基于云平台的智能家居系统设计与实现

发布时间：2020-07-27 22:36

【摘要】：随着国内物质生活水平不断提高，人们对家电智能化的要求逐渐提高，智能家居系统应运而生。近年来，智能家居以网络化、信息化、智慧化及高安全、高效率、低成本等特点高速发展。传统智能家居采用数字电视机顶盒控制，利用综合布线技术连接家电，控制手段单一、现场有线布设繁琐、系统维护升级不便。针对这些问题，本文设计基于云平台的智能家居系统并给出实现方案。 基于云平台的智能家居系统，以云平台为核心实现存储和计算，综合利用嵌入式技术、传感器技术、短距离无线通信技术以及智能化音视频处理技术形成“以人为中心”的智能家居系统。在该智能家居系统中，云平台为智能家居提供用户认证、数据存储以及与家庭网关相连的编程接口等基础服务。在这些基础服务之上，云平台可以提供一个软件生态系统，实现语音识别、图像识别等智能化应用服务。智能家居网关作为家庭内部网络与云平台相连的通道，使网关从传统智能家居既负责通信又负责管理的任务中解放出来，减少成本并提高稳定性。智能家庭内部采用ZigBee无线通信协议组网。在电器端采用ZigBee无线智能插座控制电灯、窗帘等开关量设备，采用红外转发器控制电视、空调等非开关量设备。此外，用户终端可通过手机、平板电脑登录云平台获得智能家居定制化服务。只要用户具有相应权限，就可以在家中或是外地方便的控制智能家居系统。 智能家居网关、无线智能插座以及手势识别系统是基于云平台的智能家居系统中关键部分。在整体设计的基础上，给出这三个关键部分的实现方案。智能家居网关是以ARM芯片为核心的嵌入式网关。ARM芯片搭载Linux操作系统，系统中集成ZigBee通信模块和支持TCP/IP协议的以太网卡，实现家庭内部网络与因特网连通的功能。无线智能插座以德州仪器公司的CC2530为核心芯片，采用Z-stack协议栈实现ZigBee通信，针对室内家庭环境设计2.4GHz小体积板载PCB天线，实现智能插座与网关的互联。基于网络摄像头的自然手势识别系统以云平台为核心，借助开源计算机视觉库（OpenCV），对网络摄像头获取图像数据进行手势图像预处理、特征提取、手势运动分析等处理，采用手势控制智能家电，最终实现手势识别在基于云平台智能家居上的应用。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP393.09;TU855
【图文】：

40[31]开发板，如图 2-2 所示。Mini2440 是友amsung公司的S3C2440为微处理器，其处理nux 操作系统移动到其上，方便其上应用程序源，其 CPU 处理器主频 400Mhz,最高 533内存，128M 的FLASH 存储器，还有网络控网关的开发需要。

网络摄像头DS-2CD2112I

交叉编译环境模型

【参考文献】

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本文编号：2772480