基于Zigbee+WiFi技术的智能家居网关系统的研究与设计

摘要

近些年，随着科学技术的飞速发展以及人们的生活水平不断提高，人们对于住房生活的追求不再只是一个简简单单的固定住房，而是追求一种更加舒适便捷的生活居住乐园。进入新世纪之后，由于计算机、通信领域和家电行业不再互不相干，这时如果能够通过现有的技术将家庭中的每个设备都连接起来，之后再在家庭中安装一个家庭网关来接通家庭内外部网络，这时人们就可以集中的、远程的控制家居智能设备，因此智能家居系统的相关概念也就被人们提了出来。智能家居系统主要应用于住宅之中，其组成部分可分为综合布线部分、智能网关部分、异构网络部分三个部分。由于智能网关在智能家居系统中处于核心地位，所以对家庭网关的研究意义非凡重大。就目前而言，在智能家居领域存在着使用不同的通信技术的问题，从而当采用不同的通信技术的设备进行通信连接时，会出现困难。为了解决这一问题，本课题主要就是针对在智能家居系统中占有主要地位的家庭网关进行了相关的研究，进而提出了能够支持多种不同通信协议的家庭网关的设计方案。　　在本课题中，根据智能家居产品的现状，结合之前家居环境所存在的问题提出了总线、设备、驱动模型的设计思路来设计智能家居网关的驱动程序，基于该设计，可以提高智能家居网关系统的拓展性。由于整个网关系统是基于驱动层来设计的，这就使得网关程序成为了Linux驱动程序的一部分，在编写应用程序时不需要关心底层驱动程序的具体实现细节，只需要按照相应的规则协议调用Linux内核提供的统一操作接口，对于整个家居网关系统的设计就会更加方便。　　结合课题设计思想，本文首先对智能家居网关的概念以及发展现状进行了综合阐述；然后在对网关系统进行了研究分析之后设计实现了网关系统，在设计部分提出理论框架后，以理论框架为基础对网关框架进行实现，实现过程中涉及到把BootLoader与Linux内核引入到OK6410开发板中，同时编制根文件系统，进而搭建好软件平台，为了实现关于课题的网关系统，之后在硬件平台上加入Zigbee和WiFi无线通信模块；最后就是通过对网关系统进行相关的测试来验证设计可行。篇末进一步提出了深入研究的目标。

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 智能家居网关国内外研究现状

1.3 智能家居网关发展趋势

1.4 网关实现形式的分析比较

1.5 论文内容组织结构

第二章 智能家居网关系统的研究

2.1 智能家居网关系统分析

2.2 智能家居网关涉及的主要技术

2.3 智能家居网关系统的硬件平台

2.4 智能家居网关系统的软件平台

2.5 本章小结

第三章 智能家居网关系统的设计与实现

3.1 智能家居网关系统总体设计

3.2 主要驱动软件设计

3.3 智能家居网关系统的实现

3.4 本章小结

第四章 智能家居网关系统的测试

4.1 功能测试

4.2 实时性测试

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2 进一步的工作

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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