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基于物联网的智能家居系统设计报告书-毕业论文.doc
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基于物联网的智能家居系统设计报告书-毕业论文.doc
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I
基于物联网的智能家居系统
Smart Home System based on EPC System Network
设
计
报
告
II
摘 要
智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案
安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施
与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的
居住环境。本系统采用 S3C2410、PXA270、AT89S52 等芯片进行系统控制。利用 IP 网和串口
进行通信。实现了实时监控、实时温度控制、门禁系统等。并且在娱乐方面利用了 QT 与
FFMPEG 开发了嵌入式视频播放器,支持的解码文件有 H264、AVI、MPEG-4、3GP 等。而且
提供了文本阅读、电子相册与主题变换等功能。
关键词:智能家居;网络通信;实时监控;QT;FFMPEG
III
Abstract
Intelligent household is for the platform, and using of comprehensive housing muting technology,
network communication technology and intelligent household - the system design scheme security
presentation technology, automatic control technology, audio and video technology will household
life relevant facilities integration, constructing efficient residential facilities and family affairs of the
schedule management system management sys tem, ascending household safety, convenience,
comfort, artistic, and realize environmental protection and energy saving living environment. This
system USES S3C2410,PXA270, AT89S52 devices such as chips for system control. Using IP nets
and serial interface communication. Realize the real-time monitoring, real-time temperature control,
entrance guard system, etc. And in entertainment use QT FFMPEG developed with the video player,
support embedded documents are H264, decoding of AVI, mpeg-4, 3GP, etc. But also provides text
reading, electronic albums and theme transform, and other functions.
Key words: Intelligent household;network communication;real-time monitoring;QT;
FFMPEG
目 录
基于物联网的智能家居系统 .......................................................................................................................................I
摘 要..........................................................................................................................................................................I
Abstract.........................................................................................................................................................................II
目 录...........................................................................................................................................................................3
第一章 绪论...........................................................................................................................................................1
1.1 智能家居的现状与开发意义......................................................................................................................1
2.2 论文主要内容..............................................................................................................................................1
第二章 智能家居的总体设计方案...........................................................................................................................3
2.1 系统核心控制软件流程及其说明..............................................................................................................3
2.2 Linux 内核移植 ...........................................................................................................................................4
2.3 QT Embedded 移植......................................................................................................................................5
第三章 智能家居多功能娱乐系统...........................................................................................................................7
3.1 基于 QT 和 FFMPEG 的嵌入式播放器 .....................................................................................................7
3.1.1 FFMPEG 简介 ..................................................................................................................................7
3.1.2 FFMPEG 及其编解码库的移植 ......................................................................................................8
3.1.3 FFMPEG 解码流程 ..........................................................................................................................9
3.1.4 基于 Qt 的嵌入式播放器的实现.....................................................................................................9
3.1.5 播放器的逻辑结构.........................................................................................................................13
3.2 基于 QtNetwork 和 V4L 的视频监控系统...............................................................................................16
3.2.1 V4L 简介.........................................................................................................................................16
3.2.2 基于 V4L 的视频采集与传输........................................................................................................19
3.3 基于 QT MVC 结构的电子相册...............................................................................................................22
3.3.1 QT 的 MVC 结构............................................................................................................................22
3.3.2 相册的文件遍历.............................................................................................................................23
3.3.3 相册的渐变效果.............................................................................................................................24
3.4 多功能电子书............................................................................................................................................24
第四章 智能家居的控制系统...................................................................................................................................26
4.1 基于博创 UP-STAR2410 的无线遥控器 ...................................................................................................26
第五章 特色.............................................................................................................................................................27
附录 A .........................................................................................................................................................................28
1
第一章 绪论
1.1 智能家居的现状与开发意义
20 世纪 80 年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化(HE,Homen
Electronics)出现。80 年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功
能综合为一体后,形成了住宅自动化概念(HA, Home Automation)。80 年代末,由于通
信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监
视、控制与管理的商用系统,这在美国称为 Smart Home,也就是现在智能家居的原型。
中国人口众多,城市住宅也多选择密集型的住宅小区方式,因此很多房地产商会站在
整个小区智能化的角度来看待家居的智能化,也就出现了一统天下、无所不包的智能小
区。欧美由于独体别墅的居住模式流行,因此住宅多散布城镇周边,没有一个很集中的
规模,当然也就没有类似国内的小区这一级,住宅多与市镇相关系统直接相连。这一点
也可解释为什么美国仍盛行 ADSL、Cable Modem 等宽带接入方式,而国内光纤以太网
发展如此迅猛。因此欧美的智能家居独立安装,自成体系。而国内习惯上已将它当作智
能小区的子系统考虑,这种做法在前一阶段应该是可行的,而且是实用的,因为以前设
计选用的智能家居功能系统多是小区配套的系统。但智能家居最终会独立出来成为一个
自成体系和系统,作为住宅的主人完全可以自由选择智能家居系统,即使是小区配套来
统一安装,也应该可以根据需要自由选择相应产品和功能、可以要求升级、甚至你对整
个设计不感兴趣,完全可以独立安装一套。
2.2 论文主要内容
本轮为围绕着基于物联网的智能家居的开发过程进行论述。主要从软件方面进行详尽的描
述并且涵盖了硬件的实施。包括相关的移植和应用技术。并且利用了 IP 网和串口进行通信。
主控部分是建立在操作系统之上,整个系统采用了 LINUX。LINUX 是一个嵌入式平台十分优
秀的操作系统。这要可以保证家居系统的稳定运行。各个功能模块采用物联网的思想进行构建。
每个模块若出现故障不会对其他部分造成影响。这样保证了程序的可运行性。
第一章介绍了智能家居的现状和与当今的开发意义。
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