智能家庭网关的开发与应用毕业论文

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毕业论文智能家居系统设计

毕业论文智能家居系统设计

毕业论文智能家居系统设计智能家居系统设计随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求提高,智能家居系统成为了现代家庭的一种新趋势。

智能家居系统通过将各种设备和家居设施连接起来,实现自动化控制和智能化管理,为人们提供更加便捷、舒适和安全的居住环境。

本文将探讨毕业论文智能家居系统的设计。

一、智能家居系统的概述智能家居系统是一个集成了多种技术和设备的系统,通过无线网络或有线网络连接各种家用电器、照明设备、安防设备等,实现远程控制和智能化管理。

智能家居系统可以通过手机、平板电脑或电脑等终端设备进行操作和监控,能够根据用户的需求和习惯,自动调节室内温度、照明亮度、窗帘开合等,提供个性化的居住体验。

二、智能家居系统的主要功能1. 家庭安防功能:智能家居系统可以通过安装摄像头、门禁系统、烟雾报警器等设备,实现对家庭安全的监控和保护。

用户可以通过手机等终端设备实时查看家中的情况,一旦发现异常情况,系统会自动发送警报信息。

2. 能源管理功能:智能家居系统可以通过智能电表、温度传感器等设备,实时监测家庭的能源消耗情况。

系统可以根据用户的需求和习惯,自动调节室内温度、照明亮度等,实现节能和环保。

3. 生活便捷功能:智能家居系统可以通过语音识别、智能家电等设备,实现对家居设施的远程控制。

用户可以通过语音命令或手机App控制家电的开关、调节照明亮度、播放音乐等,提高生活的便捷性和舒适度。

三、智能家居系统的设计要点1. 系统架构设计:智能家居系统的设计需要考虑系统的可扩展性和稳定性。

可以采用分布式架构,将各个子系统独立设计,通过中央控制器进行协调和管理。

同时,需要考虑系统的安全性,采用加密技术和权限控制,防止系统被非法入侵或滥用。

2. 设备选择和集成:智能家居系统的设计需要选择合适的设备和技术进行集成。

可以选择符合国际标准的设备,确保设备的互通性和兼容性。

同时,需要考虑设备的功耗和可靠性,选择低功耗和高可靠性的设备,提高系统的性能和稳定性。

关于智能家居网关综合系统的设计与实现

关于智能家居网关综合系统的设计与实现

关于智能家居网关综合系统的设计与实现随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,智能家居网关综合系统的应用越来越普及。

它不仅提高了人们的生活质量,还推动了家庭生活方式的改变。

本文将介绍智能家居网关综合系统的设计与实现。

一、智能家居网关综合系统的需求分析智能家居网关综合系统的需求主要包括以下几个方面:1、安全性:系统要保证家庭网络的安全性,包括数据传输安全、设备安全和隐私保护等。

2、稳定性:系统要保证网络的稳定性和可靠性,避免网络故障对家庭生活的影响。

3、易用性:系统要具备良好的易用性,方便用户操作和管理。

4、灵活性:系统要支持各种不同的智能设备,并能够根据用户的需求进行定制和扩展。

二、智能家居网关综合系统的设计1、系统架构设计智能家居网关综合系统的架构设计主要包括以下几个部分:(1)中心控制器:负责整个系统的管理和控制,包括数据传输、设备控制和信息处理等。

(2)通信模块:负责与各种智能设备进行通信,包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。

(3)设备控制模块:负责控制各种智能设备,包括灯光、空调、电视等。

(4)数据存储模块:负责存储家庭网络的数据和信息,包括设备信息、环境数据等。

(5)用户界面模块:负责用户交互,包括用户登录、设备配置、数据查看等。

2、系统功能设计智能家居网关综合系统的功能设计主要包括以下几个部分:(1)设备管理:用户可以通过系统管理各种智能设备,包括设备的添加、删除、配置等。

(2)场景控制:用户可以通过系统设置不同的场景模式,方便一键控制多个设备。

(3)远程控制:用户可以通过手机APP远程控制家里的智能设备。

(4)环境监测:系统可以实时监测家庭环境的数据,包括温度、湿度、空气质量等。

(5)安全防护:系统可以实时监控家庭网络的安全状况,及时发现并处理安全问题。

三、智能家居网关综合系统的实现1、硬件实现智能家居网关综合系统的硬件实现主要包括以下几个部分:(1)中心控制器:采用高性能的处理器和内存芯片,保证系统的运算速度和存储能力。

家庭智能网关的分析与设计

家庭智能网关的分析与设计

毕业论文(设计)论文题目家庭智能网关的分析与设计作者姓名学号所在院系学科专业名称导师及职称论文答辩时间目录1 前言 (2)2 家庭网关简介 (3)2.1家庭网关功能 (3)2.2家庭网关特点 (3)2.3家庭网关实现形式 (4)2.3.1 SOHO路由器网关 (4)2.3.2 cable网关 (4)2.3.3 DSL网关 (4)2.3.4 数字机顶盒网关 (5)3 家庭网关的设计 (5)3.1基于ARM的智能家庭网关总体设计 (5)3.1.1 硬件平台的选择 (5)3.1.2 软件平台的选择 (6)3.1.3 硬件系统的设计 (6)3.1.4 软件系统的设计 (6)3.2ARM的智能家庭网关的家庭网络与I NTERNET互联子方案 (7)3.1.1 硬件平台的选择 (7)3.1.2 软件平台的选择 (7)3.2.2硬件系统的设计 (7)3.2.3 软件系统的设计 (8)4 家庭网关技术标准 (10)4.1国内外家庭网络标准发展近况 (10)4.2家庭网关应用程序栈 (11)4.3家庭网络标准的发展趋势 (11)5 家庭网关发展趋势 (12)4.1市场发展预测 (12)4.2国际DLNA标准 (12)4.3国内闪联标准 (13)5. 参考文献 (15)家庭智能网关的分析与设计摘要:随着人们对居住环境要求的提高,智能家居逐渐形成并发展起来。

