基于EnOcean的智能家居系统的研究与实现

发布时间：2017-04-06 16:00

  本文关键词：基于EnOcean的智能家居系统的研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：智能家居是计算机技术、自动化控制技术、通讯技术相互结合,共同发展的产物,包括对各类家用设备的控制、安保设备的监控运行以及智能照明等方面的内容,目标就是提供更舒适、更安全的居家环境。本课题来源于某IT企业“智能家居系统”项目。针对智能家居的特点及用户的需求,通过分析、对比和研究,考虑未来智能家居的发展趋势,利用EnOcean技术设计及实现了一款低碳、绿色、节能的智能家居系统。该系统主要包括:远程管理单元客户端、智能网关、家庭内部网络、外部网络、EnOcean终端设备。本文主要完成的研究工作如下:1)分析了大量有关智能家居方面的文献资料,结合某IT企业智能家居项目提出了课题的研究背景与意义,阐述了国内外智能家居包括EnOcean技术发展研究现状,指出了未来智能家居发展趋势。2)对EnOcean技术进行分析并与其它无线技术进行了对比,突出EnOcean技术在智能家居领域的优势,并对EnOcean技术架构作了详细的分析,包括:能量收集技术、无线技术、EnOcean协议;然后根据智能家居系统需求分析,对智能家居系统的外部网络、智能网关、内部网络拓扑结构等部分的设计方案进行选取,最后提出整个基于EnOcean智能家居系统的总体设计及各部分的设计,并对其系统功能、可行性进行分析。3)对智能家居的硬件部分进行了设计。详细的设计的智能网关模块电路,然后按各个模块详细介绍:处理器模块设计、EnOcean无线收发模块设计、KNX总线模块设计、Wifi模块、电源模块,实现了嵌入式Internet技术、KNX技术、Wifi技术和EnOcean技术的巧妙融合。并对智能网关的通信协议进行了分析,实现各协议之间的转换,还对内部网络硬件模块进行了设计,包括:EnOcean子网控制单元、EnOcean信号中继单元以及EnOcean终端设备单元。4)对智能家居的软件部分进行了设计,首先对Android技术进行了介绍,再介绍了安卓客户端远程管理单元的软件设计,主要包括软件界面设计和Socket通信程序设计,其中软件界面设计包括登陆/注册界面和主控制界面;然后,重点描述了智能网关软件设计,包括网关软件体系结构与网关主程序设计;最后,介绍了家庭内部网络的软件设计。5)系统调试与分析,对智能家居系统的系统功能进行了测试,包括:网关的性能、客户端远程管理单元系统功能、通信距离。
【关键词】：EnOcean 智能家居 安卓 智能网关 内部网络
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.1.1 课题研究的背景10
• 1.1.2 课题研究的意义10-11
• 1.2 智能家居研究的现状和发展趋势11-14
• 1.2.1 国外智能家居的研究现状11-12
• 1.2.2 国内智能家居的研究现状12-13
• 1.2.3 智能家居的未来发展趋势13-14
• 1.3 课题研究的主要内容14-15
• 1.3.1 课题来源14
• 1.3.2 课题研究的目标及内容14-15
• 1.4 论文的组织结构15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 基于EnOcean智能家居系统分析与总体设计17-35
• 2.1 EnOcean技术分析17-23
• 2.1.1 EnOcean技术简介及与各无线通信技术比较17-19
• 2.1.2 EnOcean技术系统架构19-23
• 2.1.2.1 能量收集技术20-21
• 2.1.2.2 无线技术21
• 2.1.2.3 EnOcean协议分析21-23
• 2.2 智能家居系统方案分析23-30
• 2.2.1 智能家居外部网络方案的选取24-25
• 2.2.2 智能家居智能网关方案的选取25-27
• 2.2.3 智能家居内部网络拓扑结构方案的选取27-30
• 2.3 智能家居系统总体设计30-34
• 2.3.1 智能家居系统总体框架设计30-32
• 2.3.2 系统功能32-33
• 2.3.3 系统可行性分析33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章 智能家居系统硬件设计35-49
• 3.1 智能网关硬件模块35-39
• 3.1.1 处理器模块设计36-37
• 3.1.2 EnOcean无线收发模块设计37
• 3.1.3 KNX总线模块设计37-38
• 3.1.4 Wifi通信模块38-39
• 3.1.5 电源模块39
• 3.2 智能网关通信协议分析39-43
• 3.3 内部网络硬件模块43-45
• 3.3.1 EnOcean子网控制单元硬件设计43
• 3.3.2 EnOcean信号中继单元硬件设计43-44
• 3.3.3 EnOcean终端设备单元硬件设计44-45
• 3.4 其它电路设计45-48
• 3.4.1 EnOcean无线开关单元45-46
• 3.4.2 交流过零检测电路46-47
• 3.4.3 调光电路47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 智能家居系统软件设计49-68
• 4.1 Android技术分析49-54
• 4.1.1 Android系统简介50
• 4.1.2 Android系统架构50-52
• 4.1.3 Android组件52-53
• 4.1.4 安卓开发环境搭建53-54
• 4.2 远程管理单元Android客户端软件设计与实现54-63
• 4.2.1 软件界面的设计54-60
• 4.2.1.1 登录界面的设计与实现54-57
• 4.2.1.2 注册界面的设计与实现57-58
• 4.2.1.3 主控制界面的设计与实现58-60
• 4.2.2 Socket通信程序的设计60-63
• 4.3 智能网关软件设计63-66
• 4.3.1 智能网关软件体系结构63-65
• 4.3.2 智能网关主程序设计65-66
• 4.4 家庭内部网络软件设计66-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第5章 智能家居系统调试与分析68-77
• 5.1 系统测试环境68
• 5.2 系统功能测试68-75
• 5.3 通信距离测试分析75-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第6章 总结与展望77-79
• 6.1 论文总结77-78
• 6.2 未来工作展望78-79
• 参考文献79-82
• 附录1 系统操作流程82-86
• 攻读学位期间的研究成果86-87
• 致谢87

