebugging,thekerne1modu1eofthedriver,makingtherootfi1esystemtechno1ogy.Eachmodu1ethroughZigBeetechno1ogy,WIFItechno1ogyandthecentra1contro11ertogether,formacomp1etesystem.KEYWORDSInte11igenthomefurnishing；f1ushbonading；ZigBee；network1绪论1.1 课题的来源及背景信息技术的进展迅速，己深入人类生活的各个领域，并对人类的居住环境与建筑业进

10、展产生了巨大的影响，人们已开始追求充满信息技术、安全技术、高效节能、并具有丰富人文环境的绿色住宅。不断加快的生活节奏,使人们有了掌握海量信息的需求，急需有一个方便快捷的系统平台，把人们从繁重的家务劳作与繁琐的家电操作中解放出来，并能自动协助人们生活的智能化系统，这就是智能家居系统。智能家居是信息技术与建筑的完美结合，其目标是使人们拥有安全、舒适、便利、节能、娱乐与优美的生活环境，这是新世纪住宅进展的必定趋势。传统的家居环境在满足人们最基本的需要的同时，也逐步凸显了局限性。比如：传统的家居没有室内灯光的统一管理，进出房间开灯不方便，不能够方便的做到人走灯灭、节约能源；传统家居环境的安全性能差，不

11、能够做到关于各类危险情况如煤气泄露、入室抢劫等的敏感反应；不能满足远程对家居的智能监控、实时监控、集中监控。智能家居，又称智能住宅，在国外常用SmartHOme表示。它通常是以住宅为基础平台，综合建筑装潢、网络通信、信息家电、设备自动化等技术，将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便利、环保的居住环境。1.2 国内外研究现状及进展趋势1.2.1 国外研究现状1984年世界上第一幢智能建筑在美国出现，随后日本、欧洲、澳大利亚等世界上众多经济发达的国家先后提出了各类智能家居的解决方案，并逐步得到广泛应用。自20世纪60、70年代以来，国外已经有很多的智能家庭系统面世，但是由于没有解决各系

12、统之间相互兼容性问题，因此有关标准在全球尚未统一。目前有数种产品作为既成标准共存，这些产品要紧集中在美国、西欧与日本等地区。在美国，X-IO系统已于70年代后期进入市场，80年代后又有1onWOrkS系统、CEBus(ConsumerE1ectronicBus)、SmartHouse系统相继出现；在欧洲有EHS(EUroPeanHOmeSyStem)系统与EIB(EuropeanInsta11ationSystem)系统；而在日本则有HBS(HomeBusSyStem)系统。90年代以后，智能家居网络进入了有用化与标准化的进展阶段，开放性与包容性很强的BACnet协议于1995年诞生,并随即成

13、为ISo国际标准，这是智能家居网络在标准化建设上的一个里程碑式的成果。同时，一批批智能家庭网络工程投入有用，国外各大高新技术公司的研究成果纷纷进入工程实施阶段，比较典型的研究性或者示范性项目有：IBM的网络化家居与梦幻空间(DreamSPaCe)工程、HoneyWeI1的家庭自动化工程、CiSCO的网络社区工程、Motoro1a的智能家居工程、Invensys的网络化家居工程、MIT的智能厨房研究项目、业利桑那大学的WAVES工程与中美科龙智控联合中心(中科院、广东科龙与美国业利桑那大学)的智能家居项目等。1.2.2 国内研究现状与国外相比，智能家居在中国的进展时间要晚很多。很多人将智能家居在

14、国内的进展过程划分为概念年、研发年、实验年、推广年与普及年几个阶段。2000年是智能家居在中国的一个概念年，这时的智能家居刚刚进入中国。一部分人通过广播电台、电视、报纸杂志等媒体的宣传，初步熟悉了智能家居这个概念，与智能家居带来的智能生活是如何的。一些嗅觉敏锐的厂商开始进入智能家居这个行业。通过四年的研究开发与实验应用，到2004年的时候，智能家居已经开始在中国全面推广。在一些豪华的公寓与住宅中已经看到了它们的踪迹，但由于产品本身价格过高，普通家庭难以同意。这个时期没有智能家居操纵系统可言，家电产品都以独立方式工作。到2006年的时候，一部分高档与中档的住宅小区与私人住宅，在操纵与管理上仅能实

15、现通常意义上的智能化。如今宽带网进入了通常居民的住宅与小区，为智能家庭网络功能的完善提供了一定的条件。我国关于智能家庭网络系统的各类标准陆续出台，各类具有简单智能的终端产品根据这些标准陆续研发出来，并逐步进入市场。但这时的市场上不管是硬件系统,还是软件系统都没有出现针对个人家庭的智能家居操纵系统。从2007年至今,智能家居的巨大市场潜力已经逐步被众多厂商所认识。很多厂商涉及此领域，致力于国内智能家居产品的研发与普及，国内的智能家居品牌已经有数十个之多。比较著名的有青岛海尔、安居宝、上海索博等。并成立了家庭网络标准产业联盟一一ITopHome（e家佳）。此联盟是由海尔集团、清华同方、中国网通、上海广电集团、春兰集团、长城集团、上海贝岭等七家公司发起组建，以推广家庭网络系统标准与平台产业化，继而形成规模化的产品与市场为目的。该联盟以家庭网络系统为中心，包含了电子、家电、通讯、计算机、网络运营等多领域企业，共同探索家庭网络商业运作模式，为家庭网络技术进展方向及产业的可持续进展提供产业环境。由此能够看出，我国智能家居要紧走的是统一标准，生产具备联网功能的智能家电产品，逐步普及的路线。从智能家居的进展来看，这种方式符合智能家居的进展趋势，但是需要很长的一段时间，有很长的路要走。1.