【正文】 前 言 既互聯(lián)網(wǎng)技術之后，物聯(lián)網(wǎng)作為一個信息技術綜合應用的代名詞，掀起信息產(chǎn)業(yè)第三浪潮，大國紛紛將其納為重點領域，顯而易見，它將影響到政治，軍事，經(jīng)濟，環(huán)境等方方面面，必在未來極大地改變?nèi)藗兊纳睢? 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“ The inter of things”。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這里包括兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因 此 可總結出 ，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（ RFID）、光電 感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。 物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的實時連接，方便識別、管理和控制。其在 2020 年的產(chǎn)業(yè)規(guī) 模超過 2600億元人民幣，行業(yè)競爭 將會 越來越激烈。在市場應用方面， 2020 年從整體來看，占據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)市場主要份額的應用領域為智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能環(huán)保和智能家居等。本文研究的是基于物連網(wǎng)技術的智能家居系統(tǒng)。 “智能家居”，又稱智能住宅，是通過采用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和綜合布線技術，建立一個由家庭安全防護系統(tǒng)、網(wǎng)絡服務系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)等組成的家庭服務與管理集成系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全面、安全、舒適的居住環(huán)境以及便利的通訊網(wǎng)絡家庭住宅。把與家庭生活有關的各種子系 統(tǒng)有機結合在一起統(tǒng)一管理，使生活舒適、安全、和高效，具有良好的發(fā)展前景。 隨著科學技術的發(fā)展和物質(zhì)生活水平的提高，人們對家居生活環(huán)境的要求也越來越高。家居不再是生活起居的場所，同時也是休閑、娛樂的地方。目前，高科技技術已經(jīng)融入智能建筑當中，智能的概念也不斷得到深化和更新。建設部要求根據(jù)不同消費者的需求，推動家居數(shù)字化、建筑智能化，產(chǎn)品便利化的發(fā)展，未來智能家居市場潛力巨大。 智能家居是一個多功能的系統(tǒng)，它包括可視化對講、家庭內(nèi)部的安全防范、家電遠程監(jiān)控，遠程視頻監(jiān)控、遠程醫(yī)療診斷及護理系統(tǒng)，網(wǎng)上教育系統(tǒng)、家庭 影星系統(tǒng)等。智能家居的基本目標是將家庭中各種信息相關的通信設備、家用電器和家用安防等裝置連接到一個智能化系統(tǒng)上進行集中或異地監(jiān)視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。隨著人類的應用需求和住宅智能化的發(fā)展，智能家居系統(tǒng)將擁有更豐富的內(nèi)容，系統(tǒng)也越來越復雜，功能也越來越齊全。 在當前市場中，智能家居相比傳統(tǒng)家居、建材行業(yè)所占的市場份額還是微乎其微。在目前的智能家居市場中不少企業(yè)均是發(fā)展項目與渠道建設并行發(fā)展，其中項目合作占據(jù)著相當重要的位置，這些項目往往也是定位相對高端的別墅、復式樓 和大戶型高檔小區(qū)住宅居多。隨著信息技術和 Inter 技術的飛速發(fā)展，智能家居技術在實現(xiàn)成本上大幅度降低，同時人們永不停步地追求生活智能化和舒適化，如果技術更加成熟、成本更加低廉，功能更加完美，其市場需求將會非常巨大。 目 錄 摘 要 ................................................................... I ABSTRACT ................................................................ II 第 1 章 緒 論 ............................................................ 1 智能家居的簡介 ................................................... 1 國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ........................................... 2 國外的發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................. 2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................. 3 本課題研究的目的和意義 ........................................... 4 本課題研究的基本內(nèi)容 ............................................. 4 本章小結 ......................................................... 5 第 2 章 系統(tǒng)的總體方案設計 ................................................ 6 系統(tǒng)需求分析 ..................................................... 6 系統(tǒng)功能需求分析 ............................................ 6 性能需求分析 ................................................ 6 用戶界面及其他需求分析 ...................................... 6 系統(tǒng)設計的原則 ................................................... 7 系統(tǒng)總體架構設計 ................................................. 7 系統(tǒng)主要硬件 介紹 ................................................. 8 ARM 處理器 .................................................. 8 TC35 模塊 .................................................. 