本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：在電子信息化飛速發(fā)展的今天,樓宇建筑和家居家庭的信息化、網(wǎng)絡(luò)化是家居智能化發(fā)展的新趨勢。對家居設(shè)備實現(xiàn)遠程的、安全的、高效的監(jiān)督管理是未來智能的、現(xiàn)代化的家居生活模式,是智能家居流行趨勢。本文以ZigBee的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Internet技術(shù)為通信方式,設(shè)計并研究了物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。對物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的發(fā)展及國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析,提出了以嵌入式無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ZigBee和Internet技術(shù)為基礎(chǔ)的智能家居系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制方案。整個物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制由家居硬件節(jié)點系統(tǒng)、嵌入式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三大部分組成。其中嵌入式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)是本文研究的重點,是整個物聯(lián)網(wǎng)家居控制的核心,是聯(lián)系現(xiàn)場家居信號和控制中心的樞紐。以ARM2410處理器和Linux操作系統(tǒng)為核心實現(xiàn)的嵌入式智能家居網(wǎng)關(guān)平臺,能夠?qū)⒓揖觾?nèi)部的無線傳感網(wǎng)信號傳送到遠程控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。以CC2430芯片和TinyOS系統(tǒng)構(gòu)建了智能家電節(jié)點控制模塊,實現(xiàn)對家居現(xiàn)場傳感器信號采集與組建為ZigBee的無線傳感網(wǎng)絡(luò)。對網(wǎng)絡(luò)程序和系統(tǒng)進行了通信和測試。通過對基于ZigBee和嵌入式技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn),達到家居家電設(shè)備的遠程監(jiān)督和控制要求,為家居智能化的進一步研究發(fā)展提供了思路和參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感網(wǎng)絡(luò) ZigBee TinyOS 嵌入式Internet 網(wǎng)關(guān) 智能家居
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TN929.5;TU855
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究目的與意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13
• 1.4 研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 家居智能化系統(tǒng)總體方案15-19
• 2.1 家居智能化系統(tǒng)總體框架15
• 2.2 智能家居系統(tǒng)硬件組成15-16
• 2.3 家居智能化系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)16-18
• 2.3.1 網(wǎng)關(guān)程序模塊17-18
• 2.3.2 家電控制節(jié)點程序模塊18
• 2.3.3 用戶端控制程序模塊18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 家居智能化系統(tǒng)硬件設(shè)計19-27
• 3.1 家居網(wǎng)關(guān)模塊硬件結(jié)構(gòu)19
• 3.2 家居網(wǎng)關(guān)硬件電路設(shè)計19-22
• 3.2.1 S3C2410處理器19-20
• 3.2.2 存儲器模塊20-21
• 3.2.3 Intertel網(wǎng)絡(luò)接入模塊設(shè)計21-22
• 3.2.4 WSN模塊設(shè)計22
• 3.3 家電控制節(jié)點模塊硬件設(shè)計22-26
• 3.3.1 家電控制節(jié)點模塊硬件組成23-24
• 3.3.2 家電控制節(jié)點模塊主要部分設(shè)計24-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 家居網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計與實現(xiàn)27-47
• 4.1 嵌入式LINUX系統(tǒng)27-28
• 4.2 構(gòu)建嵌入式LINUX平臺28-29
• 4.3 LINUX內(nèi)核移植和根文件系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)29-36
• 4.3.1 Linux內(nèi)核源碼樹29-30
• 4.3.2 Linux內(nèi)核配置30
• 4.3.3 Linux內(nèi)核編譯30-31
• 4.3.4 Linux內(nèi)核移植過程31
• 4.3.5 家居網(wǎng)關(guān)Linux-2.6 內(nèi)核移植31-33
• 4.3.6 根文件系統(tǒng)的建立33-35
• 4.3.7 啟動系統(tǒng)35-36
• 4.4 網(wǎng)關(guān)驅(qū)動程序設(shè)計實現(xiàn)36-40
• 4.4.1 設(shè)備驅(qū)動平臺結(jié)構(gòu)36-38
• 4.4.2 Internet網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序設(shè)計實現(xiàn)38-39
• 4.4.3 串口接口驅(qū)動程序設(shè)計實現(xiàn)39-40
• 4.5 嵌入式網(wǎng)關(guān)協(xié)議設(shè)計實現(xiàn)40-46
• 4.5.1 嵌入式Internet工作流40-41
• 4.5.2 ARP協(xié)議實現(xiàn)41-43
• 4.5.3 IP協(xié)議實現(xiàn)43-44
• 4.5.4 ICMP協(xié)議實現(xiàn)44-45
• 4.5.5 TCP協(xié)議實現(xiàn)45-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 第五章 家電控制節(jié)點軟件設(shè)計與實現(xiàn)47-63
• 5.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)47-48
• 5.2 TINYOS系統(tǒng)48-52
• 5.2.1 TinyOS簡介48-49
• 5.2.2 nesC語言49-50
• 5.2.3 nec C編譯過程分析50-51
• 5.2.4 TinyOS的移植51-52
• 5.3 基于CC2430的組件編寫52-53
• 5.4 傳感器節(jié)點通訊功能的實現(xiàn)53-62
• 5.4.1 通訊機制53-56
• 5.4.2 數(shù)據(jù)包格式化56-57
• 5.4.3 發(fā)送數(shù)據(jù)包57
• 5.4.4 接收數(shù)據(jù)包57-59
• 5.4.5 傳感器數(shù)據(jù)處理59-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 測試與分析63-68
• 6.1 測試環(huán)境63-64
• 6.2 測試結(jié)果64-68
• 第七章 結(jié)論與展望68-69
• 7.1 結(jié)論68
• 7.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-72
• 攻讀碩士學位期間取得的成果72-73

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本文編號：1114855