智能家居通信系统设计

智能家居通信系统设计摘要时代不断进步，人民群众生活水平不断提高，同时对于生活质量提出了更高要求，许多人民群众越来越认识到智能之家的新兴概念。即使目前这一技术仍处于萌芽阶段，但可以预见，智能家庭和智能家庭将在不久的将来成为现实。各大电器厂商都看到了这一新兴技术广阔的发展前景，他们陆续加大了对这一新兴领域的科研投入，同时这一新兴市场也慢慢形成，使得智能家居这一新兴领域得以更快速的发展，同时凭借无线网络技术的优点，以无线网络为中心构建的无线智能家居系统成为现在而言最优的智能家居解决方法，同时也是这一新兴领域最近一段时间发展的一个重要方向。本设计详细查阅并了解了国内外智能家居控制系统的发展情况，发现了这一新兴领域在发展过程中遇到的各种困难，如：对电脑的过度依靠、多基于有线通信，移动便利性较低、系统搭建繁琐，操作成本较高且不易维护，对施工人员有较高的专业水平要求、设计花费不低、不能满足每个人不同的需求等。关键词：智能家居：无线网络传输：远距离操控目口录一、绪论1.1课题研究背景1.2国内外研究发展状况1.3研究意义…2二、智能家居系统设计方案….32.】智能家居控制系统需求分析.32.2智能家居无线组网技术分析42.3智能家居控制系统方案设计62.3.1智能家居控制系统结构设计.62.3.2智能家居控制系统框图.6三、智能家居控制系统硬件设计.73.1引言73.2系整体架构和无线传感器节点架构..83.3核心电路硬件设计…P3.3.】电源电路…103.3.2时钟电路123.3.3接口电路…123.3.4f1ash电路设计133.4通信模块硬件设计…153.5温湿度模块硬件设计163.6烟雾报警模块硬件设计…18四、智能家居控制系统软件设计…194.1系统开发环境.…194.2网关系统设计194.2.1网关设计方法194.2.2LwP协议的移植194.2.3 Socket设计.204.2.4网关软件系统应用设计.214.3模块驱动设计224.4远程监控设计24五、智能家居控制系统测试。.255.1系统组成…255.2数据采集测试255.3网络测试.26六、结论…28致谢…29参考文献…30一、绪论1.1课题研究背景进入21世纪，人民的群众的生活发生了翻天覆地的变化，不管是生活质量还是生活水平都得到了长足的进步，对家庭功能的要求也日益增加，以前的生活方式已经不能满足人们对自身生活质量的要求了与此同时出现了一种全新的，更加符合现代人的生活方式成为广大人民群众新的追求目标。科学技术的不断发展，智能家居这一新兴领域应运而生，正在满足人们不断变化的需求。同时这一新兴概念智能家居以传统住宅为基础，使用各种科学技术、新一代移动通话手段和比较创新的使用方法，使用过去旧社会中日常使用的生活物质进行了整理以及备份。同时经过超级计算机，云电脑，以及新一代互联网技术辅助应用，为我们的使用者保持更好的生活状态以及更加健康，迅速的生活节奏，免除一些细小的生活烦恼，使得家庭变的更加和睦，舒适。新一代的智慧家庭系统通过运用超级计算机以及更加快速的新一代通信网络，使得信息快速交换，快速流通的同时，保证了使用者生活的便捷以及正常运行。同时实现了信息的实时交换。以及信息的可靠性得到了一定程度的大幅度提升。在这一智慧家庭系统中，使用者可以方便的使用一些终端设备，例如移动电话，家庭终端控制平台，以及更高速度的计算机设备，平板电脑，及时的查看家庭中的所有情况。并且不受地点时间的限制，随时查看，随时了解，随时控制。使用者的时间也得到了大规模的节约，人们可以去做自己想做的事情，提升生活质量的同时，使得生活变的更加便捷。在这几年中，智能家电也涌现了很多很多。在这之中，就有对于家用电器设备的控制，安全方面的监测系统。以及家庭中对于环境因素的监测，包括天然气甲烷泄漏监测，空气中PM2.5的监测。在这一新兴领域中最核心的影响是，通信系统。这一系统在承担起数据中转中心的同时，不仅需要对收集来的数据进行规整处理，使得数据得到尽可能的规整，在后台查看以及系统运行时保证系统的稳定性，降低宕机的概率。同时也要兼顾与其他设备的组网，使得所有家用电器，所有终端移动设备，所有监测传感器都可以加入进这一网络中来。共同去搭建一个更加完善，更加方便、更加安全的新型家庭智能通信系统。1.2国内外研究发展状况即使这一新兴概念在很早之前就被发明，但是一直缺乏实际的具体事件。转折点发生在二十世纪末期山。微软总裁花费很多资金、经过了很多年建造了很大的科技住宅“未来之屋”，将科技与日常生活很好的连接起来四。家居灯光、温度湿度等均由家庭服务器独立处理并完成，满足每个人不同的诉求。在澳大利亚，此类服务最显而易见的特点是完全自动化)。具体方法包括通过调用面部认证功能自行打开门：将排水功能连接家中游泳池，根据外界环境变化，自动控制，进行换水和放水操作：安全系统分布了很多各种传感器，确保整个家庭安全。互联网供应商也把目光投向了家庭智能化行业中。2014年美国智能商用公司NestLabs被谷歌用32亿美元进行了收购，谷歌也正式宣布开始着手家庭智能化领域。2016年，谷歌公司推出了一个名为谷歌家庭的智能家居系统，可以使得家用电器之间形成连接，并最终控制这些家庭设备。这一高科技产业，直到一九九零年代，家居智能，智慧家庭这一新兴概念才广为国人所知。而我国政府对这一新兴领域也给予了较高的重视。2010年之后，相应政策措施法规不断涌现，这一新兴领域这才得到了飞速发展。此类规定的出台为智能家庭的发展提供了相应的基础。海尔的智慧家庭平台集成了各种电器设备、窗帘、灯光等。同时在家中实现跨产品、品牌的互相之间的连接。1.3研究意义科学技术发展壮大，同时智能家居这一概念是由互联网向物联网发展的发展过程。智能家居是由以家中无线网络为中心，连接在一起的电器设备。将它们互相关联在一起，并且提供了家中设备控制，光照处理，安全警报，环境测量，暖气通风空调控制等功能。和以前的家庭设备比一下，这一新兴的解决方案在维持了最基本的居住需求的同时还新建筑网络设备，配备了信息家电，使得家庭电器可以实现智能需求。智能家居系统是集成系统架构、管理融和于一体的高效率的新型居住结构门。2》