基于无线网络技术的智能家居系统设计与基本实现

论文摘要

随着电子技术、测控技术和通信技术的高速发展及人们居住理念的变化与提升,智能住宅、数字家园网络化住宅、家庭网络、数码家庭、智能家居等概念在国内外被广泛提出并得到了积极的推广。如何将现有各种新技术应用于家庭智能化系统的设计中,研究与开发出低成本、低功耗、易于安装、易于维护、易于扩展和使用的智能化家居系统,是一项有关传感器、测量与控制、电子通信等多学科交叉研究的课题。本文结合网络技术、嵌入式技术和虚拟仪器技术设计并开发了基于嵌入式计算机（或台式PC机）为集控服务中心,智能手机为控制终端的智能家居监控系统。用户通过智能手机终端发送指令、通过集控中心接收并解析用户的控制命令来控制家庭各类终端按照用户要求执行具体操作,同时各类终端也可把状态信息和报警信息反馈给智能手机终端。论文主要阐述了国内外智能家居技术的发展及趋势,并对各项技术的优劣势做了详细的对比,提出了基于规范化可扩展通信协议、集控中心加智能手机控制终端为体系架构的总体架构;并对其各组成成分进行了设计;采用虚拟仪器技术结合DK-LM3S9B96 ARM开发板为硬件完成智能家居系统终端节点测量及控制的设计和实现;采用无线网络通信技术（WiFi）及虚拟仪器软件技术（LabVIEW）完成了集控中心系统原型机设计及实现;采用了移动技术（Windows Mobile）、嵌入式软件技术及LabVIEW PDA Module完成了智能手机终端原型机设计及实现;将上述三个子系统集成融合完成了基于规范通信协议、集控中心加智能手机控制终端为体系架构的无线网络智能家居原理系统实现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外相关技术发展现状
• 1.1.1 国外智能家居相关技术发展概况及现状
• 1.1.2 国内智能家居相关技术发展概况及现状
• 1.1.3 智能家居系统的发展方向及现实意义
• 1.2 本文主要研究内容
• 1.2.1 家庭局域网络的连接和管理
• 1.2.2 家居集中控制中心实现
• 1.2.3 智能移动控制终端
• 1.3 本章小结
• 第二章 智能家居系统相关技术分析及比较
• 2.1 智能家居系统分类及相关技术分析
• 2.1.1 拼凑型控制系统
• 2.1.2 主机式集中控制系统
• 2.1.3 分级集中控制系统
• 2.1.4 网络通信为平台的控制系统
• 2.1.5 智能家居发展和设计趋势
• 2.2 智能家居平台系统的技术特点
• 2.3 智能家居平台系统的关键技术
• 2.3.1 数字化技术
• 2.3.2 嵌入式技术
• 2.3.3 无线技术
• 2.4 无线组网和有线组网的对比
• 2.5 几种主流无线技术的比较
• 2.5.1 HomeRF 无线技术
• 2.5.2 HipeLAN 无线技术
• 2.5.3 蓝牙无线技术
• 2.5.4 ZigBee 无线技术
• 2.5.5 WLAN 无线技术
• 2.6 无线网络拓扑结构
• 2.6.1 星形网络
• 2.6.2 树形网络
• 2.6.3 网形网络
• 2.7 系统开发平台简介
• 2.8 本章小结
• 第三章 系统的总体方案设计
• 3.1 系统总体方案设计的原则
• 3.2 系统架构划分
• 3.3 系统各部分的结构、功能及设计
• 3.3.1 分散智能终端层
• 3.3.2 集中控制层
• 3.3 3 远程监控层
• 3.4 智能家居网络设计
• 3.4.1 网络拓扑设计
• 3.4.2 网络通讯协议设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 系统软件设计与实现
• 4.1 系统软件主要数据结构设计
• 4.2 智能家居系统分散智能终端层设计与实现
• 4.3 智能家居系统集中控制层设计与实现
• 4.4 智能手机控制终端设计与实现
• 4.5 远程监控层实现方法
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统测试
• 5.1 系统基本功能测试
• 5.2 无线通信距离测试
• 5.3 系统运行中出现的问题
• 5.4 系统的评价
• 第六章 结论和展望
• 6.1 本论文研究总结
• 6.2 未来展望
• 致谢
• 参考文献