10 溫度傳感器 ................................................. 11 MQ2 煙霧傳感器 ............................................ 12 光電傳感器 ................................................. 13 ISD1760 語音芯片 ........................................... 14 繼電器 ..................................................... 15 軟件系統(tǒng)介紹 .................................................... 15 幾種嵌入式操作系統(tǒng)的比較 ................................... 15 選擇嵌入式操作系統(tǒng)的依據(jù) ................................... 17 本章小結 ........................................................ 19 第 3 章 建立 Linux 開發(fā)環(huán)境 ............................................... 20 搭建開發(fā)環(huán)境 .................................................... 20 安裝虛擬機、 Linux 操作系統(tǒng)、源代碼及其他工具 ............... 20 建立交叉編譯環(huán)境 ........................................... 20 配置網(wǎng)絡文件系統(tǒng) NFS ....................................... 21 嵌入式軟件開發(fā)層次 .............................................. 21 BootLoader 介紹 ............................................ 22 定制 Linxu 內(nèi)核 ............................................. 22 根文件系統(tǒng) ................................................. 23 本章小結 ........................................................ 24 第 4 章 系統(tǒng)的 實現(xiàn) ....................................................... 25 GSM 遠程控制模塊的實現(xiàn) ........................................... 27 mini2440 串口的配置和實現(xiàn) .................................. 27 通過串口發(fā)送 短信 ........................................... 28 溫度采集模塊的實現(xiàn) .............................................. 29 煙霧傳感器模塊的實現(xiàn) ............................................ 32 具有語音提示功能的密碼鎖防盜模塊的實現(xiàn) .......................... 34 預防小孩墜樓模塊 ................................................ 37 本章小結 ........................................................ 39 第 5 章 系統(tǒng)測試 ......................................................... 40 整體界面測試 .................................................... 40 模塊功能測試 .................................................... 41 遠程監(jiān)控家電模塊功能測試 ................................... 41 密碼鎖防盜模塊功能測試 ..................................... 43 煙霧報警模塊功能測試 ....................................... 43 預防小孩墜樓模塊功能測試 ................................... 44 第 6 章 總結與展望 ....................................................... 45 總結 ............................................................ 45 展望 ............................................................ 46 致 謝 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ................................................................ 47 I 摘 要 物聯(lián)網(wǎng)技術的興起和發(fā)展 ，不僅改變了我們的工作方式、也逐漸地改變我們的生活方式。不僅要求辦公自動化、智能化，也需要家居生活逐漸地變得自動和智能起來。智能家居就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。智能家居系統(tǒng)是利用計算機、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡通信技術將各種家用設施通過家庭網(wǎng)絡連接到一起，從而為人 們提供更為便利舒適的生活 環(huán)境 。 本設計利用 32 位嵌入式 ARM 處理器 S3C2440 作為智能家居控制系統(tǒng)的核心控制器 ，運用高性能、接口豐富、方便移植與擴展性好等優(yōu)點，并且利用嵌入式操作系統(tǒng)實時性強、可靠性高、資源豐富等優(yōu)勢，將嵌入式技術作為智能家居控制器的開發(fā)平臺，使智能家居控制系統(tǒng)的應用開發(fā)能夠變 為在嵌入式平臺上的二次開發(fā)，從而縮短開發(fā)周期，并且節(jié)約資源。 該設計 通過對智能家居系統(tǒng)的分析，確定了總體架構設計。針對智能家居系統(tǒng)的特點和所要實現(xiàn)的基本功能，分析了智能家居控制器的基本結構， 然后對各個模塊電路進行了詳 細設計 。 最終 利用 人體紅外傳感器 (infrared sensor)、 GSM 模塊、溫度傳感器 (temperature transmitter