本文關鍵詞：基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)

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【摘要】：隨著社會經(jīng)濟以及技術的不斷發(fā)展,智能家居產(chǎn)品已經(jīng)越來越得到人們的認可。目前市場上的智能家居產(chǎn)品主要通過WiFi來傳輸信息并采用專用遙控硬件或者軟件的方法進行控制。為解決就目前市場上的智能家居產(chǎn)品控制方法以及布線手法單一,缺乏智能性的缺點,本文采用嵌入式技術,zigbee通訊技術,機器學習技術設計了一種基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng),并基于現(xiàn)有的zigbee協(xié)議棧以及嵌入式平臺實現(xiàn)了智能家居的遠程控制、學習、監(jiān)控等功能�；诰W(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng),以信號轉換器中的軟件為核心實現(xiàn)不同信號的傳送,利用單片機技術、嵌入式程序技術、激光調制技術、短距離無線通訊技術以及機器學習技術形成以人為本,具有思考能力的智能家居系統(tǒng)。在基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)中,信號轉換器提供了設備第一次接入自動配置、數(shù)據(jù)的傳輸以及轉換、數(shù)據(jù)收集、內(nèi)網(wǎng)啟動等相關的服務。信號轉換器在外部與云服務器通過因特網(wǎng)實現(xiàn)通訊,在內(nèi)部通過ZigBee的方式與終端器件實現(xiàn)通訊。終端采用繼電器控制開關設備,采用紅外發(fā)射器控制空調、電視、風扇等設備。智能手機可以通過專用軟件或者微信的方式控制響應的智能設備。智能家居中的信號轉換器信號傳送程序、云平臺信息處理、內(nèi)網(wǎng)的實現(xiàn)以及機器學習是基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)中的關鍵部分。在框架設計實現(xiàn)的基礎上,給出了這四個部分的實際解決方案。信號轉換器是以ARM芯片以及其外部硬件設備搭載了嵌入式Linux操作系統(tǒng)組成,在串口端連接ZigBee通訊模塊,在網(wǎng)絡通訊端口將通過網(wǎng)線與外部網(wǎng)絡相連,實現(xiàn)了ZigBee內(nèi)網(wǎng)與云服務器之間的相互通訊。門禁系統(tǒng)以650nm波長,180kHz的激光來探測人在房間內(nèi)部的行走。所有的終端設備都搭載了德州儀器公司的cc2530的芯片,再用Z-stack協(xié)議棧實現(xiàn)ZigBee信號通訊。在收集了大量用戶活動數(shù)據(jù)的情況下,對用戶的生活行為進行處理,并將結果作為輔助用戶操作電氣的方式。本文有兩個創(chuàng)新點(1)通過利用微信的接口,以及服務器之間的互相映射,改變了原有的一個產(chǎn)品就要安裝一個軟件的方式,節(jié)省了手機的資源。(2)通過用戶平時產(chǎn)生的家用電氣操作數(shù)據(jù),應用機器學習中的理論,找到用戶在操作電器時候的規(guī)律,并根據(jù)這種規(guī)律輔助用戶平時的操作。
【關鍵詞】：嵌入式 智能家居 門禁 機器學習
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TU855
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 緒論7-12
• 1.1 論文的研究背景與意義7-9
• 1.1.1 研究背景7-8
• 1.1.2 國內(nèi)外發(fā)展情況8-9
• 1.2 主要研究內(nèi)容9-10
• 1.3 文章結構安排10-12
• 第2章 基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)總體方案設計12-20
• 2.1 基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)的功能要求12-13
• 2.2 基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)框架13
• 2.3 基于網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)設計13-16
• 2.3.1 系統(tǒng)總覽13-14
• 2.3.2 智能設備自動配置14-16
• 2.3.3 系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)設備交流16
• 2.3.4 已有老舊家用電器的控制16
• 2.3.5 機器學習的應用16
• 2.4 系統(tǒng)開發(fā)方案選擇16-19
• 2.4.1 信號轉換器的選擇16-18
• 2.4.2 內(nèi)網(wǎng)協(xié)議選擇18-19
• 2.4.3 云服務器的選擇19
• 2.5 本章小結19-20
• 第3章 信號變換器實現(xiàn)方案20-28
• 3.1 信號變換器的體系結構20
• 3.2 建立開發(fā)環(huán)境20-22
• 3.3 配置與編譯內(nèi)核22-23
• 3.4 應用層程序設計23-25
• 3.5 信號轉換器的測試25-27
• 3.6 本章小結27-28
• 第4章 云服務器實現(xiàn)方案28-34
• 4.1 云服務技術介紹28
• 4.2 云服務器連接方案28-29
• 4.3 微信接口29-31
• 4.4 手機軟件接口31-33
• 4.5 信號轉換器接口33
• 4.6 本章小結33-34
• 第5章 終端實現(xiàn)方案34-45
• 5.1 ZigBee協(xié)議的實現(xiàn)34-37
• 5.2 門禁系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)37-41
• 5.3 對現(xiàn)有家電控制的設計41-43
• 5.4 手機操作方式的實現(xiàn)43-44
• 5.5 本章小結44-45
• 第6章 用戶數(shù)據(jù)的分析45-52
• 6.1 問題描述45
• 6.2 Apriori算法簡介45-46
• 6.3 時間段分割46
• 6.4 數(shù)據(jù)分析46-48
• 6.5 時間段分割48-49
• 6.6 Apriori算法實施49-51
• 6.6.1 原始數(shù)據(jù)處理49
• 6.6.2 構建選定集合49-50
• 6.6.3 最小支持度計算50-51
• 6.6.4 剪枝51
• 6.6.5 篩選符合條件組合51
• 6.7 本章小結51-52
• 第7章 智能家居系統(tǒng)總體測試52-54
• 結論54-56
• 參考文獻56-60
• 在讀期間發(fā)表的學術論文及xO究成果60
• 在讀期間參與的科研課題60-61
• 致謝61

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本文編號：515805