【正文】 新疆工程學(xué)院畢 業(yè) 論 文題 目: 嵌入式系統(tǒng)在智能家居 中的應(yīng)用 院(系): 計(jì)算機(jī)工程系 專業(yè)年級 : 通信技術(shù)1002 姓 名 : 魏文華 學(xué) 號 : 2010230083 指導(dǎo)教師 : 賈勇 2013年04月1727 / 41論文題目：嵌入式系統(tǒng)在智能家居中的應(yīng)用專 業(yè)：通信技術(shù)畢 業(yè) 生：魏文華 （簽名） 指導(dǎo)老師：賈勇 （簽名） 計(jì)算機(jī)工程 系畢業(yè)答辯情況記錄表答辯人姓名魏文華班 級通信1002專 業(yè)通信技術(shù)設(shè)計(jì)題目嵌入式系統(tǒng)在智能家居中的應(yīng)用指導(dǎo)老師賈勇答辯日期2013年 4 月 17 日答辯時(shí)間時(shí) 分 — 時(shí) 分自述回答問題 小結(jié) 答辯組長： 年 月 日新疆工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評定意見書設(shè)計(jì)（論文）題目：嵌入式系統(tǒng)在智能家居中的應(yīng)用專 題： 設(shè) 計(jì) 者：姓名 魏文華 專業(yè) 通信技術(shù) 班級 通信1002 設(shè)計(jì)時(shí)間： 年 月 日— 年 月 日指導(dǎo)教師：姓名 職稱 單位 評 閱 人：姓名 職稱 單位 評定意見：評定成績：指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日評閱人（簽名）： 年 月 日答辯委員會主任（簽名）： 年 月 日新疆工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書一、 題目：嵌入式系統(tǒng)在智能家居中的應(yīng)用二、 指導(dǎo)思想和目的：三、 設(shè)計(jì)任務(wù)或主要技術(shù)指標(biāo)：四、 設(shè)計(jì)進(jìn)度與要求：五、 主要參考書及參考資料：專業(yè)班級： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 年 月 日教研室主任（簽名）： 系（部）主任（簽名）： 年 月 日摘 要智能家居，又稱智能住宅。它是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。與智能家居的含義近似的還有家庭自動化、電子家庭、 數(shù)字家園、網(wǎng)絡(luò)家居,智能家庭/建筑等。智能家居也可以定義為一個(gè)系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。本設(shè)計(jì)是基于ARM9的智能家居監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，我們采用ARM9 內(nèi)核的S3C2410處理器為控制芯片，將軟件下載到硬件平臺來對家電進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程控制。硬件系統(tǒng)主要有GSM通訊模塊和ARM9系統(tǒng)板兩個(gè)部分組成。而系統(tǒng)軟件主要完成各個(gè)模塊之間交互通信的功能。關(guān)鍵詞：ARM9；智能家居；遠(yuǎn)程控制目 錄1 緒論 1 目的與意義 1 研發(fā)背景 2 ARM介紹 2 嵌入式Linux介紹 2 GSM介紹 32嵌入式系統(tǒng)開發(fā)概述 5 嵌入式系統(tǒng)概述 5 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 5 嵌入式系統(tǒng)的基本組成 7 嵌入式處理器 7 8 8 嵌入式操作系統(tǒng) 83 智能家居概述 9 研究背景 9 94 需求分析 10 用戶需求 10 需求分析 10 GSM信息接收處理 11 處理信息及畫面顯示 11 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 115 智能家居基本模塊及解決方案 12 智能家居的基本功能模塊 12 家庭對外通信模塊 12 家庭網(wǎng)關(guān)模塊 13 家庭安全防范模塊 14 家庭設(shè)備自動控制模塊 146 模擬實(shí)現(xiàn)硬件、軟件設(shè)計(jì) 16 硬件選型 16 模擬實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì) 16 獲取短信內(nèi)容模塊 177 智能家居的發(fā)展趨勢 22 功能需求將決定智能家居未來發(fā)展趨勢 22 智能家居網(wǎng)絡(luò)家庭技術(shù)發(fā)展趨勢 24結(jié) 論 26參 考 文 獻(xiàn) 27致 謝 281 緒論當(dāng)網(wǎng)絡(luò)席卷整個(gè)社會，帶來經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)，也給人們的生活帶來無限的驚奇。不斷更新的生活方式，使得越來越多的人追求對生活的舒適度和享受度。智能家居作為新生力量呼之欲出，自然地走進(jìn)了我們的生活，隨之，引領(lǐng)新一代的數(shù)字家庭生活。目前，智能家居在全球都呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢。國外，智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國都有廣泛應(yīng)用。在國內(nèi)，智能家居已經(jīng)走過了“概念期”，正是基于對智能家居市場發(fā)展前景的展望，使得智能家居不斷地納入各研發(fā)單位、房產(chǎn)開發(fā)公司等。他們正是基于對這個(gè)難得機(jī)遇的意識，開始為研究和開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)和產(chǎn)品進(jìn)行先期的部署和規(guī)劃，越來越多的企業(yè)開始介入智能家庭網(wǎng)絡(luò)這個(gè)全新的領(lǐng)域。 目的與意義本設(shè)計(jì)是基于ARM9的智能家居監(jiān)控模塊開發(fā)與實(shí)現(xiàn)，我們采用ARM9 內(nèi)核的S3C2410處理器為控制芯片，再將Linux系統(tǒng)移植到硬件平臺上，然后設(shè)計(jì)好相應(yīng)的驅(qū)動程序和應(yīng)用程序，最后將軟件下載到硬件平臺來對家電進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)主要有GSM通訊模塊和ARM9系統(tǒng)板兩個(gè)部分組成。