基于ARM的智能家居系统设计与实现
发布时间：2021-04-19 02:06
近年来,物联网技术、嵌入式技术及人工智能技术的迅猛发展,从根本上改变传统智能家居架构。基于传统智能家居架构引入其他最新的技术成为推动智能家居系统改进与发展的动力。本文通过结合Zig Bee技术与ARM技术设计智能家居系统框架,运用Zig Bee网络通信能力与Exynos4412处理能力设计与开发智能家居系统,通过该系统连接家居生活中各种类型的电器设备,向用户提供一套完整的家居系统。本文对智能家居系统进行研究。首先,对智能家居系统的需求进行分析。智能家居系统的需求分为硬件需求、网络需求以及软件需求。其中硬件需求包括智能家居系统能够控制家庭中的各类设备,比如灯具、窗帘、空调、电视等设备,同时能够监控各设备的运行状态;网络需求为在各设备之间进行组网;软件需求包括通过手机APP控制以及查询相关设备的信息。其次,本文基于需求分析对系统以及硬件、网络和软件部分进行设计。本文使用Exynos4412芯片作为控制器,利用Zig Bee进行组网,然后各个设备终端通过红外传感器接入网络。APP基于安卓系统设计,并通过Resultful接口与服务器进行通信。第三,本文详细介绍了系统硬件开发、网络开发以及软件...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Zibee网络协议
电子科技大学硕士学位论文10图2-1Zibee网络协议以下为ZigBee网络拓扑结构：图2-2网络拓扑ZigBee技术可以运用三种网络拓扑结构，图2-2表示三种网络拓扑结构，分别为树型、星型及网状网型[39]，由三种网络拓扑结构优势与不足出发分析，选取与本系统要求相符的网络拓扑结构。以上拓扑结构中结构最简单的为星型拓扑，组成部分为一系列终端节点和一个协调者，树形拓扑组成部分包括一系列路由器、一个协调者及终端节点；网状拓扑结构的组成部分为一系列EndDevice与Router、一个协调者。
电子科技大学硕士学位论文12ARM体系结构中运用特殊技术将指令执行效率提高，执行指令时对时序结构产生一定依赖，同时具有预判性，可以让指令执行效率大幅提升。使用批量方式传输数据，并在内存中完成数据交换[42]。简化指令集合后在一条指令中合并多项功能，例如可以同时进行计算与位移两条指令，效率更高。2.4智能家居技术2.4.1智能家居技术方案发展设计与制定智能家居技术方案时分为三个时期，图2-3表示：图2-3分析智能家居系统控制技术由图2-3显示，采用PC作为系统服务器属于第一个时期，本时期智能家居系统并不具备适用性，仅为形成概念的初步时期与向用户展示时期，系统安全性低、稳定性不足，无法在实际中应用；第二个时期为基于单片机的设计与开发，由此开始不断加强智能家居系统专业化，实用性与易用性也得到提高。然而由于单片机性能的局限性影响，导致处理能力差，本系统的缺陷在于无法在复杂的环境中应用、场景简单、缺乏足够的稳定性，同时设计的短路更复杂。而嵌入式ARM可以在主流操作系统下运行，开发过程简单，功能更完善，在复杂应用中更适合，扩展性强，基于数字设计，稳定性更高且结构简洁。经过分析得出，嵌入式智能家居系统与基于PC的系统服务器、基于单片机的核心处理单元相比，在各个方面均表现出显著优势。我国开始研究智能家居系统时间短，然而在嵌入式技术方面已经处于全球领先地位，我国市场上已经正式推出大量基于嵌入式的智能家居系统。基于互联网的快速发展与在生活中的普及，嵌入式技术、家用电器数字化也迈入迅猛发展阶段，推动智能家居系统智能化程度快速提升，且安全性、稳定性更高，向人们提供多样化与个性化服务。智能家居在科技与数码技术基础上，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM和ZigBee的智能家居控制系统设计[J]. 黄国伟,彭玲,林伟腾. 现代计算机(专业版). 2014(22)
[2]基于Internet和GSM的智能家居网关设计与实现[J]. 曹梦龙,邹云东. 电视技术. 2014(03)
[3]基于ARM和ZigBee的智能家居远程监控系统设计[J]. 赵勇. 测控技术. 2012(11)
[4]基于CC2530的无线振动监测传感器节点设计[J]. 朱琎,杨占勇. 仪表技术与传感器. 2012(08)
[5]基于CC2530的ZigBee协调器节点设计[J]. 徐健,杨珊珊. 物联网技术. 2012(05)
[6]基于ARM9的嵌入式Linux系统移植[J]. 刘新建,于会山,李子东,姬小夸,张守辉. 工业控制计算机. 2011(08)
[7]ZigBee技术在智能家居网络中的应用研究[J]. 顾理军. 重庆电子工程职业学院学报. 2011(03)
[8]基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计[J]. 满莎,杨恢先,彭友,王绪四. 计算机应用. 2010(09)
[9]无线智能家居控制系统设计[J]. 徐方荣. 现代建筑电气. 2010(01)
[10]基于ZigBee和以太网的无线网关设计[J]. 杨顺,章毅,陶康. 计算机系统应用. 2010(01)
硕士论文
[1]基于ARM的ZigBee-以太网转换器的设计与实现[D]. 程勃.安徽大学 2014
