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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 基于嵌入式的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 本文設(shè)計(jì)的是一種基于嵌入式的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)在充分分析家居智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)塊上，結(jié)合所選處理器的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出比較穩(wěn)定的嵌入式操作系統(tǒng)。并在綜合考慮成本、技術(shù)及穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上構(gòu)建硬件模塊，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的結(jié)合，使用戶(hù)可以體驗(yàn)到智能家居帶來(lái)的全新生活體驗(yàn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了家用電器設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化和智能化。智能家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線(xiàn)技術(shù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。 本文設(shè)計(jì)的是一種基于嵌入式的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 在智能家居網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)主要由硬件平臺(tái)、軟件模塊等部分組成。在硬件平臺(tái)中主要構(gòu)建嵌入式處理器及硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)硬件以及系統(tǒng)總線(xiàn)。 嵌入式處理器及硬件平臺(tái)的構(gòu)建選用三星公司生產(chǎn)的基于ARM的S3C2410作為智能控制器的核心，外圍電路可選用較為成熟的用戶(hù)操作模塊。網(wǎng)絡(luò)硬件中的通信技術(shù)綜合利用電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)以及ZigBee技術(shù)，在不同領(lǐng)域使用不同的通信方式，使得家居系統(tǒng)達(dá)到較高的通信效率及準(zhǔn)確率。系統(tǒng)總線(xiàn)選用RS485總線(xiàn)技術(shù)。 軟件模塊包括三個(gè)部分:智能控制器的軟件系統(tǒng)、各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用軟件和家庭網(wǎng)關(guān)的軟件系統(tǒng)。智能控制模塊作為家庭網(wǎng)絡(luò)的核心，以基于ARM的LINUX操作系統(tǒng)為平臺(tái)，通過(guò)嵌入式Internet技術(shù)，完成與用戶(hù)PC終端的實(shí)時(shí)通信功能。 總之，本設(shè)計(jì)在充分分析家居智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)塊上，結(jié)合所選處理器的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出比較穩(wěn)定的嵌入式操作系統(tǒng)。并在綜合考慮成本、技術(shù)及穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上構(gòu)建硬件模塊，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的結(jié)合，使用戶(hù)可以體驗(yàn)到智能家居帶來(lái)的全新生活體驗(yàn)。
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作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 隨著計(jì)算機(jī)、電子和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，個(gè)人家居也正在走向智能化、網(wǎng)絡(luò)化。本文通過(guò)充分分析智能家居網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，綜合比較其成本、技術(shù)成熟度及穩(wěn)定性等因素并結(jié)合現(xiàn)代智能家居發(fā)展模式，提出利用嵌入式實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的構(gòu)建方案。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本文所設(shè)計(jì)的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用ARM構(gòu)成智能家居控制器，其中微處理器選擇具有多種方案，再將Linux系統(tǒng)移植到硬件平臺(tái)上，相比利用多單片機(jī)分模塊工作，具有集成度高，穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。并且本設(shè)計(jì)在構(gòu)建硬件平臺(tái)及通訊網(wǎng)絡(luò)時(shí)，充分比較可行的相關(guān)技術(shù)，將不同的技術(shù)應(yīng)用到不同的家居子網(wǎng)絡(luò)中，達(dá)到低成本、高穩(wěn)定性以及操作簡(jiǎn)便的目的。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 智能家居目前在中國(guó)具有極其廣闊的市場(chǎng)，但技術(shù)、價(jià)格等仍然是智能家居市場(chǎng)發(fā)展的瓶頸。本文基于目前比較先進(jìn)的嵌入式技術(shù)，以降低成本，增加穩(wěn)定性為目的設(shè)計(jì)的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備在市場(chǎng)推廣的價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 論文通過(guò)分析智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分別從硬件及軟件兩個(gè)方便設(shè)計(jì)該系統(tǒng)。 在設(shè)計(jì)硬件方面綜合考慮價(jià)格、穩(wěn)定性等因素，提出綜合利用電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)共同構(gòu)建系統(tǒng)中的通信模塊，實(shí)現(xiàn)家居子網(wǎng)絡(luò)與控制中心的信息交換功能。 軟件模塊以基于ARM的LINUX操作系統(tǒng)為平臺(tái)，設(shè)計(jì)應(yīng)用層、接口層、物理層等程序。 最終通過(guò)軟件與硬件的配合，實(shí)現(xiàn)基于嵌入式的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建。
獲獎(jiǎng)情況
- 暫無(wú)
鑒定結(jié)果
- 暫無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1] 曹玖新 等.家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與發(fā)展.微型機(jī)與應(yīng)用.2000.09 [2] 楊思忠，劉錦德.家庭網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù).算機(jī)應(yīng)用.2000.07 [3] 王磊，邵時(shí).信息家電網(wǎng)絡(luò)技術(shù).單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用.20025 [4] 張東來(lái)，徐殿國(guó)等.多通信媒質(zhì)信息家電網(wǎng)絡(luò)控制器的研究.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用.2002.08 [5] 葉朝輝，楊士元.智能家庭網(wǎng)絡(luò)研究與開(kāi)發(fā).計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究.2002.06 [6] 杜春雷編著.A明體系結(jié)構(gòu)與編程.北京:清華大學(xué)出版社，2006.第8次印刷. [7]趙炯著.Limix內(nèi)核完全注釋[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004.09 [8] 徐敏.基于嵌入式TCP/IP系統(tǒng)的智能家居實(shí)現(xiàn).安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2008.12 [9] 黃文龍 等.基于ZigBee和ARM的嵌入式智能家庭安防系統(tǒng)設(shè)計(jì).重慶工學(xué)院學(xué)報(bào).2009.02 [10] 李鴻.幾種智能家居網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)方案的分析與比較.現(xiàn)代電子技術(shù).2010.03
同類(lèi)課題研究水平概述
- 一 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 由于中國(guó)智能家居發(fā)展起步較晚，但智能家居技術(shù)在中國(guó)發(fā)展比較快。目前已經(jīng)出現(xiàn)的智能家居家庭信息處理平臺(tái)大致分為三類(lèi))。第一類(lèi)平臺(tái)是機(jī)頂盒技術(shù)，第二類(lèi)平臺(tái)是家庭網(wǎng)關(guān)，第三類(lèi)平臺(tái)是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟組合家庭信息平臺(tái)，它是可選擇上網(wǎng)方式的電器大管家平臺(tái)。以軟組合方式與家用電器（音像電器、攝像裝置、上網(wǎng)裝置、衛(wèi)星接收裝置、保安裝置、照明裝置以及功能擴(kuò)展接口等）結(jié)成一體。具有可供選擇的機(jī)頂盒、電腦接口。它與機(jī)頂盒結(jié)成一體，就兼有第一類(lèi)平臺(tái)的功能；它與電腦結(jié)成一體，就兼有第二類(lèi)平臺(tái)的功能。 二 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)在1984年建成第一座智能建筑，隨后加拿大、歐洲和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都有廣泛應(yīng)用。 新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)包括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線(xiàn)電視接入、住戶(hù)信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線(xiàn)箱、寬帶網(wǎng)接入和系統(tǒng)軟件配置等。 近年來(lái)，隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，微處理器的性能不斷提高，越來(lái)越多的智能家居系統(tǒng)選用嵌入式作為其控制基礎(chǔ)，嵌入式技術(shù)的引入也必將加速智能家居的發(fā)展。