家庭网关的设计是智能家居系统的设计一个重要组成部分,它是连接家庭网络与外界网络的桥梁,是家庭内外信息交流的枢纽。

本文除了简要的介绍家庭网关的功能、特点、实现形式外,还介绍了家庭网关设计的两种方法,这两种方法实现的智能家庭网关具有开发快、稳定性好、成本低、体积小、功耗低等特点。

并对家庭网关技术标准和发展趋势进行了一定的阐述。

关键词:家庭网关;分析;设计The analysis and design of the home intelligent gateway Abstract:With the improvement of the living environment for people, intelligent home gradually formed and developed. Family gateway design is the designof smart home system is an important part of, it is a bridge to connect familynetwork and outside network, is a hub of internal and external informationexchange. Home gateway is not only the family to a node in the network,and the Internet into the entrance node of the family. Besides brieflyintroducing family gateway, this paper also gives two home intelligentgateway design method. These two kinds of method to realize intelligenthome gateway has developed fast, good stability, low cost, small volume,low power consumption, is a kind of ideal solution.Keyword:The family gateway; analysis and design家庭智能网关的分析与设计1 前言近年来,我国的住宅建设产业迅速发展,对先进的电子信息技术需求迫切。

智能家居系统毕业论文

智能家居系统毕业论文

智能家居系统毕业论文智能家居系统是一种将最新的技术应用到家居中的产品,旨在为用户提供更智能、更便捷、更人性化的生活体验。

本篇毕业论文旨在探讨智能家居系统的设计、实现以及应用情况。

一、智能家居系统的设计智能家居系统具体的设计考虑要素如下:1. 系统结构及功能智能家居系统需要有一个完整的系统结构,包括设备、传感器、控制功能等,通过完善的硬件结构及软件算法设计,实现灵活、智能的操作功能。

该系统主要通过传感器采集物理环境信息,并通过算法对这些信息进行处理和计算,最后实现智能控制功能。

2. 影响因素分析在系统的设计过程中,还需要考虑各种影响因素,如使用环境、人群需求、功能实现等。

需要对这些因素进行分析、评估,从而保证设计过程顺利进行。

3. 用户体验智能家居系统最重要的目标是为用户提供更好的生活体验,因此,在设计过程中需要考虑用户的需求和体验,例如操作简单、功能扩展性、智能化体验等。

二、智能家居系统的实现智能家居系统的实现需要考虑多个方面,包括设备选择、算法设计、应用程序开发等,下面依次介绍:1. 设备选择在智能家居系统设计中,设备的选择是关键环节之一。

根据不同的功能需求,需要选择适合的硬件设备,包括传感器、控制器、处理器、显示屏等。

2. 算法设计智能家居系统的核心部分是算法设计,主要涉及到数据分析、学习、处理、模板匹配等。

根据传感器采集到的数据,系统需要能够对其进行模型训练和预测,从而实现智能控制功能。

常用的算法包括决策树、神经网络、支持向量机等。

3. 应用程序开发智能家居系统应用程序主要涉及到移动应用开发、Web应用开发等方面。

程序需要包括用户控制界面、实时监测数据、自动化控制功能等。

三、智能家居系统的应用情况智能家居系统目前已经被广泛应用,包括安防系统、照明系统、食品储存管理系统、温控系统等。

以下简述几个例子:1. 安防系统通过智能家居系统,用户可以在家庭内部及周围环境中安装视频监控器和传感器,以保护家庭安全。

智能家居无线传感器网络网关设计与开发

智能家居无线传感器网络网关设计与开发
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面向智能家居的智能物联网网关的设计与实现

面向智能家居的智能物联网网关的设计与实现

面向智能家居的智能物联网网关的设计与实现智能家居在现代生活中扮演着越来越重要的角色。

通过互联网和物联网技术的发展,人们可以通过智能设备实现对家居环境的智能控制和管理。

而实现智能家居的关键是智能物联网网关,它作为智能家居系统的核心,负责连接和管理各种智能设备,提供安全、稳定、高效的通信和控制功能。

本文将介绍面向智能家居的智能物联网网关的设计与实现。

一、智能物联网网关的功能需求1. 设备连接和管理:智能物联网网关需要支持多种通信协议,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,以连接和管理各类智能设备,如智能灯泡、智能插座、智能门锁等。

同时,要支持设备的注册、识别和自动发现功能,方便用户快速添加和配置设备。

2. 数据传输和处理:智能物联网网关需要具备数据传输和处理能力,能够将来自各个智能设备的数据进行收集、传输和处理。

这包括数据的解析、存储和分析,为智能家居系统提供数据支持和决策依据。

3. 安全保障:智能物联网网关需要具备严格的安全机制,防止未授权的设备和用户接入系统,确保数据的隐私和安全。

同时,要支持数据的加密和身份认证等安全功能,防止数据泄露和被篡改。

4. 远程控制和管理:智能物联网网关支持远程控制和管理是智能家居的重要需求之一。

用户可以通过手机APP或Web界面远程控制智能设备,设置定时任务和场景模式等,实现对家居环境的智能化控制和管理。

二、智能物联网网关的硬件设计与实现1. 处理器和内存:智能物联网网关的处理器需要具备较高的计算能力和低功耗特性。

常用的处理器选择包括ARM系列和MIPS系列等,内存容量一般在256MB到1GB之间。

2. 通信模块:智能物联网网关需要支持多种通信协议,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,因此需要具备相应的通信模块。

