基于BP神经网络的智能家居控制系统的研究

摘要

科学技术的发展，人们生活水平的提高，人们对于生活质量需求也随之提高。近20年来，中国的互联网行业也得到了迅猛的发展，互联网技术在家居生活的应用使得人们的生活质量得到了质的提高。远程监控家居环境：远程实时监控家居情况、远程控制家电等功能应用在了智能家居控制系统中，为了使系统更加方便、便捷，系统采用了无线的方式，这种方式摒弃了传统布线的弊端[1]。目前的控制系统为人们的生活提供的智能化、个性化、即时化和交互化的互联网的新生活方式，能够满足现在人们对于新时代新生活的智能家居控制系统的基本需求。但是随着2014年“智能元年”的到来，“人触发行动”，这种用户需要借助于遥控器、手机APP等智能终端才能实现对家居环境的控制功能的控制方式对用户的生活产生了极大的限制。
　　针对用户对智能家居控制系统更高“智能性”的需求，让家电或者控制系统具有“大脑”自己去“思考”控制方案的想法在智能家居控制系统领域引起了巨大的震动。针对目前市场的需求，此次论文设计，采用在目前智能家居控制系统中引入先进的智能算法——BP算法，利用BP神经网络的自学习能力，实现零成本提高智能家居控制系统的智能化程度的目的。
　　此次系统设计采用便捷的无线网络的布局方式，整体架构采用B/S架构。用户在任意时间、地点都能够方便的通过智能手机、电脑等终端登录Web网页监控家居环境。系统采用S3C6410作为系统控制器，下位机的数据采集采用的是51系列的单片机90C52以减轻开发成本。室内温度通过是空调进行调节，室内灯光通过LED灯和窗帘的配合进行调节，室内湿度通过加湿器和空调的配合进行调节。通信协议采用传输可靠的TCP/IP通信协议，通信技术采用Socket网络编程技术。
　　最后，通过对系统整体测试，此系统能够满足远程监控的基本需求。同时，在智能控制模式下，通过用户调节和智能调节的数据对比可以看出来，智能家居控制系统引入BP算法以后，系统能够学习用户生活习惯并根据用户生活习惯制定控制方案。系统的控制效果能够满足用户生活习惯的要求，同时，在系统中引入先进的智能算法而不更改系统硬件的条件下，能够实现零成本提高系统的智能化程度的目的。

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第一章 绪 论

1.1课题的研究背景及意义

1.2国内外研究状况

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文主要研究内容和论文章节安排

第二章 基于BP神经网络的智能家居控制系统的整体设计

2.1 控制系统功能和整体结构设计

2.1.1嵌入式处理器的选择

2.1.2 嵌入式操作系统的选择

2.1.3 系统开发环境的搭建

2.2 BP神经网络与智能家居控制系统

2.2.1 神经网络概述

2.2.2 基于误差反传的多层感知器——BP神经网络

2.2.3 神经网络与智能家居控制系统

第三章 基于BP神经网络的智能家居控制系统各模块的设计

3.1 温湿度模块的设计

3.1.1 温湿度采集模块结构设计

3.1.2 温湿度模块控制功能的实现

3.2 光照模块设计

3.2.1 光照采集模块结构设计

3.2.2 光照模块控制功能的实现

3.3 嵌入式数据库SQLite3的移植

3.3.1 数据库概述

3.3.2嵌入式数据库 SQLite3的移植与使用

3.4 基于BP神经网络的智能控制模块的设计及实现

3.4.1 智能控制模块的设计

3.4.2 智能控制模块的实现

3.5 本章小结

第四章 智能家居控制系统的测试及调试

4.1 信息采集与远程控制的测试及调试

4.2 智能控制的测试及调试

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 对于智能家居发展方向的展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