基于无线组网的智能家居系统设计与实现

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1、学校代号10532学号S150700577分类号TP391.8密级不保密硕士学位论文基于无线组网的智能家居系统设计与实现学位申请人姓名肖建奇培养单位物理与微电子科学学院导师姓名及职称许志、王太宏教授学科专业微电子与固体电子学研究方向物联网论文提交日期2018年5月14日学校代号：10532学号：S150700577密级：不保密湖南大学硕士学位论文基于无线组网的智能家居系统设计与实现学位申请人姓名肖建奇导师姓名及职称许志、王太宏教授培养单位物理与微电子科学学院专业名称微电子与固体电子学论文提交日期2018年

2、05月14日论文答辩日期2018年05月24日答辩委员会主席文双春教授DesignandImplementationofSmartHomeSystemBasedonWirelessNetworkByXIAOJianqiB.E.(JiangxiScience&TechnologyNormalUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMicroe

3、lectronicsandSolidStateElectronicsintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXUZhi、WANGTaiHongMay,2018基于无线组网的智能家居系统设计与实现摘要党的十九大报告指出，我国社会的主要矛盾已经转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”，这说明人民对于生活品质的要求在不断提高。而与人们生活品质密切相连的智能家居产业已然成为了一片热土。对于智能家居的解决方案国内早已有之

4、，但大多较为片面，没有提出系统的解决方案，停留在网关与节点分离、硬件与软件系统分离的阶段。此外，现有智能家居设备的通信方式差异明显，有方案提出解决的，但大多都只考虑在一个很小的空间内，没能融入一个大的网络。如生活中的红外家电设备，我们每个房间都有，对此问题的解决还未有方案提出。还有，有线通信的方式给智能家居系统的安装与自由扩展带来了极大的困扰。基于此，本文对现有智能家居的现状做出了系统的研究和分析，查阅了大量文献和资料，通过学习和研究嵌入式技术与网络应用技术，设计了一套低成本、基于无线组网的智能家居系统，

5、系统整合多种无线通信方式，实现了路由器与智能家居网关的一体化。整个智能家居系统通过建立无线网络，解决有线通信带来的安装不便的烦恼。考虑到成本、速率传输需求以及设备通信方式的差异，智能家居系统同时建立了两个无线网络：ZigBee网络和Wi-Fi网络。ZigBee网络用来管理ZigBee类型设备，传输速率要求较低的数据，如环境参数数据、控制设备数据等。Wi-Fi网络用来连接Wi-Fi通信设备，传输速率要求较高的数据，如视频数据等。通过在ZigBee路由节点上添加红外学习模块，建立与红外设备的连接，将红外通信设

6、备加入智能家居无线网络。路由网关通过移植OpenWrt路由系统，建立Wi-Fi网络，组建局域网络，实现路由功能。在路由网关的软件系统平台上嵌入Web服务器Uhttpd，利用LuCI框架开发智能家居系统Web控制界面，实现通过Web界面控制家庭设备的功能。Web控制系统采用以房间为单位的方法进行设计，方便了用户对家居设备的管理与控制，满足了用户对房间进行自由扩展的需求。通过在系统平台下安装msmtp与mutt软件，利用脚本文件完成邮件提醒功能。采用JAVA语言编写手机客户端，方便用户使用手机对家庭设备进行控

7、制和房间信息的查看。通过申请动态域名，在路由网关的系统平台上配置好动态域名服务和端口映射，实现远程控制。关键词：智能家居；无线组网；OpenWrt;远程控制；ZigBee通信II硕士学位论文AbstractThenineteenmajorreportsofthepartyhavepointedoutthatthemaincontradictionsinoursocietyhavebeentransformedintothecontradictionbetweenthegrowingdemandsforth

8、epeople'sbetterlifeandtheimbalanceofdevelopmentandtheinadequatedevelopment,whichshowsthatthepeople'sdemandsforthequalityoflifeareconstantlyimproving.Thesmarthomeindustry,whichiscloselyrelatedtopeople'squalityoflife,