对于Wi-Fi和蓝牙的支持,可以选择集成的模块或外部模块,对于Zigbee等其他协议,可以选择添加插件或扩展模块。

3. 存储器:智能物联网网关需要具备一定的存储容量,用于存储设备配置信息、数据缓存和软件固件等。

智能家居控制系统的设计毕业论文

智能家居控制系统的设计毕业论文

智能家居控制系统的设计毕业论文摘要:随着科技的快速发展,智能家居控制系统成为现代家庭的重要组成部分。

本文通过对智能家居控制系统的研究和分析,设计了一种高效、可靠、安全的智能家居控制系统。

该系统能够实现对家庭内部的电器设备进行智能化控制,提高家居的便利性和舒适度。

设计的智能家居控制系统还涉及与互联网的连接,实现远程控制和资源共享。

本文采用了深入研究和实践验证相结合的方法,对智能家居控制系统进行了综合设计与实现。

关键词:智能家居,控制系统,远程控制,资源共享1.引言智能家居是指利用智能技术、网络技术和传感器技术对住宅进行智能化管理和控制的一种系统。

智能家居控制系统可以通过一系列的传感器、执行器和控制器完成对家庭设备的控制和管理,提供便利、安全、舒适的居家体验。

本文旨在设计一种高效、可靠、安全的智能家居控制系统,使家庭更加智能化。

2.设计原则在设计智能家居控制系统时,需要遵循以下原则:(1)高效性:系统应能够快速响应用户的指令,达到高效的控制和管理效果。

(2)可靠性:系统应具备良好的稳定性和可靠性,防止出现意外状况造成损坏或危险。

(3)安全性:系统应具备良好的安全性能,防止被非法入侵者入侵或信息泄漏。

(4)易用性:系统应具备良好的用户界面和操作方式,使用户能够轻松使用和管理智能家居设备。

3.系统结构本文设计的智能家居控制系统采用分布式架构,包括智能终端、智能网关和云平台三个部分。

(1)智能终端:智能终端是用户与智能家居控制系统的主要交互界面,用户可以通过智能手机、平板电脑或电视等终端设备与智能家居设备进行交互和控制。

(2)智能网关:智能网关作为连接智能家居设备和云平台的桥梁,负责数据的传输和处理。

它通过无线通信技术与智能家居设备进行连接,并将数据传输给云平台进行处理。

(3)云平台:云平台是整个系统的核心部分,负责智能家居设备的控制和管理。

它可以提供远程控制功能,用户可以通过互联网实现对家中智能设备的控制和管理。

智能家居网关技术开发和应用研究

智能家居网关技术开发和应用研究

智能家居网关技术开发和应用研究智能家居的概念已经不再仅仅停留在科幻电影中了,随着物联网技术的不断发展,智能家居产品已经进入人们的生活,实现了智能控制、远程管理等功能,给人们的日常生活带来了极大的便利。

智能家居网关则是实现这些功能的核心所在,本文将对智能家居网关技术的开发和应用进行探讨。

一、智能家居网关的定义与作用智能家居网关是一种连接家庭设备、物联网设备和互联网的设备,也叫作智能家居控制中心。

其作用是作为物联网的中转站,将用户的指令传输到各设备上,控制各设备的联动、调试等操作,同时能够接受各设备的反馈信息,实现数据传输、储存、处理等功能。

二、智能家居网关的技术开发智能家居网关的技术开发可分为硬件和软件两部分。

1.硬件部分智能家居网关的硬件部分包括主控芯片、电源管理模块、网路通信模块、储存模块以及外设模块等部分。

主控芯片:主控芯片通常采用高性能的ARM处理器或X86处理器,以支持大批量的数据处理以及智能判断和控制。

电源管理模块:电源管理模块负责对智能家居网关的供电进行管理和保护,保证智能家居网关的安全稳定工作。

网路通信模块:网路通信模块是智能家居网关的核心组成部分之一,负责网络互联、接收和发送数据等功能。

储存模块:储存模块可以采用高速固态硬盘或者微型高速存储卡,用于储存各种数据。

外设模块:外设模块包括各种传感器、执行器、无线传输模块等,它们的作用是连接智能家居网关和各种设备,以实现对家庭各方面的智能管理。

2.软件部分智能家居网关的软件部分包括驱动程序、应用程序、协议转换以及安全数据传输等部分。

驱动程序:驱动程序主要用于与外设模块的通信交互,能够对传感器模块的示数进行采集,控制智能家居的执行器等。

应用程序:应用程序是连接智能家居用户端和智能家居网关的桥梁。

用户通过智能手机、平板电脑或电脑等终端设备进行控制,智能家居网关与各种设备根据应用程序进行联动。

协议转换:由于家庭内部设备的协议不同,需要通过智能家居网关作为协议的中转站进行转换。

嵌入式智能家庭网关的设计与实现

嵌入式智能家庭网关的设计与实现

内蒙古科技大学硕士学位论文论文题目:作者:_________________________* * * 师: 单位:协助指导教师: 单位:单位:论文提交日期:2012年 05月30日学位授予单位:内 蒙 古 科 技 大 学李宝山 教授 信息工程学院 嵌入式智能家庭网关的设计与实现 刘夏辰嵌入式智能家庭网关的设计与实现The Design and Implementation of EmbeddedSmart Home Gateway研究生姓名:刘夏辰指导教师姓名:李宝山内蒙古科技大学信息工程学院包头014010,中国Candidate:Liu XiachenSupervisor:Li BaoshanSchool of Information TechnologyInner Mongolia University of Science and TechnologyBaotou 014010,P.R.CHINA独创性说明本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

