探索基于arm和嵌入式linux的智能家居系统研究

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1、分类号：TP399密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于ARM和嵌入式Linux的智能家居系统研究许钦泰申请学位级别：硕士学位专业名称：交通信息工程及控制指导教师姓名：樊铭渠职称：教授山东科技大学二零零九年四月论文题目：基于ARM和嵌入式Linux的智能家居系统研究作者姓名：许钦泰入学时间：2006年9月专业名称：交通信息工程及控制研究方向：交通信息工程指导教师：樊铭渠职称：教授论文提交日期：2009年4月论文答辩日期：2009年5月授予学位日期：RESEARCHOFSMARTHOMESYSTEMBASEDONARMANDEMBEDDEDLINUXADisser

2、tationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyXuQintaiSupervisor:ProfessorFanMingquCollegeofInformationandElectricalEngineeringApril2009声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作

3、鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Sig

4、nature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着经济水平的不断提高，人们对生活环境的要求也越来越高，对居家的要求不只是需要一个物理空间，更为关注的是一个安全、方便和舒适的居家环境。能够利用先进的技术将家庭中的电气设备组成网络，通过家庭内部网络实现对设备的集中管理，成为人们的迫切需求。智能家居系统的出现，使居住环境信息化、智能化成为了现实。本文在前人研究的基础上，提出了一种基于嵌入式技术和无线通信技术的智能家居系统设计方案。智能家居系统是利用先进的计算机技术、控制技术和通信技术将家用电器、终端节点及其它电气设备通过家庭网络连接在一起，构成一个可以相互通信、协作的整

5、体。用户能够通过系统的家庭网关对网络中的电气设备和终端节点进行集中或异地的监控和管理，从而给用户提供一个具有高度安全性、生活舒适性和通讯快捷性的信息化与自动化居住空间。本文在分析智能家居系统研究现状的基础上，探讨了智能家居系统的发展趋势，指出了目前研究存在的问题。针对目前存在的问题，结合智能家居系统的功能、特点以及应该满足的基本指标，提出了一种基于ARM和嵌入式Linux的智能家居系统设计方案。重点研究家庭网关的软硬件设计、基于ZigBee无线通信技术的网络建模和部分功能模块的软件设计。本论文完成的主要工作如下：1、提出了一种智能家居系统的整体设计方案，根据系统的设计原则和

6、实现目标构建了以ARM处理器S3C2410为核心、嵌入式Linux为操作系统的嵌入式开发平台。在此基础上，研究设计了智能家居系统的家庭网关及其外围电路。根据系统需求，对操作系统进行了裁剪，定制了适合本系统要求的操作系统，完成了嵌入式Linux操作系统的裁剪和移植。2、分析了目前流行的智能家居系统组网方式和技术，通过对当前几种技术较成熟的智能家居系统内部网络组网技术的比较，选择ZigBee无线通信技术来组建本系统内部网络，确定了网络拓扑结构，建立了自组织网络模型。3、完成了GPRS远程通信模块的程序设计，在系统硬件平台上对程序进行了测试。1山东科技大学硕士学位论文摘要测试结果

7、表明，实现了通过SMS对家中设备进行远程控制的功能。关键词：智能家居，嵌入式系统，Linux，ZigBee，自组织网络，远程控制，GPRS2山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTWiththeadvancementofeconomy,thepeoplepaymoreattentionontheirlivingenvironment.Peopleinthehomealreadynotonlyneedaphysicalspace,butalsopaymoreattentiononasafe,convenienta