而系統(tǒng)軟件主要完成各個(gè)模塊之間交互通信的功能。智能家居與普通家居相比，它不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間，還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。智能家居是數(shù)字家庭的一部分，只有將智能控制和上網(wǎng)功能集成起來，才形成真正意義上的數(shù)字家庭。數(shù)字家庭涉及的領(lǐng)域?qū)⒕C合生活中的娛樂、工作、投資理財(cái)、學(xué)習(xí)、醫(yī)療、教育等，是實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部、家庭和社會的實(shí)時(shí)性溝通的綜合系統(tǒng)。數(shù)字家庭伴隨著無線而產(chǎn)生，也使無線技術(shù)得到了充分的應(yīng)用和體現(xiàn)。 研發(fā)背景 ARM介紹ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的公司,作為知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商,本身不直接從事芯片生產(chǎn),靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片,世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計(jì)的ARM微處理器核,根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域,加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?從而形成自己的ARM微處理器芯片進(jìn)入市場。目前,全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán),因此既使得 ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持,又使整個(gè)系統(tǒng)成本降低,使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場被消費(fèi)者所接受,更具有競爭力。目前,采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)（IP）核的微處理器,即我們通常所說的ARM微處理器,已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場,基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場份額,ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。 嵌入式Linux介紹Linux從1991年問世到現(xiàn)在，短短的十幾年時(shí)間已經(jīng)發(fā)展成為功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)完善的操作系統(tǒng)之一；可與各種傳統(tǒng)的商業(yè)操作系統(tǒng)分庭抗?fàn)?。越來越多的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)都轉(zhuǎn)向嵌入式Linux的開發(fā)和研究上，在新興的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)也獲得了飛速發(fā)展。嵌入式linux，是將日益流行的Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪修改使之能在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的一種操作系統(tǒng)。嵌入式linux既繼承了Interlnet上無限的開放源代碼資源 ，又具有嵌入式操作系統(tǒng)的特性 。嵌入式Linux的特點(diǎn)：第一，Linux系統(tǒng)是層次結(jié)構(gòu)且內(nèi)核完全開放。Linux是由很多體積小且性能高的微內(nèi)核系統(tǒng)組成。在內(nèi)核代碼完全開放的前提下，不同領(lǐng)域和不同層次的用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用需要方便地對內(nèi)核進(jìn)行改造，低成本地設(shè)計(jì)和開發(fā)出滿足自己需要的嵌入式系統(tǒng)。第二，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能。Linux誕生于因特網(wǎng)時(shí)代并具有Unix的特性，保證了它支持所有標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)協(xié)議，并且可以利用Linux的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧將其開發(fā)成為嵌入式的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。第三，Linux具備一整套工具鏈，容易自行建立嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和交叉運(yùn)行環(huán)境，可以跨越嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中仿真工具的障礙。傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)的程序調(diào)試和調(diào)試工具是用在線仿真器實(shí)現(xiàn)的。它通過取代目標(biāo)板的微處理器，給目標(biāo)程序提供一個(gè)完整的仿真環(huán)境，完成監(jiān)視和調(diào)試程序；但一般價(jià)格比較昂貴，只適合做非常底層的調(diào)試。使用嵌入式Linux，一旦軟硬件能夠支持正常的串口功能，即使不用仿真器，也可以很好地進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試工作，從而節(jié)省一筆不小的開發(fā)費(fèi)用。第四，Linux具有廣泛的硬件支持特性。Linux支持各種主流硬件設(shè)備和最新硬件技術(shù)，甚至可以在沒有存儲管理單元的處理器上運(yùn)行。這意味著嵌入式Linux將具有