签名:___________ 日期:____________关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

(保密的论文在解密后应遵循此规定)签名:___________ 导师签名:___________ 日期:_______摘要随着科学技术的飞速发展,人们对于居住环境的要求越来越高,智能家居系统应运而生。

通过利用现代通讯、网络、嵌入式、微电子等技术,智能家居可以为人们提供更舒适、便捷、安全的家居环境。

智能家庭系统的智能网关设计

智能家庭系统的智能网关设计

智能家庭系统的智能网关设计在当今科技飞速发展的时代,智能家居系统逐渐走进了人们的生活。

智能家庭系统的核心组件之一便是智能网关,它如同整个系统的“大脑”,负责协调和管理各种设备之间的通信与数据交换。

本文将详细探讨智能家庭系统中智能网关的设计。

一、智能网关的功能需求智能网关在智能家庭系统中承担着至关重要的角色。

首先,它需要实现设备的接入与管理。

无论是智能灯具、智能家电还是安防设备等,都需要通过智能网关与整个系统进行连接和交互。

其次,数据的处理与转发也是关键功能之一。

来自不同设备的大量数据需要经过智能网关的处理和分析,然后准确地转发到相应的设备或云平台,以实现智能化的控制和决策。

再者,智能网关还需要具备协议转换的能力。

由于家庭中的智能设备可能采用不同的通信协议,如 WiFi、Zigbee、蓝牙等,智能网关要能够将这些不同协议的数据进行转换和统一,确保设备之间的无缝通信。

此外,安全防护也是不可或缺的功能。

智能家庭系统涉及到用户的隐私和家庭安全,智能网关需要采取有效的加密和认证措施,防止数据泄露和非法入侵。

二、硬件设计在硬件方面,智能网关的设计需要考虑性能、稳定性和成本等因素。

处理器是智能网关的核心组件之一。

选择一款高性能、低功耗的处理器,能够确保智能网关快速处理大量的数据,并保证系统的稳定运行。

内存和存储模块的选择也至关重要。

足够的内存可以支持多任务处理和数据缓存,而大容量的存储则用于存储系统程序、配置文件和临时数据。

通信接口的设计要丰富多样,以满足不同设备的接入需求。

常见的接口包括 WiFi 模块、蓝牙模块、Zigbee 模块等,同时还需要以太网接口用于与外部网络连接。

为了保证智能网关的稳定运行,电源管理模块的设计也不容忽视。

需要提供稳定的电源供应,并具备过压、过流保护等功能。

三、软件设计软件设计是智能网关实现各种功能的关键。

操作系统的选择要根据智能网关的性能和功能需求来确定。

常见的操作系统如 Linux、FreeRTOS 等,具有良好的稳定性和可扩展性。

智能家居网关的设计与实现

智能家居网关的设计与实现

智能家居网关的设计与实现智能家居是新一代智能化家居体系,通过互联网、物联网技术将家居设备互相连接,形成集成化、智能化的生活方式。

而这种新兴的智能家居需要一个中心控制管理系统,也就是智能家居网关,用来管理、监控和控制各种智能设备。

一、智能家居网关概述智能家居网关是指智能家居系统中统一管理各种智能设备的控制中心,是连接家居设备和云端平台的桥梁,是家居智能化的核心设备。

智能家居网关通过集成多种通信协议(如Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等),实现家电设备之间的互联互通,同时支持远程控制,用户可以使用手机或平板电脑等移动设备远程控制家居设备。

智能家居网关作为智能化家居的核心设备,其功能包括多方面,如:设备管理、安全防护、智能场景设置、智能语音控制、远程控制等等。

在智能家居系统中,智能家居网关的作用是不可替代的,其设计与实现非常重要。

二、智能家居网关的设计与实现1. 硬件设计智能家居网关的硬件设计是智能家居网关的基础,重点关注系统的计算能力、通信能力、安全性和可靠性。

硬件设计主要包括:(1)处理器根据智能家居系统的需求,选择性能强悍、功耗低、价格适中的处理器,常见的处理器有ARM、MIPS、X86等。

处理器要满足多线程操作、高速运算和多协议支持的需求。

(2)存储器智能家居网关需要存储大量数据,包括家居设备信息、用户信息等。

因此需要大容量的高速存储器,一般采用EEPROM。

(3)通信模块智能家居网关需要支持多种通信协议,如Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等,因此需要集成多种通信模块。

2. 软件设计智能家居网关的软件设计包括三个部分:系统底层、应用层和云端平台层。

系统底层主要负责硬件资源的管理。

应用层负责设备管理、安全防护、智能场景设置、智能语音控制和远程控制等功能。

云平台层可以实现云端协同、云端存储和云端控制等服务。

(1)系统底层系统底层主要负责驱动管理、文件系统、网络管理等功能。

其主要工作是实现硬件的初始化、系统启动、中断管理、内存管理、网络通讯等操作。

智能家居系统中智能网关的设计与实现

智能家居系统中智能网关的设计与实现

分类号学号M201076033 学校代码10487密级硕士学位论文智能家居系统中智能网关的设计与实现刘赟充学位申请人:学科专业:软件工程指导教师:黄立群副教授答辩日期:2012.5.17A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirementsfor the Degree for the Master of EngineeringDesign and Implementation of Intelligent E-gateway in Smart Home SystemCandidate : Liu YunchongMajor : Software EngineeringSupervisor : Assoc. Prof. Huang LiqunHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074, P. R. ChinaMay, 2012华中科技大学硕士学位论文摘要近年来,物联网成为全球关注的热点领域,被认为是继互联网之后最重大的科技创新。

