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学位论文-—基于物联网技术的智能家居系统.doc
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2023-06-28
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试读
56页
基于物联网技术的智能家居系统是现代信息技术应用于日常生活的典型代表,它结合了计算机、网络通信和自动化技术,旨在提升家居的安全性、便利性和舒适性。物联网,即“万物互联的网络”,是新一代信息技术的关键部分,通过射频识别、传感器、全球定位系统等设备,使得物体间能够进行信息交换和通信,实现对物体的智能管理和控制。 物联网的基础是互联网,它扩展了互联网的覆盖范围,使得任何物体都可以成为网络的一部分。传感器作为物联网的重要组成部分,持续收集和更新环境信息,提供了实时的数据流。在2011年,物联网产业规模已超过2600亿元人民币,涵盖智能工业、物流、交通、电网、医疗、农业、环保和家居等多个领域,市场竞争日益激烈。 智能家居系统,是物联网技术在住宅领域的应用,它整合了家庭安全防护、网络服务和自动化系统,创造出一个全面安全、便捷高效的居住环境。系统包括可视对讲、安全防范、家电远程监控、视频监控、远程医疗、在线教育和家庭娱乐等功能,满足了人们对高品质生活的需求。随着科技的进步和消费者需求的多样化,智能家居市场前景广阔,未来可能包含更多元化的服务和更复杂的系统结构。 目前,智能家居市场虽然相比传统家居行业占比仍小,但随着技术成熟和成本下降,其发展潜力巨大。尤其在高端住宅项目中,智能家居已经成为提升生活品质的重要标志。此外,随着互联网技术的快速发展,智能家居的实现成本将进一步降低,功能将更加完善,预计市场需求将持续增长。 综上所述,基于物联网技术的智能家居系统是信息技术与日常生活深度融合的产物,它改变了传统家居模式,提高了生活质量,并且随着科技的进步,这一领域的发展趋势将持续向好,有望在未来的智能家居市场中占据重要地位。
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毕业设计(论文)
题目 基于物联网技术的智能家居系统
学院(全称) 信息科学与工程学院
专业、年级 计算机科学与技术 09 级
学 生 姓 名 学号
指 导 教 师
论文评阅人
重 庆 交 通 大 学
2013 年
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前 言
既互联网技术之后,物联网作为一个信息技术综合应用的代名词,掀起信息产业
第三浪潮,大国纷纷将其纳为重点领域,显而易见,它将影响到政治,军事,经济,
环境等方方面面,必在未来极大地改变人们的生活。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The internet of
things”。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这里包括两层意思:第一,物
联网的核心和基础仍然是互联网,它是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,
其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此可总结出,
物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、光电感应器、全球定位系统、激光扫描器信
息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以
实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别
的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定
的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。其目的是实现物与物、物与人,所有
的物品与网络的实时连接,方便识别、管理和控制。其在 2011 年的产业规模超过 2600
亿元人民币,行业竞争将会越来越激烈。在市场应用方面,2011 年从整体来看,占据
中国物联网市场主要份额的应用领域为智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、
智能医疗、智能农业、智能环保和智能家居等。本文研究的是基于物连网技术的智能
家居系统。
“智能家居”,又称智能住宅,是通过采用先进的计算机技术、网络通信技术和综
合布线技术,建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统等组成
的家庭服务与管理集成系统,从而实现全面、安全、舒适的居住环境以及便利的通讯
网络家庭住宅。把与家庭生活有关的各种子系统有机结合在一起统一管理,使生活舒
适、安全、和高效,具有良好的发展前景。随着科学技术的发展和物质生活水平的提
高,人们对家居生活环境的要求也越来越高。家居不再是生活起居的场所,同时也是
休闲、娱乐的地方。目前,高科技技术已经融入智能建筑当中,智能的概念也不断得
到深化和更新。建设部要求根据不同消费者的需求,推动家居数字化、建筑智能化,
产品便利化的发展,未来智能家居市场潜力巨大。
智能家居是一个多功能的系统,它包括可视化对讲、家庭内部的安全防范、家电
远程监控,远程视频监控、远程医疗诊断及护理系统,网上教育系统、家庭影星系统
等。智能家居的基本目标是将家庭中各种信息相关的通信设备、家用电器和家用安防
等装置连接到一个智能化系统上进行集中或异地监视、控制和家庭事务性管理,并保
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持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。随着人类的应用需求和住宅智能化的发展,
智能家居系统将拥有更丰富的内容,系统也越来越复杂,功能也越来越齐全。
在当前市场中,智能家居相比传统家居、建材行业所占的市场份额还是微乎其微。
在目前的智能家居市场中不少企业均是发展项目与渠道建设并行发展,其中项目合作
占据着相当重要的位置,这些项目往往也是定位相对高端的别墅、复式楼和大户型高
档小区住宅居多。随着信息技术和 Internet 技术的飞速发展,智能家居技术在实现成
本上大幅度降低,同时人们永不停步地追求生活智能化和舒适化,如果技术更加成熟、
成本更加低廉,功能更加完美,其市场需求将会非常巨大。
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目 录
摘 要 ...................................................................I
ABSTRACT ................................................................II
第 1 章 绪 论 ............................................................1
1.1 智能家居的简介....................................................1
1.2 国内外的现状及发展趋势............................................2
1.2.1 国外的发展现状 ..............................................2
1.2.2 国内的发展现状 ..............................................3
