基于RaspberryPi实现的智能家居36.docx

摘 要

本文以树莓派为载体进行智能家居控制器的设计。在对现在三种市面上

的网络电视的比拟中引出毕设的主角——树莓派。首先是 LINUX 系统常识

性的介绍；然后是在 ARM/LINUX 平台上面开发应用的两种方法：调用系统

已有资源、做程序〔C 经典法、PYTHON 快捷法〕；然后通过简单的对于 GPIO

口的使用〔点亮 LED〕，建立家庭内无线局域网和网络电视的配置展示了本

地应用的种种可能；随后简略介绍了根本网络协议〔TCP/IP〕，并在此根底

上比拟了五种不同效劳器的优缺点，并将我们的效劳器暴露给外部网络，介

绍了实现远程视频监控的两种方法及其比拟；最后是软件源的建立及其意义。

show out some methods of smart home application development on this platform

and the capability of Raspberry Pi by ticking the GPIO ports and setting up a

home-scale local wireless network. Then a briefly description of several primary

internet protocol ,comparing 5 different ways of web-server building , putting

forward web-server to the outside world .Finally , my judgment about the entire

development platform .

Keywords :：Smart Home；Raspberry Pi；Arm；Linux

目 录

摘 要 .......................................................................................................................I

Abstract...................................................................................................................II

目 录.....................................................................................................................III

第 1 章 绪论...........................................................................................................1

..........................................................................................................................4

2.2 设计方法...................................................................................................8

2.3 设计功能.................................................................................................12

第 3 章 本地应用设计.........................................................................................13

3.1 GPIO 引脚控制 .......................................................................................13

........................................................................................................................14

3.3 网络电视的配置.....................................................................................17

第 4 章 网络应用设计.........................................................................................18

4.1 树莓派网络连接.....................................................................................18

4.2 效劳器和 Pagekite ..................................................................................20

附 录.....................................................................................................................30

第 1 章 绪论

1.1 课题背景、目的和意义

首先从我的亲身经历说起。今年 4 月，考研复试结束之后始耐心做毕业

设计，某一天卢老师找我去给他家安装无线路由器。学校网络比校外网络收

费高，许多用户转而使用学校外面的电信网络。另外家庭内网络终端，如笔

记本电脑、上网本、平板电脑、智能 ，逐渐增多，如何能够让多个终端

同时接入网络是一个问题。校方或者说网络中心，引进了新的校园网客户端，

正是为了鼓励大家建立家庭内无线局域网，解决多终端上网问题。那天在他

家安装 TP-LINK 无线路由器很简单的建立起了家庭无线网。缺乏之处是：

管没有什么技术含量，确实显示出树莓派或者嵌入式系统在智能家居方面是

可以有所作为的。

另外一件事情是有关三网合一、网络电视机顶盒。下面是三那么广告：

小米高清互联网电视盒 299 元〔上海、杭州、长沙三地市销售进行中〕；

PPTV5 月 18 日零点开放 800 台工程版 PPBOX 的网络预售，价格仅为 199

元；乐视盒子 C1S 再次改变你的电视。自己曾经试着在树莓上面安装 XBMC

实现了网络电视的功能，树莓派又可以添加一个功能。还有一件我曾经有切

身感受的事情，在我上初中三级的一个下午，奶奶在家突法心肌堵塞，当时

她的身边只有刚上幼儿园的小弟，小弟惊慌失措，不知该如何是好。等到其

他家庭成员发现情况，着手施救时，为时已晚。如果当时她身边有人能帮一

配置动那么 1GHZ 主频的处理器，1GB 的内存，等等之类硬件配置何其出众。

而现在就是这样一个小小的板子，700HZ 主频 512MB 内存，已经显示出巨

大的潜能。那么是否可以通过某种方式把智能 的潜能也发挥出来呢？在

传统的上网聊天，拍照玩游戏之外是否也是可以有所作为的呢？

本文所要实现的功能，在市面上都已经有成型的产品。我所做的是要把

几个有关智能家庭应用的独立功能同时在一块板子上面实现，并试着扩展自

己的功能。在这个过程中，为其他人学习 ARM/LINUX 开发，或者说在树莓

派上面的开发厘清一条道路。同时尝试扩展智能 的功能。

没有接触到这些东西。不知道是价格的原因，亦或现在的智能家居还只概念

炒作，行业的大方向此处不做过多评论。现仅就上面提到的乐视、小米、PPTV

不过一年左右时间连续发布的价位功能相近的三款扩展普通电视为网络电

视的数字机顶盒做一下简单介绍和比拟：