基于云平台的智能家居控制系统研究与实现
发布时间：2021-02-24 08:24
随着人们物质生活水平的不断提升,对家电智能化控制的要求也逐渐提高。目前的智能家居系统主要通过家庭网关对家电进行室内控制,无法实现远程遥控,家电的使用情况也无法联网查询。虽然用户可以使用手机直接控制家中电器,但是需要安装众多的控制软件,无形中增加了手机的负担。针对以上智能家居系统存在的问题,本文设计了一款基于云平台的智能家居控制系统,重点完成云平台和家庭网关两部分的设计。在云平台上建立MySQL数据库实现存储控制信息的功能,使用PHP语言编写云端与微信后台、家庭网关通信的代码并且将其部署到云平台上。家庭网关的设计主要分为网络通信模块和ZigBee通信模块两部分。网络通信模块使用Arduino平台搭建,通过集成了TCP/IP协议栈的W5100网络接口芯片接入因特网,通过编程实现以HTTP协议访问云平台的功能。ZigBee通信模块使用瑞萨RL78/I1A单片机作为主控芯片,以鼎泰克公司生产的DRF1607H模块实现室内ZigBee无线通信的组网,使用触摸屏进行室内控制。本文设计了ZigBee通信模块的硬件电路并且制作了PCB板,通过编程实现以PWM波形式调节吸顶灯的亮度及颜色的功能。经过测试...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 智能家居国内外发展现状
1.3 关键技术发展现状及存在的问题
1.3.1 云计算发展现状
1.3.2 综合布线技术发展现状
1.3.3 微信平台发展现状
1.3.4 智能家居存在的问题
1.4 本文主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 系统方案设计及原理分析
2.1 系统总体方案
2.1.1 系统功能概述
2.1.2 系统总体架构设计
2.1.3 系统设计目标
2.2 云平台设计方案
2.2.1 云计算服务模式分类
2.2.2 云平台选型
2.2.3 新浪SAE架构分析
2.3 微信平台设计方案
2.3.1 微信数据交互流程
2.3.3 SYNC协议介绍
2.4 网关设计方案
2.4.1 网络通信模块设计
2.4.2 TCP/IP协议分析
2.4.3 无线通信模块设计
2.4.4 ZigBee协议分析
2.5 本章小结
第三章 云服务器设计与实现
3.1 SAE应用建立
3.1.1 创建应用
3.1.2 代码部署
3.1.3 数据库建立
3.1.4 微信公众平台接入
3.2 云服务器通信协议介绍
3.2.1 HTTP协议简介
3.2.2 PHP语言简介
3.2.3 XML语言简介
3.3 云服务器与微信通信代码设计
3.3.1 Token验证
3.3.2 解析XML数据
3.3.3 回复信息
3.4 云端与网关通信代码设计
3.5 本章小结
第四章 网关硬件系统设计
4.1 网络通信模块硬件设计
4.1.1 Arduino Ethernet参数
4.1.2 ATmega328最小系统设计
4.1.3 W5100网络芯片参数
4.2 无线通信模块硬件设计
4.2.1 R5F107AEGSP外围电路设计
4.2.2 ZigBee模块电路设计
4.2.3 外设电路设计
4.2.4 大功率LED驱动电路设计
4.2.5 触摸屏模块设计
4.2.6 无线通信模块PCB设计
4.3 本章小结
第五章 网关软件系统设计
5.1 Arduino软件设计
5.1.1 Arduino IDE简介
5.1.2 网络通信程序设计
5.2 无线通信模块软件设计
5.2.1 CubeSuite+开发工具介绍
5.2.2 无线通信模块主程序设计
5.2.3 显示程序设计
5.2.4 按键程序设计
5.2.5 触摸屏程序设计
5.2.6 脉冲宽度调制程序设计
5.3 本章小结
第六章 系统测试与调试
6.1 模块测试
6.1.1 网关MCU测试
6.1.2 ZigBee模块通信测试
6.1.3 按键与液晶显示模块测试
6.2 系统测试
6.2.1 网关与云平台通信测试
6.2.2 微信与云平台通信测试
6.2.3 系统联调
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]平民化、云端化成为趋势——2014年智能家居产品市场调查[J]. 何遥. 中国公共安全. 2014(20)
[2]基于微信公众平台下在线学习系统的应用[J]. 马卉宇. 信息技术与信息化. 2014(06)
[3]智能社区云服务平台及服务模式研究[J]. 岳敬华,张珣. 物联网技术. 2013(09)
[4]当智能家居遇到物联网[J]. 张树. 中国公共安全. 2013(16)
[5]电力线载波通信技术的发展和应用[J]. 孔思豪. 企业技术开发. 2013(20)
[6]基于数字证书的云计算安全认证平台的研究[J]. 徐祺. 计算机安全. 2013(07)
[7]基于云计算的智能家居系统[J]. 吴佳兴,李爱国. 计算机应用与软件. 2013(07)
[8]利用433MHz射频通信技术实现智能家居系统[J]. 刘杰,章韵,陈建新. 计算机应用. 2012(S2)
[9]无线及电力线载波在配用电系统组网应用[J]. 马跃,张辉,闫磊,罗先南. 电力系统通信. 2012(12)
[10]单片网络接口芯片W5100的原理与应用[J]. 王计元. 上海电力学院学报. 2011(02)
硕士论文
[1]沈阳智慧和平建设项目投资效益分析[D]. 曹静宇.吉林大学 2014
[2]基于云计算的移动医疗系统研究[D]. 严恺.中南大学 2014
[3]基于Zigbee温室大棚远程监控系统研究与实现[D]. 张伟滨.东北石油大学 2014
[4]太阳能采暖远程监控系统的设计与实现[D]. 李永彪.山西大学 2013
[5]基于云计算的移动商务研究与实现[D]. 肖磊.南昌航空大学 2013
