基于云路由的智能家居系统设计

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1、基于云路由的智能家居系统设计作者姓名焦二锋导师姓名、职称马志欣副教授一级学科计算机科学与技术二级学科计算机系统结构申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1203121574分类TN82号TP393密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于云路由的智能家居系统设计作者姓名：焦二锋一级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机系统结构学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：马志欣副教授提交日期：2014年11月SmartHomeSystemDesignBaseOnCloudRoutingAthesi

2、ssubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerScienceandTechnologyByJiaoErfengSupervisor:Prof.MaZhixinNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内

3、容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印

4、、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要智能家居是以用户基础住宅为平台，利用多种不同技术（综合布线、安全防护、自动控制、网络通信等）将与家居生活相关的设施组建在一起，为用户提供安全、方便、舒适的居住环境。本文致力于解决目前智能家居普遍存在的布线困难、灵活性差、安全系数低以及访问地域限制等问题，在深入研究当前国内外智能家居发展现状的基础上，提出了基于云计算和物联网技术的新型智

5、能家居系统设计方案。主要研究工作和成果可归纳如下：1.针对布线困难和灵活性差的问题，在研究和分析不同的无线通信技术的基础上，提出使用Wi-Fi和Zigbee技术来组建家庭内部设备网络。其中Wi-Fi网络用于和内网设施进行无线通信，Zigbee网络用于室内传感器网络实现环境监控、设备控制等功能，路由器负责安全接入云中心Wi-Fi进行信息交换。2.针对访问地域限制问题，提出利用云计算技术来支持用户随时随地可访问并管理网络。具体而言，家庭内部设施可以利用Wi-Fi连网，采用TI2530Zigbee协调器搭建超低功耗传感器监控网络

6、，用户利用PC、手机等终端设备可以通过访问云中心来管理家庭网络设施，远程办公，离线下载，还可使用IP摄像头实现视频监控。3.针对安全系数低问题，提出云中心和家庭网络间通信使用SSL-VPN方式进行数据传输，保证网络安全性，同时使用“用户名/密码”组合方式来验证用户身份。另外，为了减轻云中心负载压力，我们提出了按需连接的解决方案。4.研究并分析云中心设计的难点，并使用PHP配合Apache服务器实现云中心服务。云中心主要负责处理来自云路由器的连接请求、新用户注册、用户登陆和与家庭网络的通信等，使用MySQL数据库管理云中心数

7、据，既高效又可充分节约成本，通过改写Apache服务器的反向代理配置模块以定位用户家庭网络和子网内的数据。5.研究并分析家庭内部网络组网方式，与云中心通信等问题，以MT7620N无线路由器为核心，实现了基于RalinkSDK4.1.2定制的UI系统，主要由GoAheadWebServer、VPN代理、Zigbee网关代理、ControlAgent、Aria2、Samba等模块构成，ControlAgent和VPN代理使用心跳机制方便路由器按需连接云中心，Zigbee网关代理是运行于路由端的代理程序，负责配合CC2530模块

8、进行不同网络间消息的解释、转换和转发。I西安电子科技大学硕士学位论文最后，建立了云中心的原型系统，配合路由器系统及诸多设备进行了测试和分析，结果证明该方案可行，系统运行稳定，操作简单方便、极易上手，具有一定的技术优势和实用价值。关键词：智能家居，Wi-Fi，云计算，物联网，Zigbee论文类别：应用基础