基于mbed os的智能家居系统的设计与实现

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1、中文图书分类号：TP368密级：公开UDC：004学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：基于mbedOS的智能家居系统的设计与实现论文作者：张闽学科：计算机技术指导教师：韩德强论文提交日期:2016年6月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP368学号：S201307125密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：基于mbedOS的智能家居系统的设计与实现英文题目：DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFSMARTHOMESYST

2、EMBASEDONMBEDOS论文作者：张闽领域：计算机技术研究方向：计算机应用技术申请学位：工程硕士专业学位指导教师：韩德强高级实验师所在单位：计算机学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明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的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业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

3、明并表示了谢意。签名：张闽日期：2016年6月30日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：张闽日期：2016年6月30日导师签名：韩德强日期：2016年6月30日摘要摘要智能家居在我国已有二十多年的发展历史，但始终难以进入寻常百姓家。究其原因，设备厂商之间没有一个统一的标准。如何构建一个合理的、有序的

4、智能家居系统，是目前亟待解决的问题。近年来物联网技术的不断发展，为智能家居提供了一个有利的技术条件。ARM公司在2015年正式发布了专为物联网而设计的操作系统mbedOS。mbedOS是基于ARMCortex-M系列处理器设计的，该系统具备健壮的安全防护机制、标准的通信协议以及针对传感器、I/O设备等开发的驱动程序组件，从而达到直接通过应用程序控制硬件的目的。ARMCortex-M系列的处理器目前已达到数十亿美元的出货量，应用广泛。因此，基于mbedOS的应用具有广阔的市场前景。本课题的研究目标是充分利用m

5、bedOS的优势和无线技术的特点，为建立整体智能家居系统提供一个可行性的方案，系统以移动终端作为用户操作接口，通过无线技术实现智能家居系统的搭建，并通过mbedOS实现对系统硬件的控制。系统最终实现的主要功能有可视对讲、Wi-Fi定位、环境检测和家电控制，解决了家居智能化中需求较多的几个领域问题。考虑到不同的家居环境，本系统采用模块化设计方式，基于轻巧型智能家居的理念，为用户提供可定制的家居智能化体验。本文论述的内容主要分为软硬件两部分，硬件部分主要论述的是智能家居系统各功能模块的设计过程，包括系统功能模块

6、整体框架的分析，音/视频的采集、音频的编解码和播放、Wi-Fi信号强度采集和红外信号收发的硬件方案设计与实现。软件部分论述了各功能模块应用程序的具体实现，包括基于mbedOS的应用程序的具体实现，Wi-Fi定位算法的分析及移动终端的应用程序的开发等内容。关键词：智能家居；mbedOS；可视对讲；Wi-Fi；AndroidIAbstractAbstractThesmarthomehastwentyyears’historyinChina,butitisstillnotofnecessityinordin

7、aryhouses.Thereasonisthatthereisnoagreedstandardamongthoseequipmentmanufacturers.Formingareasonableandorderlysmarthomemanufacturingsystemisthepriorityatpresent.Inrecentyears,theprogressInternetofThingshasmadeprovideafavorabletechnicalsupportforthedevelopme

8、ntofsmarthome.In2015,ARMreleasedanoperatingsystemspecificallydesignedfortheInternetofThingscalledmbedOS.ThembedOSsystemisdesignedfortheequipmentofARMCortex-Mseriesprocessor.Thissystemhasarobustsecuritymechani