【正文】
化的核心部分——智能家居控制系統(tǒng)也越發(fā)顯得重要。國內(nèi)各大軟、硬件機(jī)構(gòu)正在積極的研制、開發(fā)更為符合市場的智能化家居設(shè)備,以解決當(dāng)前智能化產(chǎn)品實(shí)用性差、使用復(fù)雜及產(chǎn)品價格昂貴等缺點(diǎn),而技術(shù)創(chuàng)新性也逐步向國際先進(jìn)水平靠攏,這樣的未來值得期待。B系列:遵循X10協(xié)議的家庭控制產(chǎn)品,適用于中檔住宅區(qū)。產(chǎn)品以功能模塊開發(fā)為主,基于國外成熟的智能家居標(biāo)準(zhǔn)之上。海爾在技術(shù)上同微軟合作,利用微軟的Windows Me技術(shù)和海爾的網(wǎng)絡(luò)家電,使“e家庭”已具雛形,已推出了網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)微波爐等一系列網(wǎng)絡(luò)家電。我國的智能家居相對于國外起步較晚, 尚未形成一定的國家標(biāo)準(zhǔn)。隨著信息化走進(jìn)了千家萬戶,由國家經(jīng)貿(mào)委牽頭成立了家庭信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會,而信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系研究及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)被列為了國家技術(shù)創(chuàng)新的重點(diǎn)專項(xiàng)計劃。在97香港回歸之際,在建設(shè)部“97跨世紀(jì)住宅小區(qū)案競賽活動”中,上海中皇廣場被建設(shè)部科技委員會列為全國首家“智能住宅示范工程”,揭開了全國智能小區(qū)發(fā)展的序幕。 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代后期,我國的智能小區(qū)日益興起。它的優(yōu)點(diǎn)在于利用的產(chǎn)品對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展,系統(tǒng)較為成熟,比較適合中國國情。但由于其工程要求復(fù)雜嚴(yán)苛,并且價格較高,因此一直無法打開國內(nèi)市場。但由于缺乏在國內(nèi)市場推廣的條件且價格昂貴,該系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用極少。這套系統(tǒng)的功能較為強(qiáng)大,與其它家居控制系統(tǒng)如ABB、C_BUS等比起來更容易接收,使用也相對簡單。此外,日韓新等國的龍頭企業(yè)紛紛致力于家居智能化的開發(fā),對家居市場更是躍躍欲試。近年來,以美國微軟公司及摩托羅拉公司等為首的一批國外知名企業(yè),先后擠身于智能家居的研發(fā)中。于此同時,由于技術(shù)的日益標(biāo)準(zhǔn)化。2003年,網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來了高達(dá)4500億美元的市場價值,這其中有3700億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價值,剩余的部分則是軟件和技術(shù)支持服務(wù)的費(fèi)用。它只是采用計算機(jī)系統(tǒng)對大樓的空調(diào)、電梯、照明等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,并提供語音通信、電子郵件、情報資料等方面的信息服務(wù)。智能家居控制系統(tǒng)提供高效、舒適的家居環(huán)境,確保住戶的生命財產(chǎn)安全;集中或遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)家居環(huán)境的溫度、濕度以及風(fēng)的速度等,同時檢查空氣成分,提高空氣質(zhì)量;調(diào)節(jié)音響,電視等娛樂設(shè)施,愉悅心情;合理利用太陽能活周遭環(huán)境的變化,盡可能的節(jié)約能耗,達(dá)到合理利用資源;提供現(xiàn)代化的通信、信息服務(wù)。其次是住宅自動化(Home Automation)階段,這個時期是面向功能的階段,一部分的家庭電器之間形成了簡單的網(wǎng)絡(luò),主要是為了實(shí)現(xiàn)某個特定單一的功能,例如單一的自動抄表功能。家居智能化系統(tǒng)將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器以及家庭保安裝置通過有線或無線的方式連接起來,并進(jìn)行集中或異地的監(jiān)控、管理,保持家庭住宅環(huán)境的舒適、協(xié)調(diào)。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,特別是無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電(空調(diào),熱水器等)控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時控制及計算機(jī)控制等多種功能和手段,使生活更加舒適、便利和安全。智能化與遠(yuǎn)程控制是智能家居的兩大特點(diǎn)。自動化的智能家居不再是一幢被動的建筑,相反,成了幫助主人盡量利用時間的工具,使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。所謂智能家居(Smart Home)是現(xiàn)代電子技術(shù)、自動化技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 智能家居的簡介智能家居系統(tǒng)的概念起源于上世紀(jì)70年代的美國[1],隨后,傳播到歐洲、日本等國并且得到了很好的發(fā)展。智能家居系統(tǒng)是將大大小小的各種家用電器以及家庭安全保護(hù)設(shè)備通過有線或無線的方式連接起來,可以進(jìn)行集中或遠(yuǎn)程的監(jiān)控、管理,為家庭住宅環(huán)境的安全提供了高效的管理方式。