基于ZigBee和ARM的智能家居系统的设计与实现
本文选题:智能家居 + ZigBee无线技术 ; 参考:《安徽理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:目前我国智能家居产业正在逐步发展,但在技术实现上却存在如下问题:(1)家居系统内部网络大部分是按有线连接,安装繁琐,功能升级与设备维护比较困难;(2)所用服务器功耗大,设备复杂;(3)虽有小部分家居产品实现无线控制,但功能定位单一,家居设备控制多功能化方面欠缺。本文采用ZigBee无线技术设计家庭内部网络通信机制,以终端节点分散室内周围连接家居设备,并利用嵌入式技术以ARM为中心建立家庭网关平台,对外通过以太网接入Internet,对内通过串口接入ZigBee无线网络,通过手机等移动终端对多种家居设备进行自由控制,实现对家居设备的远程监控。经过对本家居系统的测试,该系统能够准确监测室内温湿度变化、光照强度以及室内活动情况,网关服务器能够与家庭内部网络、终端设备实现信息交互,同时终端设备信息可以经服务器传递给浏览器呈现给用户,并可以通过网页界面自由控制家居设备运转,实现了远程监控家居设备的目的。本课题利用ZigBee技术组建家居系统内部无线网络,选择协调器+终端节点星型拓扑结构的组网方式,避免了有线连接的复杂繁琐,利于设备安装与维护,在该家居系统终端采用终端节点+设备执行模块,方便实现家居系统功能的扩展与拆卸。利用嵌入式技术,精简以ARM9处理器为核心的家庭网关服务器,根据系统需求添加与删减相关功能器件,降低了服务器的功耗,通过添加以太网接口并基于TCP/IP协议实现了移动客户端对家居设备的自由访问控制。
[Abstract]:At present, the smart home industry is developing gradually in our country, but there are the following problems in the technology realization: (1) the internal network of the home system is mostly wired, the installation is tedious, the function upgrade and the equipment maintenance are more difficult; (2) the power consumption of the server is large and the equipment is complex; (3) although a small part of the home product realizes wireless control, but the function In this paper, the ZigBee wireless technology is used to design the internal network communication mechanism of the family, to connect the home equipment with the terminal nodes, and to establish the home gateway platform with the embedded technology and ARM as the center, to access the Internet through the Ethernet, and to access the serial port through the serial port. ZigBee wireless network, through mobile terminals and other mobile terminals to control the remote control of a variety of home equipment, to realize remote monitoring of home equipment. Through the test of the home system, the system can accurately monitor indoor temperature and humidity changes, light intensity and indoor activities, gateway server can be with the home network, terminal equipment. In order to realize the information interaction, the terminal device information can be transferred to the browser by the server to the user, and the home equipment can be controlled freely through the web interface. The purpose of remote monitoring of the home equipment is realized. This topic uses ZigBee technology to set up the internal wireless network of the home system and select the coordinator + terminal node star type extension. The networking mode of the flutter structure avoids the complicated and complicated cable connection, which is beneficial to the installation and maintenance of the equipment. The terminal node + equipment execution module is used in the terminal of the home system to facilitate the expansion and disassembly of the function of the home system. The embedded technology is used to simplify the home gateway server with the core of the ARM9 processor, according to the system needs. Adding and reducing the related functional devices reduces the power consumption of the server. By adding the Ethernet interface and based on the TCP/IP protocol, the free access control of the mobile client to the home equipment is realized.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU855;TN92
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,本文编号:1911324
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