智能家居中央控制平台的分析与设计64

南昌大学硕士学位论文智能家居中央控制平台的分析与设计姓名：吴专科申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：周兴斌20100111智能家居中央控制平台的分析与设计作者：吴专科学位授予单位：南昌大学相似文献(10条)1.学位论文黄晓伟基于蓝牙和WinCE的家电控制平台的设计与开发2009随着科学技术的发展和人们物质生活水平的不断提高，人们对生活的安全、舒适、方便等方面的要求越来越高。技术的发展推动社会信息化的不断发展，特别是智能家居、信息家电等概念的出现，使家庭作为社会信息终端的作用日趋显著，人们对家居控制系统等智能家居产品充满了期待。br　　本文通过比较现今家电控制系统采用的各种技术，包括控制平台核心处理器、嵌入式操作系统、家电网络组网方式以及远程控制方式，设计了一个可行的家电控制方案：家电控制平台采用基于ARM920T内核的S3C2410核心处理器并嵌入WindowsCE操作系统，采用蓝牙技术组成家电网络，用户通过Internet实现对家电的远程控制。该方案采用蓝牙组成家电网络是一种尝试，实践证明，蓝牙技术可以很好的满足家电控制系统的需要。br　　论文首先概述了智能家居系统在国内外的发展状况以及相关家居产品的开发情况，然后在比较家电控制系统各种技术的基础上得出可行的方案。家电控制平台的设计分为硬件和软件两个方面。在硬件设计方面，论文设计了家电控制平台的硬件电路，包括报警电路、蓝牙连接电路、以太网接口电路、液晶屏驱动电路和触摸屏驱动电路。在软件设计方面，论文构建了家电平台WindowsCE操作系统并加载相关的硬件驱动，在操作系统WindowsCE的基础上设计了家电控制平台的应用软件，实现蓝牙组网和家电设备的控制，并最终实现家电的远程控制。论文的最后搭建了整个家电控制系统并对家电控制平台进行了功能测试，结果显示，该控制平台运行稳定，实现课题预期的功能。2.学位论文赵凯基于ARM与ZigBee无线技术智能家居控制平台的设计2009随着科学技术的发展和人们物质生活水平的不断提高，人们对生活的安全、舒适、便捷等方面的要求也越来越高。智能家居是一门新兴的综合性交叉学科，是未来家居的发展趋势。它将计算机技术、通信技术与家居设计有机地结合在一起，为人们提供智能、舒适的居住环境。br　　本文在分析国内外智能家居系统技术的现状、未来发展趋势的基础上，针对现有智能家居系统存在的体积庞大、布线难、实时可控性差、结构复杂等问题，通过对系统性能、功耗、成本、可扩展性等因素的综合考虑，提出了一种基于ARM与ZigBee无线技术智能家居控制系统设计方案。该系统将嵌入式技术、ZigBee无线通信技术和GSM通讯技术应用于智能家居设计中。采用ARM系列微处理器芯片S3C2410作为智能家居系统的主控制器，结合无线射频芯片CC2430和GSM模块TC351构成家居系统控制平台。将温度测量传感器、热释电红外传感器、继电器与ZigBee无线节点模块相结合，开发出相应的功能模块。同时，给出了主机系统以及温度测量、安防报警、信息家电等功能模块的软件设计方案。通过仿真和实验，证实了系统设计的可行性。br　　该系统与传统智能家居系统相比，具有体积小、免布线、维护方便、实时可控性好等特点。为今后的智能家居设计提供了新的解决方案。3.学位论文潘攀嵌入式LonWorks智能家居网络主机应用节点及控制平台的研究2005本课题适应当今家居网络的发展潮流，把嵌入式系统应用到LonWorks智能家居网络主机应用节点中，实现了基于主机的节点对网络上其它节点的控制，并开发了基于LNS的智能家居网络管理系统。本文首先对智能家居网络的特点和发展动态进行了介绍，对比其它较为流行的现场总线阐述了LonWorks技术应用在智能家居网络中的优点。然后重点介绍了LonWorks现场总线技术，包括神经元芯片、lonTalk通信协议、NeuronC语言和LNS网络开发工具。