關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng),智能家居,遠(yuǎn)程監(jiān)控47ABSTRACTThe rise and development of the Internet of things technology, especially highly developing of puter and networking technologies, not only change our everyday work, but also our life. Automation and intelligence in office will not enough, it’s a trend to ask for more intelligent everywhere, home life included. That is why smart house e out. The smart home system is using puter and network munication, embedded system technology will all kinds of household facilities via home network connection together, so as to provide more convenient and fortable life for people. We utilize the 32bit embedded ARM processor S3C44B0X as the controlling core of the smart home system in this paper. It has characteristics of high performance, plentiful interfaces and convenient transplantation and extension. And also we adopt embedded technology as the platform of the smart home controller owing to its high realtime ability, high reliability and rich resourses. Thus the application of smart home system bees the secondary development on the embedded platform so that the developing period is cut down and resource is saved. This design through the analysis of the intelligent household system, determine the overall architecture design. According to the characteristics of the intelligent household system and to achieve the basic functions, the basic structure of smart home controller are analyzed, then has carried on the detailed design to each module circuit, the final body using the human body infrared sensor, GSM module, temperature transmitter, photoelectric sensor, smoke sensors, etc. bining with the circuit assemble system, realize the remote monitoring of the building, as well as to protect the safety of personnel, objects, convenient to the user at any time in the shortest possible time to understand and grasp housing situation. Keywords: Internet of things, Smart home, Remote control第1章 緒 論隨著人們生活水平的提高,電子技術(shù),通信技術(shù)和自動化技術(shù)的日趨完善,家居智能化相應(yīng)也就出現(xiàn)在了人們的生活中。針對智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn)和所要實(shí)現(xiàn)的基本功能,分析了智能家居控制器的基本結(jié)構(gòu),然后對各個模塊電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。本設(shè)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(yùn)用高性能、接口豐富、方便移植與擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn),并且利用嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時性強(qiáng)、可靠性高、資源豐富等優(yōu)勢,將嵌入式技術(shù)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(yīng)用開發(fā)能夠變?yōu)樵谇度胧狡脚_上的二次開發(fā),從而縮短開發(fā)周期,并且節(jié)約資源。智能家居就是在這樣的背景下產(chǎn)生的?