智能家居安防系统的研究与开发

论文摘要

随着科技的发展和人民生活水平的提高,智能家居系统成为了世界范围内的一个热门研究领域。智能家居系统是由智能家居安防系统、网络服务系统和家庭自动化系统等子系统组成的家庭综合服务与管理集成系统。其中,智能家居安防系统担负着保护人们生命财产安全的职责,因此成为智能家居系统的首选组成部分。论文采用了一种“系统控制中心+ZigBee无线传感器网络”的方案对系统进行了总体设计。介绍了方案的总体框架,并对系统各组成部分进行了详细的阐述。系统采用ZigBee技术构建家庭监控网络,并设计了ZigBee网络节点的应用程序。系统控制中心以PXA270为处理器,通过与之相连接的ZigBee模块,接收家庭内部网络采集到的报警信息；再通过GPRS模块以短信或彩信的形式实现报警及控制信息的远程传输。本文提出的智能家居安防系统,采用功能强大的PXA270作为系统控制中心控制器,并提供多种接口,方便用户扩展；采用ZigBee传感器网络用于监测家居环境安全并与各种传感器终端节点连接,方便地实现数据的远程传输,而且大大地节省了数据传输的成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 国内外智能家居安防行业发展动态
• 1.1.2 目前家居安防产品存在的问题
• 1.1.3 本文的研究意义
• 1.2 论文研究的主要内容
• 1.3 论文创新之处
• 1.4 论文章节安排
• 第2章 智能家居安防系统的实现技术
• 2.1 传感器技术
• 2.1.1 被动式热释电红外传感器
• 2.1.2 门磁传感器
• 2.1.3 感烟传感器
• 2.1.4 感温传感器
• 2.1.5 可燃气体传感器
• 2.2 无线传感器网络
• 2.3 短距离无线通信技术
• 2.4 GSM/GPRS网络
• 第3章 智能家居安防系统的技术方案
• 3.1 家庭监控网络技术方案
• 3.1.1 短距离无线通信技术选择
• 3.1.2 ZigBee开发平台的建立
• 3.1.3 信息采集模块的技术方案
• 3.2 外部网络传输模块的技术方案
• 3.3 系统控制中心技术方案
• 3.3.1 硬件平台
• 3.3.2 嵌入式操作系统的选择
• 第4章 系统控制中心的设计
• 4.1 系统层软件
• 4.1.1 Boot Loader
• 4.1.2 Linux内核移植
• 4.1.3 建立文件系统
• 4.2 应用层软件
• 4.2.1 PXA270的串行通信
• 4.2.2 GPRS模块与PXA270的通信
• 4.2.3 ZigBee模块与PXA270的通信
• 第5章 ZigBee无线传感器网络的构建
• 5.1 ZigBee协议栈分析
• 5.1.1 物理层
• 5.1.2 MAC层
• 5.1.3 网络层
• 5.1.4 应用层
• 5.1.5 安全服务
• 5.2 ZigBee网络拓扑的选择
• 5.2.1 ZigBee网络的拓扑结构
• 5.2.2 拓扑结构的选择
• 5.3 ZigBee网络组建流程
• 5.4 ZigBee网络节点的设计
• 5.4.1 网络协调器节点的设计
• 5.4.2 终端节点的设计
• 5.4.3 路由节点的设计
• 第6章 结束语
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:攻读研究生期间发表的论文