智能家居作为物联网的一种重要应用,在我国逐渐成为一个发展潜力巨大的市场,极具有发展前景。

东讯科技开发的E-Home智能家居系统以智能网关为核心,包含家庭智能终端设备、门禁设备、安防保全设备和家居控制设备。

在E-Home 智能家居系统中,智能网关通过对设备的管理和命令数据的传输,实现基于SIP的视频通话功能和门禁对讲功能,实现可远程监控的安防报警功能和家居控制功能。

智能网关是各设备控制命令和语音视频数据传输的管理者和中转站。

首先,智能网关针对不同类型设备特点提供不同类型的接口接入智能家居系统中,提供以太网口连接家庭智能终端设备、门禁设备和连接因特网,提供DI和DO接口连接安防保全设备,提供USB接口外接USB dongle以连接家居设备。

基于GSM短消息方式的智能家庭网关的设计与实现_毕业设计论文

基于GSM短消息方式的智能家庭网关的设计与实现_毕业设计论文

武汉理工大学毕业设计(论文)基于GSM短消息方式的智能家庭网关的设计与实现学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密囗,在年解密后适用本授权书2、不保密√。

(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:年月日导师签名:年月日武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:基于GSM短消息方式的智能家庭网关的设计与实现设计(论文)主要内容:研究智能家庭网关的工作原理,并且制定明确的转换准则。

熟悉和掌握GSM移动通信技术的基本原理,在明确GSM短消息工作方式的基础上,设计并实现家庭网关的软硬件部分,其中以单片机作为微控制器,实现代码转换。

最后对所设计的智能家庭网关进行调试、改进,从而实现通过GSM短信息方式和家庭网关之间的通信。

要求完成的主要任务:1、查阅不少于17篇的相关资料,其中英文文献不少于2篇;2、按指定要求和格式完成开题报告;3、在了解GSM移动通信技术基本原理和概念的基础上,制定GSM短消息通信方式与家庭网关的通信规则,然后利用C语言进行编程,实现对信息的编解码,最后完成对智能家庭网关相关软硬件部分的设计与实现。

4、完成不少于5000字的指定与设计任务相关的英文文献翻译;5、完成至少12000字的毕业论文的撰写及与论文答辩相关的工作。

必读参考资料:[1]谢自美.电子线路设计-实验-测试[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.[2]严常青.移动通信原理与系统[M].重庆:重庆大学出版社,2007.[3]Chen Peijiang,Jiang Xuehua.Design and Implementation of Remote Monitoring SystemBased on GSM[J].2008 IEEE Pacific-Asia Workshop on Computationl Intelligence and Industrial Application.2008:678-681.指导教师签名系主任签名院长签名(章)武汉理工大学本科学生毕业设计(论文)开题报告目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 1 绪论. (1)1.1 本课题国内外研究现状 (1)1.2 本文主要研究工作 (2)2 智能家庭网关的总体设计 (3)2.1 智能家庭网关的总体结构与工作原理 (3)2.2 智能家庭网关的控制命令介绍 (4)2.3 智能家庭网关的硬件设计 (5)58112.4 智能家庭网关的软件设计 (13)131517183 总结与展望 (22)3.1 工作总结 (22)3.2 展望 (22)参考文献 (23)附录1 (24)附录2 (25)致谢 (27)摘要现在的家庭中,各种家用电器日益增多,怎样对各种家用电器进行统一的管理,就成了一个比较重要的问题。

一种智能家居网关系统的设计与实现本科学位论文

一种智能家居网关系统的设计与实现本科学位论文

一种智能家居网关系统的设计与实现摘要随着社会经济的快速发展,家庭家居要求的档次也越来越高,而在我们生活必用的家居中则充满了人性化和智能化。

其中在现实生活中物联网的智能电子产品和技术在智能家居的电子产品当中得到了广泛认知和应用。

通讯技术与计算机网络之间的相互应用,则给人们的家居生活带来一种全新感受。

智能家居实现了对家庭设备间之间的互通互联以及全方位的监控和控制。

智能家居网关作为智能家居内外连接通信的核心,是进行远程控制、多媒体通信等的载体,是实现智能家居系统与 Internet相连的关键设备。

本文在分析了现有的家庭网关方案和家庭短距离通信技术的基础上,提出了利用ARM微处理器(S3C2410)和一种基于Zigbee技术构建嵌入式智能家居网关的方案。

这种方案是根据ZigBee技术在低速率、耗能小等无线通信方面的优势,利用Chipcon 公司的射频芯片CC2430,实现远程网络监控和数据采集。

通过对智能家居系统的技术要求分析,采用ZigBee技术来实现智能家居是一个比较理想的解决方案。

在实际应用当中,根据用户摆放的电器位置的不同来分布,设计一个比较理想的家居网关系统,实现控制器对Zigbee通信模块进行相应配置并无线接收Zigbee终端节点的数据。