[6]智能家居系统设计与实现[D]. 石祚生.南京邮电大学 2013
[7]基于Android平台的智能家居客户端系统设计与实现[D]. 崔荔.长安大学 2013
[8]面向云平台的软件配置与生成关键技术研究[D]. 蔡韵.复旦大学 2013
[9]一种新型高压带电显示装置的设计与实现[D]. 王冬梅.天津大学 2011
[10]基于云计算的应用运行引擎仿真平台的设计与实现[D]. 柳旭.北京邮电大学 2011
本文编号：3049092
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 智能家居国内外发展现状
1.3 关键技术发展现状及存在的问题
1.3.1 云计算发展现状
1.3.2 综合布线技术发展现状
1.3.3 微信平台发展现状
1.3.4 智能家居存在的问题
1.4 本文主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 系统方案设计及原理分析
2.1 系统总体方案
2.1.1 系统功能概述
2.1.2 系统总体架构设计
2.1.3 系统设计目标
2.2 云平台设计方案
2.2.1 云计算服务模式分类
2.2.2 云平台选型
2.2.3 新浪SAE架构分析
2.3 微信平台设计方案
2.3.1 微信数据交互流程
2.3.3 SYNC协议介绍
2.4 网关设计方案
2.4.1 网络通信模块设计
2.4.2 TCP/IP协议分析
2.4.3 无线通信模块设计
2.4.4 ZigBee协议分析
2.5 本章小结
第三章 云服务器设计与实现
3.1 SAE应用建立
3.1.1 创建应用
3.1.2 代码部署
3.1.3 数据库建立
3.1.4 微信公众平台接入
3.2 云服务器通信协议介绍
3.2.1 HTTP协议简介
3.2.2 PHP语言简介
3.2.3 XML语言简介
3.3 云服务器与微信通信代码设计
3.3.1 Token验证
3.3.2 解析XML数据
3.3.3 回复信息
3.4 云端与网关通信代码设计
3.5 本章小结
第四章 网关硬件系统设计
4.1 网络通信模块硬件设计
4.1.1 Arduino Ethernet参数
4.1.2 ATmega328最小系统设计
4.1.3 W5100网络芯片参数
4.2 无线通信模块硬件设计
4.2.1 R5F107AEGSP外围电路设计
4.2.2 ZigBee模块电路设计
4.2.3 外设电路设计
4.2.4 大功率LED驱动电路设计
4.2.5 触摸屏模块设计
4.2.6 无线通信模块PCB设计
4.3 本章小结
第五章 网关软件系统设计
5.1 Arduino软件设计
5.1.1 Arduino IDE简介
5.1.2 网络通信程序设计
5.2 无线通信模块软件设计
5.2.1 CubeSuite+开发工具介绍
5.2.2 无线通信模块主程序设计
5.2.3 显示程序设计
5.2.4 按键程序设计
5.2.5 触摸屏程序设计
5.2.6 脉冲宽度调制程序设计
5.3 本章小结
第六章 系统测试与调试
6.1 模块测试
6.1.1 网关MCU测试
6.1.2 ZigBee模块通信测试
6.1.3 按键与液晶显示模块测试
6.2 系统测试
6.2.1 网关与云平台通信测试
6.2.2 微信与云平台通信测试
6.2.3 系统联调
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]平民化、云端化成为趋势——2014年智能家居产品市场调查[J]. 何遥. 中国公共安全. 2014(20)
[2]基于微信公众平台下在线学习系统的应用[J]. 马卉宇. 信息技术与信息化. 2014(06)
[3]智能社区云服务平台及服务模式研究[J]. 岳敬华,张珣. 物联网技术. 2013(09)
[4]当智能家居遇到物联网[J]. 张树. 中国公共安全. 2013(16)
[5]电力线载波通信技术的发展和应用[J]. 孔思豪. 企业技术开发. 2013(20)
[6]基于数字证书的云计算安全认证平台的研究[J]. 徐祺. 计算机安全. 2013(07)
[7]基于云计算的智能家居系统[J]. 吴佳兴,李爱国. 计算机应用与软件. 2013(07)
[8]利用433MHz射频通信技术实现智能家居系统[J]. 刘杰,章韵,陈建新. 计算机应用. 2012(S2)
[9]无线及电力线载波在配用电系统组网应用[J]. 马跃,张辉,闫磊,罗先南. 电力系统通信. 2012(12)
[10]单片网络接口芯片W5100的原理与应用[J]. 王计元. 上海电力学院学报. 2011(02)
硕士论文
[1]沈阳智慧和平建设项目投资效益分析[D]. 曹静宇.吉林大学 2014
[2]基于云计算的移动医疗系统研究[D]. 严恺.中南大学 2014
[3]基于Zigbee温室大棚远程监控系统研究与实现[D]. 张伟滨.东北石油大学 2014
[4]太阳能采暖远程监控系统的设计与实现[D]. 李永彪.山西大学 2013
[5]基于云计算的移动商务研究与实现[D]. 肖磊.南昌航空大学 2013
[6]智能家居系统设计与实现[D]. 石祚生.南京邮电大学 2013
[7]基于Android平台的智能家居客户端系统设计与实现[D]. 崔荔.长安大学 2013
[8]面向云平台的软件配置与生成关键技术研究[D]. 蔡韵.复旦大学 2013
[9]一种新型高压带电显示装置的设计与实现[D]. 王冬梅.天津大学 2011
[10]基于云计算的应用运行引擎仿真平台的设计与实现[D]. 柳旭.北京邮电大学 2011
本文编号：3049092
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3049092.html
