智能家居网关软件系统的设计与实现.docx

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1、目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1 智能家居的概述11.2 开展历程及研究现状11.2.1 开展历程11.2.2 研究现状21.3 研究的目的和意义31.4 论文研究内容和结构4第二章智能家居网关系统需求分析52.1 智能家居系统52.1.1 家居系统需求分析52.1.2 家庭组网要求分析62.2 远程访问功能分析72.3 智能网关功能设定82.4 智能网关用例分析92.5 本章小结12第三章系统总体设计133.1 系统总体方案133.1.1 系统硬件概述143.1.2 软件系统架构设计153.2 网关应用层功能模块设计16321用户登录模块设计163.2.1 设备控制模块设计1

2、73.2.2 设备查询模块设计183.2.3 灯光管理模块设计183.2.4 温湿度管理模块设计193.3 数据库设计203.4 网关通信协议设计223.4.1 通信协议概述223.4.2 帧格式223.4.3 对象字典与模块描述253.4.4 应用层OD定义273.5 本章小结31万方数据第四章网关软件系统的设计与实现324.1 开发平台搭建324.1.1 Bootloader 的移植324.1.2 内核编译与修改334.1.3 根文件系统的制作334.1.4 交叉编译平台建立354.2 串口通信模块设计与实现364.3 QT图形界面应用模块实现384.3.1 灯光管理模块实现384.3.2

3、 温湿度管理模块实现404.4 Web远程访问的实现414.4.1 BOA Webserver的移植424.4.2 用户登录实现434.4.3 设备控制实现444.4.4 设备查询实现464.5 本章小结47第五章网关系统运行状况与测试485.1 系统集成485.2 测试环境495.3 功能测试505.4 稳定性测试535.5 本章小结55第六章总结与展望56致谢57参考文献58万方数据贵州大学硕士研究生学位论文智能家居网关软件系统的设计与实现摘要随着计算机应用技术、网络通信技术以及传感控制技术的开展，智能家居逐渐走进人们的生 活之中，它将与家居生活有关的各种家居终端设备，系统地结合在一起，为

4、人们提供智能、舒 适的居住环境。针对普通的家居环境，本文提出了一种基于嵌入式Linux操作系统和ZigBee无线传感网 络技术的的智能家居网关解决方案。首先介绍了智能家居网关系统在国内和国外的研究现状及 其应用开展，并分析各自的优缺点，接着对用户的需求进行了较为详细的分析，明确了符合用户 需求的智能家居网关软件系统的总体解决方法及具体的模块设计方法，详细论述了系统应用层功能 模块设计，网关通信协议的设计和设备通信模块的设计，支持串口通信和以太网通信.最后详细阐 述了智能家居网关软件系统的实现，在智能家居网关上设计了 QT图形化界面和本地实现交互。 同时，在网关上搭建了嵌入式Web服务器BOA,远程用户可以通过Web浏览器访问控制智 能家居网关系统，并针对网关系统功能和稳定性进行相关测试。本课题的研究对象是以三星S3c6410处理器为控制核心，通过ZigBee技术集成多种传感 器的智能家居网关系统。解决了普通家居内网构建采用基于总线和电力线造成的布线复杂、 线路易腐蚀等缺点，该系统同时支持室内温湿度管理和灯光管理等家电设备的管理控制，充分体 现了智能家居智慧生活的含义，且最终测试效果良好，有一定的推广价值。关键词：智能家居网关系统、嵌入式Linux、QTv Web服务器、Zigbee技术万方数据