【摘要】：二十一世紀(jì)以來,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使人類由工業(yè)化時(shí)代邁入信息時(shí)代。人們追求更宜居的生活環(huán)境和高品質(zhì)的生活,這種需求催生出了智能家居系統(tǒng)的出現(xiàn)。智能家居系統(tǒng)將各種傳感器、電子電氣設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,組成一個(gè)可實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、家居設(shè)備自動(dòng)化以及家居安防報(bào)警等功能的綜合管理系統(tǒng)。本論文以北京某科技股份有限公司的智能家居系統(tǒng)解決方案為基礎(chǔ),通過對(duì)項(xiàng)目背景及意義的探究,分析了國(guó)內(nèi)外智能家居平臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀以及實(shí)施案例。目前,基于ARM體系結(jié)構(gòu)的CPU芯片廣泛應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,同時(shí)Zig Bee技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方面獨(dú)占鰲頭,這兩種技術(shù)在智能家居領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ARM與Zig Bee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)。文章首先介紹了智能家居系統(tǒng)的研究背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,隨后對(duì)系統(tǒng)的系統(tǒng)功能需求進(jìn)行了分析,分別詳細(xì)介紹了智能家居平臺(tái)的系統(tǒng)需求和平臺(tái)的軟硬件系統(tǒng)架構(gòu),接著對(duì)參與的Zig Bee無線自組網(wǎng)技術(shù)中節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)、通訊協(xié)議規(guī)定以及Z-Stack協(xié)議棧的移植開發(fā)工作進(jìn)行了詳細(xì)介紹。然后對(duì)參與的ARM嵌入式網(wǎng)關(guān)的搭建以及嵌入式服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)的移植等工作進(jìn)行了介紹。最后,將平臺(tái)中的安防報(bào)警模塊與基于PCA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)別技術(shù)相結(jié)合,通過PCA主元分析法找出人臉中的關(guān)鍵識(shí)別因素,并使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別模型將本地存儲(chǔ)人臉數(shù)據(jù)與攝像頭捕捉到的人臉進(jìn)行對(duì)比,從而實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備智能管理以及安防智能報(bào)警功能。
【圖文】：

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文物聯(lián)網(wǎng)的用戶從以前的客戶機(jī)與客戶機(jī)延伸到了物與物，就是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)以及功能擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)了物與物之間的信息通訊傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。由此可知，物聯(lián)網(wǎng)通訊就是借助環(huán)境感應(yīng)以及執(zhí)行傳感器和無線自組網(wǎng)技術(shù)，按照Z(yǔ)igBee 等無線通信協(xié)議[12]，通過物與物之間的聯(lián)系，進(jìn)行環(huán)境信息交換以及數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和監(jiān)控以及管理的新興網(wǎng)絡(luò)。本文中所研究的智能家居平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶對(duì)家庭環(huán)境的檢測(cè)以及各種設(shè)備的控制。智能家居平臺(tái)以性能高、功耗低的中央控制器（Cortex-A8）為核心并結(jié)合了多種物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)技術(shù)以及控制技術(shù)對(duì)平臺(tái)中的家居家電等控制單元進(jìn)行監(jiān)視以及控制[13]。系統(tǒng)的功能主要分為家居安防功能，家電遙控功能，視頻監(jiān)控功能，門禁控制功能，窗簾人工或自動(dòng)控制功能，情景模式聯(lián)動(dòng)功能。該智能家居平臺(tái)支持遠(yuǎn)程 Web 網(wǎng)頁(yè)以及移動(dòng)手持設(shè)備的控制訪問，平臺(tái)整體架構(gòu)如圖 1.1 所示。

A8 網(wǎng)關(guān)中進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的更改，其次通過 WiFi 技術(shù)供外部設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)控制功能進(jìn)行控制。例如通過視頻監(jiān)控功能以及人體紅外傳感器判斷是否人闖入以及有無天然氣泄漏等安全問題用以啟用家居安防功能[19]。時(shí)，本智能家居平臺(tái)具有級(jí)聯(lián)的功能，小區(qū)門口的攝像頭通過深度學(xué)習(xí)自的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過的程序識(shí)別人臉用以判斷主人是否回來，以此執(zhí)行門禁能，相應(yīng)的情景模式聯(lián)動(dòng)功能以及家電遙控功能。假若是陌生人進(jìn)入則會(huì)警單元。此階段，主要針對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)以及智能報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行可行性的析。智能家居平臺(tái)需要對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行詳細(xì)穩(wěn)定的采集，所以傳感器設(shè)備行器設(shè)備采用的是工業(yè)級(jí)設(shè)備，具有穩(wěn)定性好，采集數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的特點(diǎn)。同于房屋空間較小，傳感器以及動(dòng)作執(zhí)行設(shè)備使用的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞绞莈 無線自組網(wǎng)技術(shù)[20]。ZigBee 技術(shù)的特點(diǎn)主要是傳輸穩(wěn)定，功耗低，短距輸速率高且穩(wěn)定，如果室內(nèi)房屋較多，可添加幾個(gè)路由器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊中聯(lián)網(wǎng)智能家居平臺(tái)整體組成架構(gòu)如圖 2.1 所示：
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU855;TP391.44;TN92

【參考文獻(xiàn)】

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1 陸興華;吳恩q，

本文編號(hào)：2706858