[2]智能家居家庭网关平台的研究与设计[D]. 祝紫琴.浙江工业大学 2012
[3]基于ZigBee技术的智能家居的网关设计[D]. 侯涛.哈尔滨理工大学 2012
[4]基于Zigbee的智能家居系统的研究与实现[D]. 李广路.西南交通大学 2011
[5]基于ZigBee的智能家居网关系统的研究与实现[D]. 龙帆.湖南大学 2010
[6]嵌入式无线餐饮前端设计[D]. 程刘胜.辽宁工程技术大学 2009
本文编号：3146611
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Zibee网络协议
电子科技大学硕士学位论文10图2-1Zibee网络协议以下为ZigBee网络拓扑结构：图2-2网络拓扑ZigBee技术可以运用三种网络拓扑结构，图2-2表示三种网络拓扑结构，分别为树型、星型及网状网型[39]，由三种网络拓扑结构优势与不足出发分析，选取与本系统要求相符的网络拓扑结构。以上拓扑结构中结构最简单的为星型拓扑，组成部分为一系列终端节点和一个协调者，树形拓扑组成部分包括一系列路由器、一个协调者及终端节点；网状拓扑结构的组成部分为一系列EndDevice与Router、一个协调者。
电子科技大学硕士学位论文12ARM体系结构中运用特殊技术将指令执行效率提高，执行指令时对时序结构产生一定依赖，同时具有预判性，可以让指令执行效率大幅提升。使用批量方式传输数据，并在内存中完成数据交换[42]。简化指令集合后在一条指令中合并多项功能，例如可以同时进行计算与位移两条指令，效率更高。2.4智能家居技术2.4.1智能家居技术方案发展设计与制定智能家居技术方案时分为三个时期，图2-3表示：图2-3分析智能家居系统控制技术由图2-3显示，采用PC作为系统服务器属于第一个时期，本时期智能家居系统并不具备适用性，仅为形成概念的初步时期与向用户展示时期，系统安全性低、稳定性不足，无法在实际中应用；第二个时期为基于单片机的设计与开发，由此开始不断加强智能家居系统专业化，实用性与易用性也得到提高。然而由于单片机性能的局限性影响，导致处理能力差，本系统的缺陷在于无法在复杂的环境中应用、场景简单、缺乏足够的稳定性，同时设计的短路更复杂。而嵌入式ARM可以在主流操作系统下运行，开发过程简单，功能更完善，在复杂应用中更适合，扩展性强，基于数字设计，稳定性更高且结构简洁。经过分析得出，嵌入式智能家居系统与基于PC的系统服务器、基于单片机的核心处理单元相比，在各个方面均表现出显著优势。我国开始研究智能家居系统时间短，然而在嵌入式技术方面已经处于全球领先地位，我国市场上已经正式推出大量基于嵌入式的智能家居系统。基于互联网的快速发展与在生活中的普及，嵌入式技术、家用电器数字化也迈入迅猛发展阶段，推动智能家居系统智能化程度快速提升，且安全性、稳定性更高，向人们提供多样化与个性化服务。智能家居在科技与数码技术基础上，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM和ZigBee的智能家居控制系统设计[J]. 黄国伟,彭玲,林伟腾. 现代计算机(专业版). 2014(22)
[2]基于Internet和GSM的智能家居网关设计与实现[J]. 曹梦龙,邹云东. 电视技术. 2014(03)
[3]基于ARM和ZigBee的智能家居远程监控系统设计[J]. 赵勇. 测控技术. 2012(11)
[4]基于CC2530的无线振动监测传感器节点设计[J]. 朱琎,杨占勇. 仪表技术与传感器. 2012(08)
[5]基于CC2530的ZigBee协调器节点设计[J]. 徐健,杨珊珊. 物联网技术. 2012(05)
[6]基于ARM9的嵌入式Linux系统移植[J]. 刘新建,于会山,李子东,姬小夸,张守辉. 工业控制计算机. 2011(08)
[7]ZigBee技术在智能家居网络中的应用研究[J]. 顾理军. 重庆电子工程职业学院学报. 2011(03)
[8]基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计[J]. 满莎,杨恢先,彭友,王绪四. 计算机应用. 2010(09)
[9]无线智能家居控制系统设计[J]. 徐方荣. 现代建筑电气. 2010(01)
[10]基于ZigBee和以太网的无线网关设计[J]. 杨顺,章毅,陶康. 计算机系统应用. 2010(01)
硕士论文
[1]基于ARM的ZigBee-以太网转换器的设计与实现[D]. 程勃.安徽大学 2014
[2]智能家居家庭网关平台的研究与设计[D]. 祝紫琴.浙江工业大学 2012
[3]基于ZigBee技术的智能家居的网关设计[D]. 侯涛.哈尔滨理工大学 2012
[4]基于Zigbee的智能家居系统的研究与实现[D]. 李广路.西南交通大学 2011
[5]基于ZigBee的智能家居网关系统的研究与实现[D]. 龙帆.湖南大学 2010
[6]嵌入式无线餐饮前端设计[D]. 程刘胜.辽宁工程技术大学 2009
本文编号：3146611
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