关键词:ZigBee;嵌入式;S3C2410;智能家居;网关;AbstractAbstractWith the rapid development of social economy, the family Home Furnishing requirements are increasingly high grades,but the Home Furnishing where we live is full of humanization and intelligent.In the real life of IOT intelligent electronic products and technologies in the electronic products of intelligent Home Furnishing has been widely recognition and application.The use of each other between communication technology and computer network, to the people's Home Furnishing life brings a new feel.Smart home realized the interconnection between family between the equipment and a full range of monitoring and control.As the core of smart home gateway connecting communication smart home inside and outside, is the carrier of remote control,multimedia communication, is the key equipment for realizing smart home system connected with Internet.Based on the analysis of the scheme of existing home gateway and home for short distance communication technology, proposes the use of ARM microprocessor (S3C2410) and an embedded smart home gateway technology scheme based on Zigbee.This scheme is based on the ZigBee technology in the low rate, low consumption of wireless communication advantages,Using the Chipcon RF chip CC2430, the realization of remote network monitoring and data collection. Through the smart home system requirements analysis, to realize the smart home is a relatively ideal solution by using ZigBee Technology.In practical application, according to the user display appliance in different position to distribution, design a more ideal smart home gateway system,realize the controller to carry out the corresponding configuration and wireless receiving terminal Zigbee node to the Zigbee communication module data.Keywords:ZigBee; embedded system; S3C2410; smart home; gateway;目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2智能家居的简介 (1)1.3国内外现状及发展趋势 (1)1.3.1国外发展现状 (1)1.3.2国内发展现状 (2)1.4智能家居网关发展趋势 (3)1.5本论文的主要工作和章节安排 (4)第2章嵌入式及ZigBee技术 (5)2.1嵌入式系统概述 (5)2.1.1嵌入式系统定义 (5)2.1.2物联网嵌入式系统 (5)2.1.3嵌入式系统的特点 (5)2.2几种短距离无线通讯技术概况 (6)2.2.1 ZigBee技术 (7)第3章本系统的总体设计方案 (12)3.1本系统解决方案 (12)3.2 整个系统数据流程图设计方案 (12)第4章智能家居系统的硬件设计 (16)4.1系统硬件框图简介 (16)4.2器件选型和单元电路设计 (16)4.2.1嵌入式微处理器 (16)1.微处理器的选择 (16)2.S3C2410的简介 (17)4.2.2电源模块 (17)4.2.3 Nand Flash存储系统 (18)4.2.4 SDRAM设计 (19)4.2.5串口电路 (20)4.2.6晶振及复位电路 (20)4.2.7 CC2430协调器 (21)第5章智能家居系统的软件设计与调试 (23)5.1本课题的软件框架设计 (23)5.2 ZigBee节点软件设计 (24)5.2.1软件开发环境 (24)5.2.2 ZigBee软件设计 (24)5.2.3主要程序代码 (27)第6章实验结论与展望 (30)致谢 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1 课题研究背景及意义当人类发明蒸汽机的时候,则预示着人类进入了新工业时代,而网络的出现无疑将信息化深深地刻印在人类文明丰富多彩的画卷上。

关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究论文

关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究论文

关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究论文家庭智能网关是家居智能化的心脏,通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。

现在路由器和电视盒子集成的技术已经实现。

它不仅对规范智能用电服务、促进用户侧智能电网建设具有重要意义,同时能带来良好的社会效益与经济效益。

以下是店铺为大家精心准备的:关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究相关论文。

内容仅供参考,欢迎阅读!关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究全文如下:1 概述随着计算机技术、网络技术、无线通信技术的不断成熟,物联网开始应用于社会各个领域,并不断改变着人们的生活和生产方式。

智能家居系统,是物联网不断普及时代应运而生的典型智慧工程案例,通过应用短距离无线通信方式,将传感器、家用电器、多媒体等设备互联,实现数据的集中管理与控制。

智能家居系统采用嵌入式技术,使用网关传感节点和平台管理软件对数据进行采集、传输与管理。

在智能家居系统中,智能网关作为统一收集家居环境中各电气设备的信息及运行状态的重要设备,对整个智能家居系统的性能起着关键性作用。

通过智能网关,实现家居系统中各个节点互联,用户可以随时随地查看居室环境、控制家庭中的电气设备。

因此,采用当前主流传输技术——无线射频收发技术及嵌入式管理平台,设计基于ZigBee 技术的智能家居网关综合系统,对开发及优化智慧家居系统具有重要意义。

2 智能家居网关综合系统设计2.1 智能家居系统功能分析结合实际应用,智能家居系统主要实现安全监测、信息获取、节点控制等功能,因此涵盖家庭安全、宜居生活、智能控制等智能子系统。

(1)家庭安全子系统:实现厨房安全监测、燃气数据超标监测、厨房报警,当状态超出控制范围,由网关发送警情短信给业主,或拨打电话给物业。

(2)智能控制子系统:包含家电控制和灯光控制,家电控制通过红外转发器实现对电视、冰箱、空调等家电设备的控制。

灯光控制则通过无线的方式实现对灯光、强电智能开关控制器等设备的控制。

浅谈家庭智能网关的应用及发展

浅谈家庭智能网关的应用及发展

浅谈家庭智能网关的应用及发展发布时间:2022-01-20T07:41:42.683Z 来源:《中国科技人才》2021年第30期作者:龚文清[导读] 随着电话、电视、互联网三网融合的快速发展,现代居民的家庭业务需求也更加多元化,家庭智能网是家庭信号覆盖的核心节点,在智能家居中扮演着重要角色。

本文将对家庭智能网关的功能和应用进行简要介绍,然后详细分析家庭智能网关的软件架构,并在此基础上对家庭智能网关的发展前景做出合理展望。

龚文清四川长虹网络科技有限责任公司 621000摘要:随着电话、电视、互联网三网融合的快速发展,现代居民的家庭业务需求也更加多元化,家庭智能网是家庭信号覆盖的核心节点,在智能家居中扮演着重要角色。

