基于FIC8120的智能家居系统终端设计与实现

论文摘要

随着嵌入式技术的快速发展，许多智能化的家居产品出现在了市面上，给人们的生活带来了方便。但是市面上大多的智能家居产品是基于单片机的，功能比较简单和单一，没有网络功能，没有图形化的用户操作界面，通常只有一个控制面板，应用扩展性较差，不方便各种家居设备的集中统一控制。本文提出了在FIC8120嵌入式开发平台上开发基于Linux操作系统的智能家居系统终端，它可以通过网络把各种家居产品连接起来，进行集中统一的控制，同时由于它是基于Linux操作系统的，可以在系统终端上开发丰富的应用，系统扩展性比较强。本文首先对智能家居系统的背景和目前国内外的研究现状进行了简要的介绍，对FIC8120开发平台的软硬件系统结构进行了描述，接着从零开始在FIC8120开发平台上构建嵌入式Linux操作系统，分析和研究了系统引导加载程序Bootloader的工作机制，探讨了嵌入式Linux根文件系统的工作机制，并用Busybox工具制作Linux根文件系统，把Linux系统移植在FIC8120开发平台上，通过对嵌入式系统Linux的framebuffer设备分析研究，在其上构建了图形化的用户操作界面。接着，本文对智能家居系统终端的功能模块家居安防、家电控制、生活资讯、家庭娱乐、物业服务、系统管理进行了功能描述和方案设计，重点对可视对讲功能的实现进行展开，综合运用MPEG4视频编解码技术、多线程技术、网络技术实现了稳定的视频对讲功能。文中最后还对系统终端集成ad‐hoc网络语音通信进行了预研，在嵌入式ad‐hoc网络上实现了4跳的语音通信。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题目标
• 1.3 智能家居的发展与研究现状
• 1.4 课题的主要工作安排
• 第2章 FIC8120 开发平台
• 2.1 FIC8120 开发平台
• 2.2 FIC8120 硬件体系结构
• 2.3 FIC8120 的软件体系结构
• 第3章 嵌入式 Linux 内核的定制与构建
• 3.1 系统引导程序 Bootloader
• 3.2 嵌入式 Linux 文件系统
• 3.3 根文件系统结构分析
• 3.4 使用 Busybox 制作根文件系统
• 3.5 Linux 系统移植准备
• 3.6 Linux 内核裁剪定制
• 第4章 智能家居系统终端功能模块方案设计
• 4.1 家居安防
• 4.2 家电控制
• 4.3 生活资讯
• 4.4 家庭娱乐
• 4.5 小区商品配送
• 4.6 系统管理
• 第5章 系统终端用户界面设计与实现
• 5.1 Framebuffer 的相关数据结构
• 5.2 内存映射
• 5.3 图形界面实现
• 5.4 图形化的用户交互组件设计
• 第6章 可视对讲的设计与实现
• 6.1 MPEG 的历史与发展
• 6.2 FIC8120 编解码器
• 6.3 FFmpeg 开发工具包
• 6.4 使用 MPEG4 内核驱动模块
• 6.5 MPEG4 驱动轮询模式和中断模式
• 6.6 配置 MPEG4 驱动的分辨率
• 6.7 使用 IOCTL 配置 MPEG4 驱动
• 6.8 MPEG4 编解码实现
• 6.9 可视对讲的网络通讯设计实现
• 第7章 关于集成 Ad-Hoc 网络语音通信的预研
• 7.1 Ad-Hoc 预研工作概述
• 7.2 Ad-Hoc 语音通信方案设计
• 7.3 Ad-Hoc 语音通信实现
• 7.4 改善 ad-hoc 语音通信质量
• 7.5 系统测试及结论
• 7.6 小结
• 第8章 总结和展望
• 8.1 工作总结
• 8.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、攻读硕士学位期间论文发表情况