05徐野_毕业设计(论文)开题报告

吉林建筑大学电气与计算机学院毕业设计（论文）开题报告基于ARM的智能家居系统设计与研究班级学号：计算机121班33号姓名：徐野专业名称：计算机科学与技术指导教师：富倩职称：讲师课题研究目的与意义：随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的发展变化，人们对家居环境的安全性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。同时越来越多的家庭要求家居产品不仅要具备简单的智能，更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻松、安全。很显然，我们的家居生活需要改变。建筑技术、现代控制技术、计算机技术、信息与通信技术的不断发展成熟，智能家居正慢慢的走进我们的生活。物联网智能家居，让你无论你身处何地，都可以及时洞悉家中的风吹草动，它可以将你的风险降到最低，舒适升到最佳，效率达到最优。你尽可以享受高质量的生活，一切，由物联网智能家居系统为您守候。目前对智能家居的控制主要通过两种方式来实现：(1)有线控制，如LonWorks、X.10、RS485等；(2)无线控制，如Wi-fi，蓝牙、ZigBee等。采用有线布局方式的智能家居，布线繁琐，造价昂贵。另外有线传输方式增加和删减设备都要重新布线，也不利于家居的美观；并且系统可扩展性差，系统安装和维护成本高，移动性能差。即便是X.10，虽然不用重新布线，但在我国大部分地区的电压还不是很稳定，对系统的控制会造成一定的影响。再者智能家居内部设备的通信和控制没有一个国际上统一的通信接口标准，容易造成家居设备在家庭内部的编码方式随便混乱。工作方案：1.研究内容：本文在ARM平台上，结合嵌入式Linux系统，Internet技术，在智能家居控制器上实现了嵌入式Web服务器、CGI脚本服务体系及后台控制系统。分析并定义了智能家居控制器与信息家电之间的通信方式。用户在任何可以获得Internet的地方，通过web浏览器登录家居控制系统的主控页面，就可以控制自己家中的信息家电。以ARM9核心开发板搭建了智能家居控制器的硬件实验平台，并阐述了系统实现所需要的软件开发平台的建立过程。描述了引导程序u-boot的移植、Linux系统内核的移植、根文件系统的制作、交叉编译环境的构建过程。分析了家居控制系统的工作原理。完成了嵌入式Web服务器的移植，描述了CGI服务脚本体系并给出了具体的实现方法。分析并设计了后台服务模块的程序结构及工作流程，描述了实现过程。2.研究方案：（1）通过查询资料进行分析，从而初步确定设计的思路以及需要实现的功能，从而选择合理可行的设计方式来实现智能家居控制系统的设计与研究。（2）分析ZigBee在当代智能家居中的实际应用，参考相关文献，近一部细化设计的思路，同时确定下各个子系统需要实现的具体功能以及用什么方式来实现，从而确定基于ZigBee的智能家居控制系统的设计思路。（3）选择合适的ZigBee芯片，进行相关的学习经验，了解ZigBee的开发平台、通信标准、技术特点、协议框架。选择相应的传感器及相应的被控部件。（4）初步完成ZigBee部分的相关设计，包括远程控制电灯的开和关以及室温的检测，程序的编写，从而实现智能家居控制系统的基本功能。5.实现基本功能后，着手解决ZigBee以及WI-FI网关的设计，分析相关协议，阅读相关资料，已实现跨网间的数据同步，并且尽最大可能设计手机客户端，从而可以利用手机来控制的基于ZigBee的智能家居系统。预期结果：预期可以实现家用电器的远程控制，例如可远程控制电灯的开和关，窗帘的打开和关闭，室温的监测，防盗远程报警等一些常规家用设备的自动化控制。1.灯光的开和关功能：可以来控制家中的照明系统，根据需要可以预设所需要的灯光效果还可以定时和联动，比如说晚上起夜，房内有人走动灯光就会自动亮起等。2.窗帘的打开和关闭功能；当起床后窗帘忘记打开或者晚上无法回家关闭窗帘时可通过手机远程控制，亦或在光线比较足时窗帘会自动打开。3.防盗报警功能：系统在布防后若房间的门和窗被强行打开，系统会立即发出防盗报警短用户至用户手机。确认家居有被盗迹象可远程启动家居内声光报警器，对入室窃贼起震慑作用。计划进度：第一周：查询与智能家居系统相关的资料，熟悉设计的内容。第二周：通过查询资料,来选择开发工具和开发语言。第三周：通过查询资料，对系统进行需求分析和可行性分析。第四周：整理好需求分析文档。第五周：选择系统的主控部件，做出中心控制部分硬件设计。第六周：完成灯光控制部分的整体结构设计。第七周：完成灯光控制部分代码的编写及调试。第八周：完成窗帘控制的整体结构的设计。第九周：完成窗帘控制部分代码的编写及调试。第十周：完成防盗报警功能整体结构的设计和代码的编写即调试。第十一周：将设计好的整个程序进行调试，通过调试发现存在的问题并解决，从而达到完成系统的目的。第十二周：撰写论文。第十三周：将写好的论文提交给老师，有不足之处及时改正。第十四周：整理论文答辩相关资料。注：以上表格由学生填写，以下表格由老师填写。通过对该学生毕业设计方案论证的审查认为：●毕业设计题目：□合适□较合适□欠妥□建议修改●毕业设计工作量：□偏大□饱满□较饱满□偏少●该生对题目的理解：□较好□一般□较差●该生对应该完成的工作任务：□明确□较明确□不明确●本人与他人的工作任务有无区别：□有区别□区别不明显□无区别●该生所制定的工作计划：□合理□较合理□不合理●方案论证撰写情况：□较好□一般□较差对该同学方案论证审查结论：□通过□不通过（并决定一周后，即月日时，地点该同学重新开题）其它建议：指导教师签名：学院签章：日期：