基于Arduino的智能云管家的设计与开发

发布时间：2017-08-27 00:21

  本文关键词：基于Arduino的智能云管家的设计与开发

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【摘要】：智能家居的概念在二十世纪九十年代左右被提出,在欧美等发达国家经历了一段时间的蓬勃发展,但近几年智能家居系统特别是有关其架构的研究略有停滞。国内外主流的智能家居系统几乎都采用基于中控主机的自组网架构,扩展性差且缺少智能逻辑,难以实现智能化和自动化的控制。在设备组成方面,无法实现即插即用和自由组装与拆卸的模式,灵活度较差。在应用程序接口方面,各个厂商闭门造车,都致力于开发各自的标准,导致市场上各类智能家居系统的软硬件之间几乎没有兼容性可言。而在基础特性方面,没有依托互联网既有的海量数据,不能实现基于大数据挖掘的智能体验。基于对目前主流智能家居架构的深入研究与分析,本文提出了基于云平台的新型智能家居架构,并实现了一套基于此架构的智能云管家系统。基于云平台的智能家居系统,使用ZigBee自组网模式,网络拓扑为星型结构,硬件通讯则采用基于内容的统一协议,,从而使扩展性得到了质的提升。系统在访问端共用一套相同的JSON通讯格式,减少了Web与Android端的代码冗余。在系统后端的数据转发方面,设计了一款高效的分布式中间件,实现了访问的均衡负载和宕机恢复机制。在数据处理方面,定义了一种依托于云端的智能逻辑,不仅加快了反应速度,而且提高了系统的吞吐量。而在智能扩展方面,实现了一款能够自动提取Web内容的网络爬虫,可以实时地为用户提供最新的互联网数据。通过实例讲述了如何利用本系统搭建全自动运行的智能空调,最后总结全文并阐述个人对智能家居系统发展的展望。
【关键词】：智能家居 云架构 爬虫
【学位授予单位】：江西财经大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855;TN92;TP393.09
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 智能家居架构的研究现状10-11
• 1.3 论文的研究内容11-12
• 1.4 论文的组织结构12-13
• 2 系统相关的技术介绍13-25
• 2.1 硬件技术13-18
• 2.1.1 Arduino13-17
• 2.1.2 ZigBee通讯17
• 2.1.3 传感与被控终端17-18
• 2.2 软件技术18-25
• 2.2.1 Java语言18
• 2.2.2 Web开发18-19
• 2.2.3 Android开发19-20
• 2.2.4 Spring框架20-22
• 2.2.5 Netty库22
• 2.2.6 Kryo库22-23
• 2.2.7 Log4j库23-24
• 2.2.8 MySQL数据库24-25
• 3 硬件系统设计25-33
• 3.1 硬件系统架构25-27
• 3.2 智能家居网关27-28
• 3.3 ZigBee自组网28-29
• 3.4 红外线转发球29-30
• 3.5 智能开关30
• 3.6 其他传感器30-33
• 3.6.1 温度检测终端30-31
• 3.6.2 湿度检测终端31-33
• 4 软件系统设计33-53
• 4.1 软件系统整体架构33-38
• 4.1.1 系统前端34-36
• 4.1.2 转发层36
• 4.1.3 逻辑层36-38
• 4.2 总体工作流程38-41
• 4.2.1 硬件端工作流程39-40
• 4.2.2 中间件的工作流程40-41
• 4.2.3 智能逻辑的工作流程41
• 4.3 后台服务器41-44
• 4.4 云爬虫44-46
• 4.5 Web端软件设计46-48
• 4.6 Android端软件设计48-49
• 4.7 应用实例：智能空调49-53
• 5 系统实现53-61
• 5.1 硬件控制53-54
• 5.2 Web开发54-55
• 5.3 Android开发55-56
• 5.4 云爬虫56-57
• 5.5 智能空调57-61
• 6 总结与展望61-63
• 6.1 总结61
• 6.2 展望61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68

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本文编号：743469