基于ARM和ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2017-07-01 06:22
本文關(guān)鍵詞:基于ARM和ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計與研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應用,使得智能家居成為近年來研究的熱門課題。智能家居的發(fā)展,不僅帶動了傳統(tǒng)家電企業(yè)的升級,而且將計算機技術(shù)、嵌入式技術(shù)、智能機器人技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)應用到各個領(lǐng)域。我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究雖然起步較晚,但是近年來也取得了令人矚目的成績。2015年3月份,中央政府首次將“互聯(lián)網(wǎng)+”寫進政府工作報告,大大推動了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。本文在充分了解智能家居發(fā)展現(xiàn)狀并分析未來研究方向的基礎(chǔ)上,結(jié)合了ARM和ZigBee技術(shù),采用了先進的軟件開發(fā)設(shè)計理念,設(shè)計了一套在嵌入式Linux環(huán)境中運行的智能家居系統(tǒng)。在硬件平臺的搭建上,本文采用的是ARM9處理器的S3C2440作為主控模塊,使用CC2530芯片的ZigBee無線模塊來組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò),然后搭載ARM-Linux嵌入式操作系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的開發(fā)方式不同,本文舍棄了對BOA服務(wù)器以及SQLite數(shù)據(jù)庫的使用,而是大膽嘗試了Perl編程語言的全新WEB開發(fā)框架Mojolicious(簡稱Mojo)以及Nginx反向代理服務(wù)器。Mojo是一個簡潔的,輕量級的Web開發(fā)框架,而且完美的實現(xiàn)對non-blocking I/O, HTTP/SOCKS5 proxy的支持。Nginx代理服務(wù)器主要實現(xiàn)了對HTTPS的支持,同時在安全性以及訪問速度和效率上都有很大的提升。在系統(tǒng)開發(fā)過程中,為了縮短開發(fā)周期,提高開發(fā)效率,文本采用了Docker技術(shù)。這種設(shè)計思想在系統(tǒng)資源的損耗,系統(tǒng)性能的提升,系統(tǒng)的安全性等方面都有很大的改善。本文所設(shè)計的智能家居系統(tǒng),按照了監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)思想,分成了4個部分,分別是系統(tǒng)安全性能模塊,系統(tǒng)權(quán)限管理模塊,系統(tǒng)監(jiān)測功能模塊和系統(tǒng)控制功能模塊。系統(tǒng)安全性能模塊實現(xiàn)的是系統(tǒng)軟件級別的安全保障,系統(tǒng)權(quán)限管理模塊實現(xiàn)的是用戶對系統(tǒng)操的權(quán)限限制,系統(tǒng)監(jiān)測功能模塊完成的是對室內(nèi)溫度、濕度、煙霧等環(huán)境因素的檢測和視頻監(jiān)控,系統(tǒng)控制功能模塊完成的是對燈光、電器、門禁的設(shè)備的控制。上述模塊的設(shè)計,構(gòu)成一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】:智能家居 ARM9 ZigBee Mojolicious Nginx Docker HTTPS
【學位授予單位】:安徽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU855;TP391.44;TN92
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-14
- 1 緒論14-20
- 1.1 課題研究背景和意義14-15
- 1.2 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢15-17
- 1.2.1 國內(nèi)外智能家居研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.2 智能家居存在的問題和發(fā)展趨勢16-17
- 1.3 課題主要研究內(nèi)容17
- 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)17-20
- 2 智能家居系統(tǒng)設(shè)計的需求分析20-26
- 2.1 務(wù)需求說明20-21
- 2.2 系統(tǒng)需求設(shè)計21-22
- 2.2.1 硬件平臺的選擇21-22
- 2.2.2 軟件開發(fā)框架的設(shè)計22
- 2.3 其他需求說明22-23
- 2.3.1 系統(tǒng)性能需求22-23
- 2.3.2 系統(tǒng)安全需求23
- 2.4 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計23-26
- 3 智能家居系統(tǒng)硬件開發(fā)平臺的設(shè)計26-38
- 3.1 智能家居系統(tǒng)的硬件架構(gòu)26-28
- 3.1.1 S3C2440主控模塊26-27
- 3.1.2 ZigBee無線模塊27-28
- 3.2 智能家居系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計28-32
- 3.2.1 ARM主控模塊的硬件設(shè)計28-30
- 3.2.2 ZigBee無線模塊的硬件設(shè)計30-31
- 3.2.3 Nginx反向代理服務(wù)器的部署31-32
- 3.3 嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植與實現(xiàn)32-38
- 3.3.1 交叉編譯環(huán)境的安裝32-33
- 3.3.2 u-boot的剪裁與移植33-34
- 3.3.3 內(nèi)核的剪裁與移植34-36
- 3.3.4 文件系統(tǒng)的制作36-38
- 4 Docker技術(shù)38-44
- 4.1 Docker簡介38-40
- 4.2 Docker鏡像40-41
- 4.3 Docker中的應用程序開發(fā)41-42
- 4.4 智能家居系統(tǒng)在Docker中的部署42-44
- 5 智能家居系統(tǒng)的軟件開發(fā)框架44-54
- 5.1 軟件開發(fā)架構(gòu)的選擇44-48
- 5.1.1 Mojolicious開發(fā)框架44-45
- 5.1.2 Nginx反向代理服務(wù)器45-48
- 5.2 Mojo開發(fā)框架的介紹48-51
- 5.2.1 Mojo開發(fā)環(huán)境的安裝48-49
- 5.2.2 Mojo應用程序架構(gòu)49-51
- 5.2.3 Mojo架構(gòu)原理51
- 5.3 智能家居系統(tǒng)的軟件開發(fā)框架搭建51-54
- 6 智能家居系統(tǒng)的軟件開發(fā)54-66
- 6.1 智能家居系統(tǒng)的功能設(shè)計54
- 6.2 智能家居系統(tǒng)的安全性能開發(fā)54-57
- 6.2.1 智能家居控制系統(tǒng)安全性能開發(fā)55-56
- 6.2.2 智能家居控制系統(tǒng)安全性能測試56-57
- 6.3 智能家居系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)57-58
- 6.3.1 智能家居控制系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)57-58
- 6.3.2 智能家居控制系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)測試58
- 6.4 智能家居系統(tǒng)的控制系統(tǒng)開發(fā)58-61
- 6.4.1 智能家居控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)開發(fā)58-60
- 6.4.2 智能家居控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)測試60-61
- 6.5 智能家居系統(tǒng)的權(quán)限管理功能開發(fā)61-66
- 6.5.1 智能家居系統(tǒng)的權(quán)限管理功能開發(fā)61-63
- 6.5.2 智能家居系統(tǒng)的權(quán)限管理功能測試63-66
- 7 結(jié)論與展望66-68
- 7.1 課題總結(jié)66-67
- 7.2 未來展望67-68
- 參考文獻68-72
- 致謝72-74
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果74
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條
1 高禮;高昕;;Docker技術(shù)在軟件開發(fā)過程中的應用研究[J];軟件;2016年03期
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4 黃貽培;陳帥華;周芳;何小霞;;基于WIFI通訊的智能家居系統(tǒng)[J];電子世界;2013年14期
5 吳佳興;李愛國;;基于云計算的智能家居系統(tǒng)[J];計算機應用與軟件;2013年07期
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7 邵鵬飛;王U
本文編號:504891
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