面向智能家居的设备资源模型的研究

摘要

随着社会信息化程度的逐步提高、互联网技术的日益成熟、智能设备的大量出现以及高带宽网络在普通用户家庭中的推广，人们已经不再满足用普通的方式管理家居环境。人们希望可以通过某种方式随时随地了解家居环境状况，并且能够根据周围环境的变化自动的实现对家居环境的智能化管理。比如清晨太阳升起，遮光窗帘自动打开；用户醒来，在手机上动一下手指就可以做好一顿温馨的早餐……实现多设备互联互通、协同管理家居环境已经成为当今智能家居业的一个研究热点。因此，本文主要针对如何设计一个更加智能、扩展性更高的智能家居系统展开研究，取得的研究成果如下：
　　1、构建了一个面向智能家居的设备资源模型。本文采用地址空间映射方法来对整个智能家居进行建模，并对每个抽象层次进行了相关描述。该模型分析了物理空间设备交互的规则，并设计了一套精确交互机制。
　　2、物理空间中异构设备的表述。在智能家居空间中的实体资源层中存在着大量异构物理设备，这些设备构建设备资源模型的根本。但这些异构物理设备的差异性造成了物理空间结构的复杂。本文以一种统一的方式对异构物理设备进行表述，使得设备的差异性在智能家居空间的上层被屏蔽掉，形成真正与平台无关的设备。
　　3、异构实体设备映射到抽象空间。异构实体设备以一种统一的方式表述之后还不能被上层抽象空间层识别，这时候需要将实体资源层的设备映射为抽象空间层的一个虚拟对象。设备间的数据交换、协同管理、工作调度等都将会在虚拟空间层进行，实现对智能家居中实体设备的智能管理。
　　4、虚拟对象的协同管理问题。物理资源层的设备经过过程2和3后，消除了设备的异构性，并在单节点的智能家居空间中形成了多个虚拟对象。这些对象只负责对一个实体设备的管控。但是，由于智能家居空间的复杂性，单一的设备无法有效的对智能家居环境进行管理，需要多个设备协同作用，共同管理家居环境。本文定义了一套协同规则来指导多个设备对家居环境进行管理。
　　5、虚拟对象的映射方法。以上讨论的都是单节点内部异构设备的交互问题。但设备的互联互操作不能只局限在单节点内，需要扩展到智能家居空间的不同节点间，本文中将会介绍把设备映射到整个智能家居空间中的一种方式。通过映射之后，应用层程序可以实现准确定位设备的地址并实现对设备的快速访问。

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目录

第1章 绪论

1 .1 智能家庭网络发展概述

1 .2 研究背景

1 .3 研究内容和意义

1 .4 本文组织结构

第2章 相关协议介绍

2 .1 智能家居标准协议

2 .2 无线传输协议分析

2 .3 Op enf ire平台

2 .4 本章小结

第3章 面向智能家居的设备资源模型的建立

3 .1 设备资源模型分析

3 .2 设备建模

3 .3 服务协同规则

3 .4 本章总结

第4章 智能家居系统的设计

4 .1 智能家居系统体系结构

4 .2 智能家居网关设计

4 .3 智能家居系统工作流程

4 .4 本章总结

第5章 系统验证分析

5 .1 实验环境介绍

5 .2 智能家居网关测试

5 .3 系统测试效果

5 .4 本章总结

第6章 总结与展望

6 .1 论文工作总结

6 .2 未来工作展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间参与的科研项目和研究成果

【攻读硕士期间申请的专利】

【攻读硕士学位期间参加的科研项目】