一种智能家居远程控制系统的设计

摘要

随着网络技术与自动化技术的快速发展，人们追求高质量的生活方式已成为现实，科技的进步也为社会生活带来更多的便利。从上世纪末至今，物联网技术就在一直不断地发展，最近几年尤其火热。基于传统的电信网和互联网等信息载体发展而来的物联网可以让所有能够被独立寻址的物理设备实现互联互通。因此，它能够使人们通过网络就可以完成相应的工作，比如远程监控家居环境、远程设置空调温度等。智能家居就是在这种背景下应运而生的。
　　智能家居控制系统的主要目的就是让我们的家居环境变得更安全、更舒适、更高效、更便捷。目前智能家居在研究领域上呈现出“百家争鸣”的景象：（1）没有一个统一的行业遵循标准，产品之间的兼容性极差；（2）许多产品只是简单的功能堆砌，成本太高，从而导致实用性和性价比极低；（3）不同公司的产品只能应用于该公司的系统，无法与其他系统形成一个整体的智能控制系统。以上这些因素都在一定程度上阻碍了智能家居行业的发展。
　　本文在综合考虑智能家居远程控制系统的实用性、兼容性、拓展与裁剪、成本、功耗等一系列因素后，采用嵌入式ARM+Linux、ZigBee无线通信网络、终端传感器与受控设备、用户控制界面等技术，设计了一种比较完整的基于智能家居的远程控制系统，并完成了实验样机。本系统主要由ARM核心控制器、用户控制端和终端受控设备三个部分组成。以Internet为媒介实现远程监控，服务器负责实现用户控制端与终端受控设备之间的信息交互；受控终端分为有线连接和无线连接；用户控制端采用基于Web网页的控制方式。
　　最后本文对设计的系统进行了测试，结果表明实现了如下几个功能：Web远程控制、移动物体抓拍、监控报警、家电控制、传感器数据采集。达到了预期的设计要求：低成本与低功耗、易于拓展与裁剪、控制设备多样化、兼容性高。本实验样机完成了预设任务，信息通信方便快捷，具有较好的实用推广价值。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究的背景与意义

1.2 国内外研究历史与现状

1.3 本文研究内容与章节安排

第二章 系统整体方案研究

2.1 智能家居远程控制系统

2.2 智能家居远程控制系统中的关键技术

2.3 系统总体方案设计

2.4 本章小结

第三章 构建核心控制器

3.1 Linux系统移植

3.2 系统网关设计

3.3 广域网登陆方案

3.4 本章小结

第四章 系统终端的有线连接方式

4.1 有线连接总体结构

4.2 有线连接驱动程序设计

4.3 有线连接方式应用程序设计

4.4 音频模块

4.5 视频模块

4.6 本章小结

第五章 系统终端的无线连接方式

5.1 ZigBee技术研究

5.2 无线连接方式开发流程

5.3 本章小结

第六章 系统的整体实现与功能验证

6.1 控制系统整体结构

6.2 控制端界面设计

6.3 ARM与CC2530串口通信程序设计

6.4 系统测试

6.5 本章小结

第七章 全文总结和展望

7.1 全文总结

7.2 后续工作展望

致谢

参考文献