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基于Zigbee的智能家居系统研究

作　者: 欧阳武林
导　师: 姚明海
学　校: 浙江工业大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 智能家居 Zigbee 嵌入式 Web 网关 监控
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 41次
引　用: 0次
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内容摘要


随着科学技术和文化层次的不段提高,人们对生活环境提出了更高的要求,提供一种具有安全、舒适、便捷等特点的智能家居系统将会是人类居住环境的一种趋势。本文在查阅了国内外文献资料的基础上,同时结合国内市场的特点,研究出一套完整的智能家居系统原型。本文通过对智能家居的功能设计提出合理的系统架构方案,结合嵌入式技术和Zigbee技术的优势架构出一套可行的技术方案。小范围无线通信技术Zigbee具有功耗低、成本低、网络节点容量大等特点,是当今最适合应用于小型组网的智能家居系统的技术。对智能家居系统硬件中家庭网关和功能模块进行设计,其中功能模块设计时充分考虑其可扩展性,来兼容不同的家庭设备和实现不同的功能。在软件方面,依据嵌入式编程的多线程技术的优势设计网关主程序,具有良好的健壮性和可扩展性。同时通过对动态嵌入式Web技术的研究,实现一套优雅、实用的客户端。本文最后以学生宿舍为测试环境,对本文设计的智能家居系统进行了完整的测试实验。本系统通过嵌入Web技术实现家庭设备的可视化,和对家庭设备的远程控制。人们可以通过对智能手机、PC、iPad等设备对家庭实现智能化控制,同时通过家庭监控对家庭内部环境进行随时随地的监控和管理。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 课题背景和意义  9-10
  1.2 智能家居系统发展现状  10-12
    1.2.1 国外发展现状  10-11
    1.2.2 国内发展现状  11-12
  1.3 本文研究内容及章节安排  12-13
第2章 智能家居系统的技术架构  13-17
  2.1 智能家居系统功能及划分  13-14
  2.2 智能家居系统的架构方案  14-15
  2.3 系统软件架构设计  15-16
  2.4 本章小结  16-17
第3章 网关硬件及功能模块硬件设计  17-27
  3.1 网关硬件设计  17-19
    3.1.1 基于ARM的核心板  17-18
    3.1.2 外围电路设计  18-19
  3.2 功能模块硬件设计  19-21
  3.3 家庭通信网络  21-25
    3.3.1 Zigbee网络概述  21-22
    3.3.2 半透传通信协议设计  22-24
    3.3.3 系统通信流程  24-25
  3.4 本章小结  25-27
第4章 智能家居网关系统的设计与实现  27-40
  4.1 开发环境搭建  27-28
  4.2 网关系统软件设计  28-30
    4.2.1 网关系统软件设计  28-29
    4.2.2 网关系统中心模块设计  29-30
  4.3 网关系统程序实现  30-34
    4.3.1 Web监听进程设计  31-32
    4.3.2 事件中心设计  32-33
    4.3.3 设备中心设计  33-34
    4.3.4 数据中心设计  34
  4.4 嵌入式数据库设计  34-39
    4.4.1 智能家居系统数据库设计  35-37
    4.4.2 数据库的接口实现  37-39
  4.5 本章小结  39-40
第5章 基于B/S客户端设计与实现  40-47
  5.1 基于CGI的客户端及主要功能  40-42
    5.1.1 动态嵌入式Web实现原理  40-41
    5.1.2 客户端的主要功能  41-42
  5.2 客户端实现  42-46
    5.2.1 网关参数设置  42-43
    5.2.2 预约功能的实现  43-44
    5.2.3 控制界面的实现  44-46
  5.3 本章小结  46-47
第6章 智能家居系统的测试  47-54
  6.1 测试环境的搭建  47-51
    6.1.1 测试平台的搭建  47-50
    6.1.2 现场环境的安装与配置  50-51
  6.2 系统整体测试  51-53
    6.2.1 基本功能测试  51-52
    6.2.2 资源占用测试  52-53
  6.3 本章小结  53-54
第7章 总结与展望  54-55
  7.1 论文总结  54
  7.2 展望  54-55
参考文献  55-57
致谢  57-58
攻读学位期间参加的科研项目和成果  58

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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 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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