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基于嵌入式B/S架构的智能家居远程监控系统开发

作　者: 闫石
导　师: 高建坡
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 智能家居 B/S架构 CGI程序 嵌入式服务器 智能网关 wifi组网
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


随着物质生活的日益丰裕,人们对生活幸福感的追求更加迫切,而优质的家居生活正是幸福感产生的源泉,智能家居系统也因此走入了人们的生活。由于物联网技术的日益成熟以及嵌入式系统在工业、家居控制领域的广泛应用,智能家居系统得到了蓬勃发展。本文详细深入的描述了基于B／S架构智能家居系统的设计。通过对现有智能家居系统开发模式以及功能需求的分析,提出了智能家居系统的总体架构,并且设计出了系统的通信方案,同时给出了系统实现的各个功能模块。智能家居系统以ARM9微处理器作为硬件主控制器,并且以嵌入式Linux操作系统作为软件开发平台,在此基础上,该系统主要实现了两个基本服务：基于室外的远程智能家居监控服务和基于室内的智能管理服务。这两个基本服务主要由家庭智能网关系统、家庭内网系统以及家庭语音系统组成。在系统的实现过程中,论文主要完成了家庭智能网关系统中的嵌入式服务器搭建和CGI智能交互程序的设计、家庭内网中的无线wifi的组网以及系统各功能模块中的Linux程序和CGI交互程序的设计。最后针对本论文所实现的两种基本智能家居系统服务功能,进行了web远程网页控制测试与语音控制测试。实验表明,各个功能模块满足了系统设计要求,系统总体能够满足家居用户的实际需求,验证了本文设计的B／S架构智能家居系统的可行性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 课题的研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外发展现状及趋势  8-9
  1.3 论文的主要研究内容  9-11
2 智能家居系统总体方案设计与平台搭建  11-20
  2.1 智能家居系统方案设计  11-16
    2.1.1 智能家居系统的需求分析  11-12
    2.1.2 智能家居系统的软件架构方案  12-13
    2.1.3 智能家居系统的通信方案  13-15
    2.1.4 智能家居系统的功能模块方案  15-16
  2.2 智能家居系统核心硬件平台搭建  16-17
  2.3 智能家居系统核心软件平台搭建  17-19
    2.3.1 嵌入式操作系统的选取  17
    2.3.2 构建嵌入式Linux开发环境  17-19
  2.4 本章小结  19-20
3 B/S架构智能家居系统的技术实现  20-37
  3.1 家居智能网关技术实现  20-21
    3.1.1 B/S架构通信核心技术  20-21
    3.1.2 网关服务器介绍  21
  3.2 CGI交互程序设计  21-27
    3.2.1 CGI与FORM表单的关系  22-23
    3.2.2 CGI获取数据信息  23-24
    3.2.3 CGI与Linux进程间通信  24-27
  3.3 家居系统内部无线组网技术实现  27-33
    3.3.1 wifi组网方式选取  28-30
    3.3.2 wifi组网传输协议  30-33
  3.4 家居智能语音系统  33-36
    3.4.1 家庭智能语音系统工作原理  33-34
    3.4.2 家庭智能语音系统软件设计  34-36
  3.5 本章小结  36-37
4 B/S架构智能家居系统各功能模块设计  37-57
  4.1 智能照明系统模块设计  37-43
    4.1.1 照明系统CGI交互程序设计  37-38
    4.1.2 照明控制进程程序设计  38-39
    4.1.3 照明内核驱动程序设计  39-43
  4.2 智能门禁系统模块设计  43-48
    4.2.1 RMU900射频协议  44-46
    4.2.2 RMU900串口通信  46-48
  4.3 智能视频监控系统模块设计  48-52
    4.3.1 USB摄像头图像采集  48-49
    4.3.2 基于V4L2图像采集分析  49-51
    4.3.3 motion运动图像动态检测分析  51-52
  4.4 智能温控系统模块设计  52-55
    4.4.1 基于STH10温湿度采集硬件设计  53-54
    4.4.2 基于STH10温湿度采集软件设计  54-55
  4.5 本章小结  55-57
5 系统测试与分析  57-66
  5.1 用户登录测试与分析  57-59
  5.2 智能照明系统测试与分析  59-60
  5.3 智能门禁系统测试与分析  60-63
  5.4 智能视频监控系统测试与分析  63-64
  5.5 智能温控系统测试与分析  64-65
  5.6 本章小结  65-66
6 总结与展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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