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1 ;无线智能家居系统[J];数字社区&智能家居;2010年05期

2 张达勇;;智能家居系统的功能安全设计[J];数字社区&智能家居;2010年Z1期

3 胡晶晶;;家,温暖安全的港湾——探秘智能家居系统[J];现代工业经济和信息化;2012年01期

4 许克定;;智能家居系统技术探讨[J];电子世界;2012年08期

5 聂磊;裴雪;;物联网引发智能家居系统设计新趋势[J];大众文艺;2013年04期

6 王飞跃,黄小池;基于网络的智能家居系统现状和发展趋势[J];家用电器科技;2001年06期

7 朱顺兵,张九根;智能家居系统的关键技术与设计[J];建筑电气;2003年05期

8 徐卓农;;智能家居系统的现状与发展综述[J];电气自动化;2004年03期

9 ;智能家居系统应用及结构[J];智能建筑与城市信息;2005年06期

10 董杰;智能家居系统的组成及设计[J];科技情报开发与经济;2005年03期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 杨利平;龚卫国;李伟红;王华华;周留洋;;基于网络技术的远程智能家居系统[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年

2 苏本跃;王广军;章健;;基于物联网环境下体感交互技术的智能家居系统[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集（第四分册）[C];2013年

3 周余;刘渊;杨万全;;数字家庭网络下智能家居系统的实现[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年

4 石小兰;韩江洪;魏振春;;基于分布式控制的智能家居系统[A];第二十四届中国控制会议论文集（下册）[C];2005年

5 张浩;刘世栋;李炳林;;基于多种通信方式的智能家居系统[A];2012电力行业信息化年会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 万红金　陈锡明;智能家居系统如同忠诚管家[N];深圳商报;2009年

2 本报记者 吴挺;探秘智能家居系统[N];计算机世界;2009年

3 梁新;生态智能家居系统引领绿色环保家居变革[N];中国建材报;2008年

4 林苗苗　程英;三门一创业大学生获3500万元风险投资[N];台州日报;2011年

5 本报记者 齐煜;中国高端住宅亟待智能化[N];中国房地产报;2012年

6 ;“宁波智造”畅行物联网[N];宁波日报;2012年

7 本报记者　沈勇;各色“新家”让人流连忘返[N];深圳特区报;2007年

8 记者 戴宏　实习生 董金萍;全区首个智能化社区落户鄂尔多斯[N];内蒙古日报(汉);2009年

9 记者 吴苡婷;二工大打造清洁技术概念屋[N];上海科技报;2011年

10 记者 王志彦;张江物联网：进门“刷脸”不刷卡[N];解放日报;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张璐;智能家居系统人机关系研究[D];江南大学;2008年

2 苏义超;基于ARM-Android的智能家居系统研究[D];华南理工大学;2015年

3 张凤岭;基于ARM和Zigbee的小区智能家居系统[D];天津理工大学;2015年

4 袁帅;基于自适应动态规划的智能家居系统研制[D];山东建筑大学;2015年

5 夏浩淼;基于ARM的智能家居系统的研究与设计[D];昆明理工大学;2015年

6 刘寰;基于ARM与ZigBee的智能家居系统的设计与研究[D];西安建筑科技大学;2015年

7 陈珍军;基于ARM和ZigBee的智能家居系统设计[D];河北农业大学;2015年

8 郑风;多屏互动在智能家居系统下的研究与实现[D];西南科技大学;2015年

9 卢伟;基于μTenux的智能家居系统网关的设计与实现[D];大连交通大学;2015年

10 应华平;基于Android与ZigBee的智能家居系统的设计与实现[D];南昌大学;2015年

  本文关键词：基于EnOcean的智能家居系统的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

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