智能家居网关软件系统的设计与实现

发布时间：2017-04-14 03:09

  本文关键词：智能家居网关软件系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机应用技术、网络通信技术以及传感控制技术的发展,智能家居逐渐走进人们的生活之中,它将与家居生活有关的各种家居终端设备,系统地结合在一起,为人们提供智能、舒适的居住环境。针对普通的家居环境,本文提出了一种基于嵌入式Linux操作系统和ZigBee无线传感网络技术的的智能家居网关解决方案。首先介绍了智能家居网关系统在国内和国外的研究现状及其应用发展,并分析各自的优缺点,接着对用户的需求进行了较为详细的分析,明确了符合用户需求的智能家居网关软件系统的总体解决方法及具体的模块设计方法,详细论述了系统应用层功能模块设计,网关通信协议的设计和设备通信模块的设计,支持串口通信和以太网通信。最后详细阐述了智能家居网关软件系统的实现,在智能家居网关上设计了QT图形化界面和本地实现交互。同时,在网关上搭建了嵌入式Web服务器BOA,远程用户可以通过Web浏览器访问控制智能家居网关系统,并针对网关系统功能和稳定性进行相关测试。本课题的研究对象是以三星S3C6410处理器为控制核心,通过ZigBee技术集成多种传感器的智能家居网关系统。解决了普通家居内网构建采用基于总线和电力线造成的布线复杂、线路易腐蚀等缺点,该系统同时支持室内温湿度管理和灯光管理等家电设备的管理控制,充分体现了智能家居智慧生活的含义,且最终测试效果良好,有一定的推广价值。
【关键词】：智能家居网关系统 嵌入式Linux QT Web服务器 Zigbee技术
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP316.81;TN92;TU855
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 第一章 绪论6-10
• 1.1 智能家居的概述6
• 1.2 发展历程及研究现状6-8
• 1.2.1 发展历程6-7
• 1.2.2 研究现状7-8
• 1.3 研究的目的和意义8-9
• 1.4 论文研究内容和结构9-10
• 第二章 智能家居网关系统需求分析10-18
• 2.1 智能家居系统10-12
• 2.1.1 家居系统需求分析10-11
• 2.1.2 家庭组网要求分析11-12
• 2.2 远程访问功能分析12-13
• 2.3 智能网关功能设定13-14
• 2.4 智能网关用例分析14-17
• 2.5 本章小结17-18
• 第三章 系统总体设计18-37
• 3.1 系统总体方案18-21
• 3.1.1 系统硬件概述19-20
• 3.1.2 软件系统架构设计20-21
• 3.2 网关应用层功能模块设计21-25
• 3.2.1 用户登录模块设计21-22
• 3.2.2 设备控制模块设计22-23
• 3.2.3 设备查询模块设计23
• 3.2.4 灯光管理模块设计23-24
• 3.2.5 温湿度管理模块设计24-25
• 3.3 数据库设计25-27
• 3.4 网关通信协议设计27-36
• 3.4.1 通信协议概述27
• 3.4.2 帧格式27-30
• 3.4.3 对象字典与模块描述30-32
• 3.4.4 应用层OD定义32-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 网关软件系统的设计与实现37-53
• 4.1 开发平台搭建37-41
• 4.1.1 Bootloader的移植37-38
• 4.1.2 内核编译与修改38
• 4.1.3 根文件系统的制作38-40
• 4.1.4 交叉编译平台建立40-41
• 4.2 串口通信模块设计与实现41-43
• 4.3 QT图形界面应用模块实现43-46
• 4.3.1 灯光管理模块实现43-45
• 4.3.2 温湿度管理模块实现45-46
• 4.4 Web远程访问的实现46-52
• 4.4.1 BOA WebServer的移植47-48
• 4.4.2 用户登录实现48-49
• 4.4.3 设备控制实现49-51
• 4.4.4 设备查询实现51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 网关系统运行状况与测试53-61
• 5.1 系统集成53-54
• 5.2 测试环境54-55
• 5.3 功能测试55-58
• 5.4 稳定性测试58-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66

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本文编号：305064