本文将对家庭智能网关的功能和应用进行简要介绍,然后详细分析家庭智能网关的软件架构,并在此基础上对家庭智能网关的发展前景做出合理展望。

关键词:家庭智能网关;功能和应用;发展前景随着信息技术的快速发展,数字电视产业也迎来了黄金发展时期,这也为广电运营商带来了全新的发展机遇和挑战。

现如今电信运营商正积极推广IPTV业务,互联网运营商也正在大力推进OTT业务,不可否认,这都对广电运营商的视频点播业务和传统直播业务带来了深远影响。

广电运营商如何在激烈的竞争中占据一席之地,在巩固原有用户的基础上实现用户的不断增长?这是广电运营商所急需解决的根本问题。

这需要广电运营商能够为用户提供更多差异化和个性化的服务,切实满足现代居民家庭业务更加多元化的具体需求。

一、家庭网关的功能及应用家庭智能网关能够将家庭内部网络与外部宽带网络进行高效连接,在这种智能设备的帮助下,宽带服务和内部连接服务可以同时分配给家庭内部的多种智能终端设备,并且在移动互联网技术的支持下,为人们提供更加便捷、更加舒适、更加高效的服务。

[1]家庭智能网关的主要模块功能如下图所示。

图1家庭智能网关的关键模块(一)实现接入功能在家庭网络中,手机、电脑以及其他终端设备都可以做到共享上网,而家庭网关能够将家庭网络安全的连接到外部接入网中,并充分发挥接入网和家庭网络转换的网关基本功能。

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智能家庭网关的开发与应用毕业论文目录摘要 (3)Abstract (4)第一章综述 (5)1.1 什么是智能家居 (5)1.2 设计目标 (6)第二章网关环境搭建 (7)2.1 硬件平台概述 (7)2.1.1 S3C2410微处理器 (8)2.1.2 CS8900A以太网控制芯片 (9)2.1.3 RS-232和RS-485 (9)2.1.4 RJ-45以太网口 (10)2.2 软件平台概述 (11)2.2.1 Mizi Linux (11)2.2.2 Boa 小型Web服务器 (11)2.2.3 SQLite 轻型数据库 (11)2.2.4 软件平台构造 (12)2.3 软件环境搭建 (12)2.3.1 烧写Mizi Linux (12)2.3.2 搭建交叉编译环境 (13)2.3.3 Boa移植 (13)2.3.4 SQLite移植 (15)2.3.5 SQLite使用方法与常用命令 (17)第三章网关应用程序设计与实现 (18)3.1 建立数据库 (18)3.2 后台程序设计与实现 (21)3.2.1 CGI与客户端的通讯机制 (21)3.2.2 程序中读写SQLite数据库 (26)3.2.3 RS485串口读写 (30)3.2.4 指令格式定义 (35)3.2.5 CGI脚本举例 (37)3.3 前台网页设计与实现 (40)3.3.1 HTML简介 (40)3.3.2 CSS简介 (42)3.3.3 JavaScript简介 (46)3.3.4 Ajax技术 (50)第四章网关使用说明书 (57)4.1 产品概述 (57)4.2 使用说明 (58)4.2.1 用户登陆 (58)4.2.2 主界面 (59)4.2.3 家电控制 (59)4.2.4 系统设置 (64)第五章结论 (72)参考文献 (73)附录 (74)附录A:外文资料翻译—原文部分 (74)附录B:外文资料翻译—译文部分 (78)附录C:光盘资料说明 (82)第一章综述1.1 什么是智能家居智能建筑已经在世界各地蓬勃地发展起来了,并成为 21 世纪建筑业发展的主流。

智能建筑是集现代建筑技术、现代通信技术、现代控制技术、现代仪器仪表技术和现代计算机技术于一体的产物。

近年来,随着计算机网络通信技术的高速发展和人们对住居环境要求的提高,也将“智能”的概念引进到了住宅的建设当中。

“智能”如今给业者带来诸多的遐想……●当家里发生紧急求助报警时,能及时自动通过自家通知家人,同时通过小区计算机网络通知管理中心;●当您不在家时,为您的住宅提供全面的安全护卫,如防盗、防火、防煤气,发生警情能够迅速通过自家及小区以太网络通知有关人员进行排除,为您的生活与生命提供保障;●盗贼入室行窃,系统会自动通知主人、保安或者110 报警中心,同时家中警号发出刺耳的警报声,家中的灯光全部打开;●不用起身就可以控制家里所有的灯并可调节亮度;外出之前只要按一个键就可以关上所有的灯和应关的电器;●躺在床上就能关掉卫生间的换气扇;●可以根据自己的需要调整灯光亮度并设置场景,轻触一个按键就可以实现各个场景之间的转换;●每天晚上,所有的窗帘都会定时自动关闭;●在办公室或在出差时打开电脑上网,家中的安全设备和家用电器立即呈现在你的面前;●在炎热的夏天,你可以在下班前在办公室通过电脑打开空调,回到家里便能享受清凉;在寒冷的冬季,则可以享受到融融的温暖。

回家前启动电饭煲,一到家就可以吃上香喷喷的米饭。

如果不方便使用电脑,打个回家一样可以控制家电。

当你在家中,可以操起任何一部或免提子机来控制家中的电器;●外出时不必担心自家的窗户是否关闭,一个或轻敲键盘就能随心所愿。

●一个遥控器就可以解决家中的电器进行集中控制,省去了在一堆遥控器中寻找的烦恼;●国国外的新闻时事、金融信息,社区的各种通知和提供的服务可以根据您的选择定期给您发送。

以上所述并非是遥不可及的梦想,本项目开发的智能家庭网关正是为了把这些智能家居的梦想变为现实!您在外忙碌了一天,家里的事让智能家居帮您做吧!1.2 设计目标如上所述,本项目开发的智能家庭网关正是为了实现智能家居控制的目标。

