智能家居能源计量网关系统的设计

发布时间：2017-11-17 13:03

  本文关键词：智能家居能源计量网关系统的设计

  更多相关文章： 家居网关 能源计量 Linux IrDA ZigBee GPRS

【摘要】：随着社会经济的发展，人们的对生活的舒适度要求越来越高，在家居生活领域更是提出了更高的要求，在这样的一个背景下，“智能家居”概念逐渐走入了人们的生活。而随着嵌入式技术，无线传感网络技术的不断发展，使得“智能家居”从概念阶段开始走向广大消费者的日常生活，尤其是作为“智能家居”组成部分的“能源计量”领域，发展更是非常的迅猛。在这种背景下，本文研究和设计了一款适于家居能源计量的家庭网关系统。其采用ARM为中央处理器设计了智能家居能源计量网关的硬件平台，以IrDA、ZigBee和RF三种无线通信技术设计和开发了相应的无线传感网络和对应通信节点，另外还开发了GPRS模块。软件平台采用的是基于Linux操作系统的开发环境，在此基础上开发了智能家居能源计量网关的管理系统。 本文利用IrDA、ZigBee和RF三种无线通信技术设计了三种无线传感网络。IrDA传感网络是由一个IrDA主节点和若干个IrDA子节点组成，它们之间是通过点对点的方式通信的；ZigBee传感网络包含了一个ZigBee主节点和若干个ZgiBee子节点，，它们通过自组网组成星型网络结构的ZigBee传感网来实现信息的交互；RF传感网络包含了一个RF主节点和若干个子节点，它们通过自组网组成网状型结构的网络来实现相互间的通信。三种不同通信协议组成的网络共同组成了本系统的无线传感网络。 本系统的软件平台是基于内核版本为2.6.32的Linux操作系统。首先介绍了Bootloader的移植；接着介绍了Linux系统的移植，根文件系统移植，嵌入式Qt平台和嵌入式数据库的移植。最后在上述的基础上介绍了网关管理系统的开发，包括多线程的设计，数据库的建立和设计，网关初始化的设计及网关控制界面的设计。整个管理系统实现了各种通信协议的兼容和相互间的转换，保证了整个系统能高效稳定的运行。 最后是系统测试部分，主要是对系统的硬件测试和软硬件的联调测试。硬件测试包括ARM最小系统和GPRS模块的测试；软硬件联调则是对系统的功能的测试。
【学位授予单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.05;TU855

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