在主机应用节点的设计部分，介绍了PXA255处理器的主要特性，分析了Linux在嵌入式系统开发中的优势，并应用RTAI模块解决系统的实时性问题；在基于PXA255的硬件平台上移植Linux实现嵌入式LonWorks智能家居主机应用节点的设计，包括开发环境的建立、设备驱动的开发；主机应用程序的软件设计实现了主机应用节点对网络上其它节点的控制，包括电灯的开关、窗帘的开合等操作。基于以上基础，利用Echelon公司的面向Window主机的LNS技术，应用LonMaker管理工具，开发了智能家居网络的管理控制系统。4.期刊论文向军.谢赞福.XIANGJun.XIEZan-fu基于嵌入式Internet/Intranet的智能家居系统模型及实现-计算机工程与设计2005,26(9)讨论了智能家居系统的发展方向、设计准则和系统的总体结构框架、设计思想和实现步骤;实现了带有多种家庭终端接口的嵌入式家庭网关,在此基础上构造了运行在Internet/Intranet上的智能家居系统模型;系统由智能家居控制平台、小区服务管理平台及宽带互联网3部分组成,支持Web和Wap两种接入方式,具有低成本、高适应性、高稳定性、易操作性等优点,提高了智能家居系统的自动化和智能化水平;最后分析了原型系统的功能与技术特点.5.学位论文陈卫丽基于ARM和uClinux的信息家电控制平台及其应用2008嵌入式技术越来越普及,必将带来控制器领域的升级换代。目前常见的手机、PDA(PersonalDigitalAssistant)、电子字典、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等都是典型的嵌入式系统。在船舶焊接自动对准驱动监控系统中,已经用到了嵌入式系统。在将来的机器人自动焊接系统中,也必将用到嵌入式系统来达到实时控制的目的。本课题的研究任务是将嵌入式技术应用到智能家居中,搭建一个基于ARM和uClinux的信息家电控制平台,并将此控制平台应用到家用洗碗机控制器中,开发一个具有以太网接口的功能强大的智能终端。使洗碗机除了具有传统的操作功能,还具有远程控制等功能。本课题在深入研究嵌入式技术的基础上,构建了信息家电控制平台的硬件系统和软件系统。为了提高系统的数据处理能力、实现TCP/IP协议栈和图形界面系统,通过对各种处理器进行比较,选定含有32位ARM内核的S3C44BOX作为核心微处理器。并设计了包括存储系统、系统电源、复位电路、以太网模块,红外模块、UART、LCD显示屏、五键键盘等接口电路,构建了信息控制平台的硬件系统。本着利用有限的资源、最大程度降低成本的原则,应用成熟而源代码免费开放的嵌入式软件,设计了基于u-boot+uClinux+MiniGUI+Boa+Romfs的解决方案,实现了一种新型智能化信息家电设备软件系统。通过进行网络服务器boa的移植实验,实现了控制平台对网络信号的处理和远程控制的功能。最后,本文详细论述了洗碗机应用程序的实现方式。从目前的运行情况表明,通过InternetExplorer访问洗碗机的控制网页,可以成功控制洗碗机运行,实现了洗碗机控制器的网络智能控制功能。信息家电控制平台的设计为新近崛起的信息家电系统的开发提供了一种有效的方法,对其他如材料加工工程领域的嵌入式系统的开发也提供了一种技术参考。6.学位论文俞侃基于嵌入式技术的GPRS智能家居控制平台设计与研究20097.学位论文马学文基于嵌入式linux的信息家电网络控制平台技术研究2004信息家电是计算机技术、通讯和电子技术相结合的信息时代的产物，是互联网的广泛应用和传统家电结合的必然结果。3C(Computer、Communication、Consumer)合一的趋势已经形成，智能家居网络得到了前所未有的发展，智能家居网络实现的目标是将家庭中各种与信息有关的设备连接到一个家庭网络控制平台上，进行集中或异地的监视、控制和管理。