目前,本网关已经实现下列功能:●对家中各个房间的电器设备的控制,如:电视、空调、DVD、音箱、窗帘等。

●配合智能开关,可实现对各个房间电灯的控制。

●网关具备对码学习功能,在通过对各个家电遥控器的对码学习后即可实现网关远程控制功能。

●具有情景设置功能,网关共预设了6个情景。

用户可以点击任一情景,即可使所有进行过情景设置的灯光设备进入相应的状态。

●用户可根据自己的实际房型进行相应的房间设置,并未每个房间添加不同的电器设备。

●网关可以设置普通用户和超级用户二级密码,方便主人对网关核心功能的控制。

由于智能家庭网关这一项目涉及的方面繁多,工程量相当大,所以目前实现的功能还是相当有限的,还有许多非常实用的功能需要进一步去开发。

既便如此,整个家庭网关的构建框架、构建方法已基本形成,为后续开发奠定了基础。

由于家庭网关开发过程中涉及的方面过多,本文主要就基于网关主机平台的后台和前台软件开发做详细阐述。

如无特别说明,后文所涉及的“网关”或“家庭网关”均特指网关主机平台。

第二章网关环境搭建2.1 硬件平台概述网关硬件平台使用基于三星S2C2410微处理器的开发板。

该开发板由一块核心板和一块母版构成,如下图:① SAMSUNG S3C2410微处理器② CS8900A 以太网控制芯片 ③ Hynix HY57V561620CT-H SDRAM 16M*8Bit * 2 ④ SAMSUNG K9F1208U0B 64M*8Bit NAND Flash⑤ JTAG 端口 ⑥ RJ-45以太网口 ⑦ RS-232串口⑧ RS-485串口图2-1 S342410开发板①② ③④⑤⑥ ⑦ ⑧⑨⑨电源接口2.1.1 S3C2410微处理器S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核,采用0.18um制造工艺的32位微控制器。

该处理器拥有:独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache,MMU,支持TFT的LCD控制器,NAND闪存控制器,3路UART,4路DMA,4路带PWM的Timer ,I/O口,RTC,8路10位ADC,Touch Screen接口,IIC-BUS 接口,IIS-BUS 接口,2个USB主机,1个USB设备,SD主机和MMC接口,2路SPI。

S3C2410处理器最高可运行在203MHz。

(1)S3C2410芯片集成了大量的功能单元,包括:●部1.8V,存储器3.3V,外部I/O3.3V,16KB数据Cache,16KB指令Cache,MMU。

●置外部存储器控制器(SDRAM控制和芯片选择逻辑)。

●LCD控制器,一个LCD专业DMA。

●4个带外部请求线的DMA。

●3个通用异步串行端口(IrDA1.0,16-Byte Tx FIFO and 16-Byte Rx FIFO),2通道SPI●一个多主I2C总线,一个I2S总线控制器。

●SD主接口版本1.0和多媒体卡协议版本2.11兼容。

●两个USB HOST,一个USB DEVICE(VER1.1)。

●4个PWM定时器和一个部定时器。

●看门狗定时器。

●117个通用I/O。

●56个中断源。

●24个外部中断。

●电源控制模式:标准、慢速、休眠、掉电。

●8通道10位ADC和触摸屏接口。

●带日历功能的实时时钟。

●芯片置PLL。

●设计用于手持设备和通用嵌入式系统。

●16/32位RISC体系结构,使用ARM920T CPU核的强大指令集。

●带MMU的先进的体系结构支持WinCE、EPOC32、Linux。

●指令缓存(Cache)、数据缓存、写缓存和物理地址TAG RAM,减小了对主存储器带宽和性能的影响。

●ARM920T CPU核支持ARM调试的体系结构。

●部先进的位控制器总线(AMBA)(AMBA2.0,AHB/APB)。

(2)系统管理●小端/大端存储支持●地址空间:每个BANK128MB(全部为1GB)。

●每个BANK可编程为8/16/32位数据总线。

●BANK0到BANK6为固定起始地址。

●BANK7可编程BANK起始地址和大小。

●一共8个存储器BANK。

●前6个存储器BANK用于ROM、SRAM和其它。

●两个存储器BANK用于ROM、SRAM、和SDRAM(同步随机存储器)。

●支持等待信号用以扩展总线周期。

●支持SDRAM掉电模式下的自刷新。

●支持不同类型的ROM用于启动(NOR/NAND Flash、EEPROM和其它)。

(3)芯片封装●272-FBGA封装2.1.2 CS8900A以太网控制芯片CS8900芯片是Cirrus Logic公司生产的一种局域网处理芯片,在嵌入式领域中使用非常常见。

它的封装是100-pin TQFP,部集成了片RAM、10BASE-T收发滤波器,并且提供8位和16位两种接口。

2.1.3 RS-232和RS-485RS-232和RS-485均属于串口畴。

人们熟悉的RS-232串口标准出现较早,难免有不足之处:1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。

3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

4)传输距离有限,最大传输距离为50英尺,实际有效距离仅为50米左右。

由于RS-232存在上述这些不足,于是就不断出现了一些新的串口接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:1)RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(0.2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2—6)V表示。

接口信号电平比RS-232-C 降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。

2)RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。

3)RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。

4)RS-485最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。

RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。

在本网关的开发、应用中,RS-232接口主要用于连接PC,以便通过超级终端等软件来连接网关主机进行开发、调试等工作。

而RS-485接口则用于连接转发器,网关发送的任何指令都通过此端口发往转发器,并由转发器完成指令的发送工作。

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