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IABSTRACT 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(jié) 5第2章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)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(shè)計的原則 7 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計 7 系統(tǒng)主要硬件介紹 8 ARM處理器 8 TC35模塊 10 11 MQ2煙霧傳感器 12 13 ISD1760語音芯片 14 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(jié) 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(jī)、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(luò)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(jié) 24第4章 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 25 GSM遠(yuǎn)程控制模塊的實(shí)現(xiàn) 27 mini2440串口的配置和實(shí)現(xiàn) 27 通過串口發(fā)送短信 28 溫度采集模塊的實(shí)現(xiàn) 29 煙霧傳感器模塊的實(shí)現(xiàn) 32 具有語音提示功能的密碼鎖防盜模塊的實(shí)現(xiàn) 34 預(yù)防小孩墜樓模塊 37 本章小結(jié) 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(yuǎn)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(yù)防小孩墜樓模塊功能測試 44第6章 總結(jié)與展望 45 總結(jié) 45 展望 46致 謝 47參考文獻(xiàn) 482013屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)摘 要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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。智能家居系統(tǒng)是利用計算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將各種家用設(shè)施通過家庭網(wǎng)絡(luò)連接到一起,從而為人們提供更為便利舒適的生活環(huán)境。該設(shè)計通過對智能家居系統(tǒng)的分析,確定了總體架構(gòu)設(shè)計。最終利用人體紅外傳感器(infrared sensor)、GSM模塊、溫度傳感器(temperature transmitter)、光電傳感器(photoelectric sensor),煙霧傳感器(MQ2),繼電器等,結(jié)合電路組裝成系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)房屋的遠(yuǎn)程監(jiān)控,以及保護(hù)人員、物體的安全,方便用戶隨時在最短的時間內(nèi)了解并掌握房屋情況。它既能給我們營造了溫馨舒適、安全便捷的生活環(huán)境,還能夠?qū)译娫O(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控以及管理,當(dāng)家庭安全問題出現(xiàn)后還能及時給我們相應(yīng)的警報。與普通的家居相比,智能家居不僅包括了普通家居的全部功能,更重要的是它提供給了我們溫馨快樂,且安全高效的高質(zhì)量生活環(huán)境,還將一個看似靜止的生活空間變成了一個有一定高智能的生活小幫手,更加進(jìn)一步優(yōu)化了我們的生活質(zhì)量。在我國,智能家居這一概念推廣較晚,約在90年代末家居智能化系統(tǒng)才得以進(jìn)入國內(nèi),但發(fā)展速度驚人,至今已存在相當(dāng)數(shù)量的智能化小區(qū)及住宅。它是以家為平臺,兼?zhèn)浣ㄖ?、自動化,智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環(huán)境。智能家居是現(xiàn)代社會最熱門的話題之一,它的目標(biāo)是通過網(wǎng)絡(luò)等信息通信技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對家居電器等的智能控制,使其能夠按照人們的設(shè)定工作運(yùn)行,而不論距離的遠(yuǎn)近。目前,已經(jīng)有越來越多的機(jī)構(gòu)和個人開始了對智能家居進(jìn)行研究 。 它能夠自動控制和管理家電設(shè)備,對家庭環(huán)境的安全進(jìn)行監(jiān)控報警,并且能夠?yàn)樽籼峁┌踩孢m、高效便利的學(xué)習(xí)生活及工作環(huán)境。 國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢智能家居的發(fā)展分為三個階段[2]:首先是家庭電子化(Home Electronics)階段,這個時期主要是面向單個的電器,家庭電器之間并沒有形成網(wǎng)絡(luò),亦沒有大的聯(lián)系。最后是家居智能化(歐洲稱為Smart Home,美國稱為Wise House)階段,這個時期是面向系統(tǒng)設(shè)計的階段,系統(tǒng)通過家庭分布總線把住宅內(nèi)各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器、報警裝置并到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行集中的監(jiān)控、管理,保持家電與環(huán)境的協(xié)調(diào),提供生活、工作、學(xué)習(xí)以及娛樂的各種優(yōu)質(zhì)服務(wù),營造一種溫馨舒適的家庭氛圍。 國外的發(fā)展現(xiàn)狀1984年,世界上第一幢智能建筑在美國康涅迪格州落成,這棟意義非凡的建筑只是對一座舊式大樓的一定程度的改造而完成的。2000年,新加坡有近30個社區(qū)的約5000戶家庭采用了這種家庭智能化系統(tǒng),而美國的安裝住戶高達(dá)4萬戶?,F(xiàn)在,國外的智能家居系統(tǒng)技術(shù)己日趨成熟,預(yù)計今年,50%以上的新房將具有一定的“智能型家居”功能。在智能家居系統(tǒng)研發(fā)方面,美國及一些歐洲國家一直處于領(lǐng)先地位。例如:微軟公司開發(fā)的“夢幻之家”、摩托羅拉公司開發(fā)的“居所之門”、IBM公司開發(fā)的“家庭主任”等均已日趨成穩(wěn)。目前市場上出現(xiàn)得智能家居控制系統(tǒng)主要有:(1)X10