基于物联网技术的智能家居控制系统研究与设计

发布时间：2017-05-24 20:09

  本文关键词：基于物联网技术的智能家居控制系统研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：21世纪以来,随着改革开放深入发展,中国加入世界经济组织以后,科技带来的改变让人触目惊心,对于当今趋势下,智能生活的理念应运而生。本文依托于物联网技术的发展,以智能家居控制系统作为研究项目,在现今信息化和数字化快速发展的时代,通过智能控制的研究与设计,应用于现今家居生活中,而智能家居的发展正好符合社会的这种需求改变,通过家庭网络把各种家庭电器合理的连接起来,并通过一定的控制策略协调彼此的工作状态,从而构成舒适安全的智能化居住环境,满足人们在家庭生活中、工作中、娱乐中的需要。本文中智能家居项目是依托于广东电信研究院自主研发和设计的以安卓系统为操作平台,利用IMS网络构建智能终端,构建完善的智能家居控制框架,在整个智能家居网关构建中,涉及到几种无线网络组网技术,其中包括蓝牙,WiFi,Zigbee和红外等几种常见短距离联网技术,这些通信技术应用不同的传输方式和介质,包含的传输带宽和有效的传输距离等各有不同。本文中智能终端的构建技术,采用家庭网关(IMS终端),将家庭网络互联互通协议移植到中国电信研究院的中国电信网络中,承载数字家庭丰富的功能和状态。第一步,通过控制器发送控制指令给相应的家居控制器网关,进行家居设备的控制。第二步,家居控制器网关接收到控制指令后,控制相关家庭成员,然后再把控制结果返还给控制器。第三步,控制器收到来自控制网关的反馈响应,根据响应向服务器发送控制控制结果的情况。第四步,服务器收到来自控制器的反馈信息后,修改响应家居成员的状态信息。本项目智能家居特点和解决问题在于家居控制系统中,家庭控制网关组网技术和IMS终端设计,其中家庭控制网关通过RF 433模块嵌入在S3C2440 ARM9主控制器和家居设备中,通过发射433MHZ频率的脉冲信号,再利用调制解调技术把脉冲信号转换成数字信号,完成无线数据传输和IMS终端对家居设备智能控制,而控制终端选择电信研发的IMS控制系统,在安卓基础上开发的使用与智能家居的应用软件,很好的实现家居各种场景和家电设备的控制,满足物联网技术的智能家居控制系统标准。
【关键词】：智能终端 IMS终端 安卓 家庭网关 RF433
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP273.5;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 课题的背景和意义13-14
• 1.2 智能家居系统的国内外发展现状14-17
• 1.2.1 国内发展形势14-16
• 1.2.2 国外研究现状16-17
• 1.3 本论文设计主要工作以及解决问题和论文结构17-19
• 1.3.1 本论文的主要工作17-18
• 1.3.2 论文的组织结构18-19
• 第二章 相关技术的研究与应用分析19-33
• 2.1 智能家居主要控制系统核心研究技术19-30
• 2.1.1 GSM技术分析与应用19-20
• 2.1.2 GPRS技术分析与应用20-21
• 2.1.3 WEB技术分析与应用21-23
• 2.1.4 Zigbee技术分析与应用23-25
• 2.1.5 WIFI技术分析与应用25-27
• 2.1.6 蓝牙技术分析与应用27-28
• 2.1.7 红外技术分析与应用28
• 2.1.8 RF433通信技术分析与应用28-30
• 2.2 主要无线通信技术对比结果分析30-31
• 2.3 家电控制无线组网技术的选择31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 IMS网络及IMS智能终端33-46
• 3.1 IMS网络介绍33-35
• 3.1.1 IMS概述33-34
• 3.1.2 IMS的主要应用研究34-35
• 3.2 IMS智能终端35-38
• 3.3 android操作系统分析与应用38-44
• 3.3.1 android系统框架39-42
• 3.3.2 android应用程序开发42-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第四章 相关技术总体方案设计与实现46-78
• 4.1 智能家居系统需求与组成结构46-47
• 4.2 家电控制系统框架47-48
• 4.3 基于物联网的智能家居互联互通关键技术及产品研发48-53
• 4.3.1 基于物联网的互联互通关键技术及标准规范制订49
• 4.3.2 基于物联网的混合多模式组网的专用通讯模块的研发49-50
• 4.3.3 白色家电智能控制系统50
• 4.3.4 适合白电网络互联的物理层(PHY)、应用控制层(APL)技术50-51
• 4.3.5 混合组网及跨网络协议融合技术研究51-52
• 4.3.6 家庭多媒体及数据主网互联互通系统52-53
• 4.3.7 家庭控制子网53
• 4.4 IMS智能终端家电控制系统软件模块设计53-55
• 4.4.1 家电控制系统软件功能需求分析53-55
• 4.4.2 家电控制模块软件设计分析55
• 4.5 智能家居网关控制系统设计55-67
• 4.5.1 家庭控制网关硬件系统设计55-60
• 4.5.2 家庭控制网关通信协议设计60-65
• 4.5.3 智能家居系统家庭网关软件工作步骤65-67
• 4.6 智能家居家电控制功能模块软件实现67-77
• 4.6.1 家电控制系统控制界面设计与实现69-74
• 4.6.2 网络通信模块设计与实现74-76
• 4.6.3 IMS终端控制家电设备软件设计与实现76-77
• 4.7 本章小结77-78
• 第五章 控制系统结果演示78-85
• 5.1 家电控制系统环境搭建和实物演示78-79
• 5.2 网络连接子模块演示79-80
• 5.3 家电控制子模块功能演示80-82
• 5.4 控制系统演示效果总结82-83
• 5.5 控制系统改善与提高83
• 5.6 本章小结83-85
• 总结与展望85-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果89-91
• 致谢91-92

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