其结果必然就是将计算机工业的中心从计算产品转移到信息产品，因此，研究与信息产品有关的关键技术——信息家电网络控制平台技术就有着相当重要的实际意义。可以说，信息家电网络控制平台技术是当今计算机技术从体系结构、操作系统到驱动模式和网络应用的最新成果的集成体。本文详细论述了作者在硕士学位论文工作期间在基于信息家电网络控制平台技术工作领域里所做的研究和实践。首先综合论述了与本文研究有关的嵌入式系统的基本概念和论文工作的意义以及实现思路；紧接着对智能家居网络结构进行了探讨和分析；然后主要围绕网络控制平台的硬件平台设计和软件构建两个方面展开讨论：硬件方面基于S3C4510B微处理器设计了各功能模块电路，详细分析了设计思路并给予了具体实现，设计思路与同类研究相比有一定的创新性和改进，各模块设计均采用了高速低耗芯片，为了减小体积还使用CPLD扩展了S3C4510B的LCD和键盘控制器；软件方面实现了uCLinux在本平台上的移植，特别在小型化、Bootloader、实时性、多进程等实现方面作了研究和改进，然后在该基础上给出了uCLinux系统下网络驱动、网络通信、串行通信的编程方法研究和实现；最后，针对现有的工作，指出存在的不足。作者结合本网络控制平台，取得了uCLinux的实时性能的改进、嵌入式uCLinux系统中Bootloader的设计模型及实现，嵌入式uCLinux系统中驱动程序和应用程序的编写等几项研究成果，和导师一起申请国家专利一项(专利申请号码：2003201165117)。总之，本文在信息家电网络控制平台技术研究的软硬件方面都做了大量的研究工作，每个方面都有自己鲜明的特色，并给出了简单的测试方案，验证结果表明完全实现了设计要求。同时经过近两年的研究发现，所取得的成果，具有重要的实际应用价值，在工业自动化、环境工程、智能公路等领域都有广阔的应用前景。8.学位论文刘永安基于ARM的智能家居控制系统2009随着经济社会的快速发展，人们的生活水平提高到一个新的层次。智能家居正是要满足人们对家居生活的新的追求。本文研究的智能家居控制系统，目标是建立一个系统，使家居环境更安全、更健康、更便捷和更舒适。同时，力求使系统满足技术先进、成本低廉、功能繁多以及可扩展性强的要求。br　　智能家居最基本的要求是安防。本文利用目前发展迅速的嵌入式技术，用基于ARM9内核的嵌入式平台作为主控制平台，使整个系统小而巧。图像监控模块和门禁密码键盘模块为家居安全部署了两道防线。如果访客通过门禁键盘输入密码错误，将被视之为试图非法闯入，图像监控摄像头将对其进行摄像并保存。本智能家居控制系统的嵌入式平台中，移植的是当今主流操作系统中的Linux系统，由于其代码的开源性，使得代码的开发极为便利。br　　另外，本文的一大特色是在智能家居组网过程中，使用了ZIGBEE无线技术。ZIGBEE和蓝牙是目前主流的无线技术。而ZIGBEE技术以其传输范围更远、成本更低的优点更适合用作智能家居的组网。本文ZIGBEE无线模块的组成采用单片机加ZIGBEE无线芯片的方式，包括无线协调器及无线终端。协调器管理网络中所有的终端，终端则直接与家电相连，组成一个完整的星型网络。最后，GPRS模块与用户手机互相通讯，使用户在外也可以了解家里各方面的信息。智能家居的核心实质上是信息的网络共享，近年来“物联网”概念的流行使得本智能家居控制系统的研究更为有实际意义。br9.学位论文刘莉基于BACnet智能家居安全策略的设计与实现2005随着经济的发展、社会信息化的程度不断提高，人们对住宅智能化的要求不断提高。智能家居中的安防系统，已成为考察该智能家居系统可靠性和优越性重要的指标。在安防系统中，安全策略作为报警联动的核心则最直观地体现了安防系统的稳定性和可靠性。BACnet楼宇控制网络协议作为当前智能建筑发展的主流技术，将其引入智能家居安防系统中，具有广泛的现实意义和发展前景。本文首先介绍了当前智能家居的发展状况，分析BACnet协议的体系结构及其特点优势，阐述了BACnet与智能家居安防系统相结合的意义，并对基于BACnet的智能家居