1.3 本课题研究的目的和意义............................................4
1.4 本课题研究的基本内容..............................................4
1.5 本章小结..........................................................5
第 2 章 系统的总体方案设计 ................................................6
2.1 系统需求分析......................................................6
2.1.1 系统功能需求分析 ............................................6
2.1.2 性能需求分析 ................................................6
2.1.3 用户界面及其他需求分析 ......................................6
2.2 系统设计的原则....................................................7
2.3 系统总体架构设计..................................................7
2.4 系统主要硬件介绍..................................................8
2.4.1 ARM 处理器...................................................8
2.4.2 TC35 模块...................................................10
2.4.3 温度传感器..................................................11
2.4.4 MQ-2 烟雾传感器.............................................12
2.4.5 光电传感器..................................................13
2.4.6 ISD1760 语音芯片............................................14
2.4.7 继电器......................................................15
2.5 软件系统介绍.....................................................15
2.5.1 几种嵌入式操作系统的比较 ...................................15
2.5.2 选择嵌入式操作系统的依据 ...................................17
2.6 本章小结.........................................................19
第 3 章 建立 Linux 开发环境 ...............................................20
3.1 搭建开发环境.....................................................20
3.1.1 安装虚拟机、Linux 操作系统、源代码及其他工具................20
3.1.2 建立交叉编译环境 ...........................................20
3.1.3 配置网络文件系统 NFS........................................21
3.2 嵌入式软件开发层次...............................................21
3.2.1 BootLoader 介绍.............................................22
3.2.2 定制 Linxu 内核 .............................................22
3.2.3 根文件系统 .................................................23
3.3 本章小结.........................................................24
第 4 章 系统的实现 .......................................................25
4.1 GSM 远程控制模块的实现 ...........................................27
4.1.1 mini2440 串口的配置和实现...................................27
4.1.2 通过串口发送短信 ...........................................28
4.2 温度采集模块的实现...............................................29
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4.3 烟雾传感器模块的实现.............................................32
4.4 具有语音提示功能的密码锁防盗模块的实现...........................34
4.5 预防小孩坠楼模块.................................................37
4.6 本章小结.........................................................39
第 5 章 系统测试 .........................................................40
5.1 整体界面测试.....................................................40
5.2 模块功能测试.....................................................41
5.2.1 远程监控家电模块功能测试 ...................................41
5.2.2 密码锁防盗模块功能测试 .....................................43
5.2.3 烟雾报警模块功能测试 .......................................43
5.2.4 预防小孩坠楼模块功能测试 ...................................44
第 6 章 总结与展望 .......................................................45
6.1 总结.............................................................45
6.2 展望.............................................................46
致 谢 ..................................................................47
参考文献 ................................................................48
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