家庭智能網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)家居生活的舒適性、安全性、便捷性和智能化的要求也在不斷提高。智能家居涉及通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、安全防范技術(shù)和嵌入式技術(shù)等，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使對(duì)智能家居的研究成為熱點(diǎn)。而家庭智能網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)最重要的裝置，是智能家居的心臟，對(duì)家庭智能網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)尤為重要。
　　家庭智能網(wǎng)關(guān)是智能家居的核心，是連接家庭內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的橋梁，它集信息輸出、信息輸入、信息采集、遠(yuǎn)程控制、集

2、中控制等功能。家庭智能網(wǎng)關(guān)不僅要完成所有家庭電氣設(shè)備控制、安防報(bào)警的功能，還要實(shí)現(xiàn)無(wú)線路由的功能，通過(guò)無(wú)線通信方式與智能控制終端進(jìn)行通信。目前由于各大公司家電產(chǎn)品的控制接口不同，就需要在智能家居系統(tǒng)中安裝很多控制終端，各控制終端互不兼容，配置復(fù)雜，操作復(fù)雜。所以研究一種人性化、實(shí)用易用的擁有統(tǒng)一控制接口的家庭智能網(wǎng)關(guān)尤為重要，不僅可以提高人們的生活質(zhì)量，也有利于智能家居市場(chǎng)的發(fā)展，使更多家庭使用智能家居的產(chǎn)品。
　　本論文是對(duì)家庭

3、智能網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)，具體涉及嵌入式技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)、GPRS、4G、WiFi和ZigBee技術(shù)。家庭智能網(wǎng)關(guān)的微控制器選用嵌入式處理器芯片S3C2440A，運(yùn)用集中管理、分散控制的原則，采用模塊化設(shè)計(jì)方案，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔，易于擴(kuò)展，避免系統(tǒng)復(fù)雜、冗余，論文中詳細(xì)介紹各模塊元件的選型和電路原理設(shè)計(jì)。本論文所研究的家庭智能網(wǎng)關(guān)采用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，即高層的以太網(wǎng)、GPRS、4G和WiFi網(wǎng)絡(luò)，以及次級(jí)網(wǎng)絡(luò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。高層網(wǎng)絡(luò)用于與智

4、能家居管理終端進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭安防、家居環(huán)境和家庭電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程手機(jī)控制和管理。次級(jí)ZigBee網(wǎng)絡(luò)用于家庭所有電氣設(shè)備的組網(wǎng)，并受家庭智能網(wǎng)關(guān)的控制。論文中研究和實(shí)現(xiàn)的家庭智能網(wǎng)關(guān)也可以通過(guò)LCD觸摸屏上的管理軟件進(jìn)行本地控制，所采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)省于布線，降低成本，靈活性強(qiáng)。本論文的家庭智能網(wǎng)關(guān)使用Windows CE嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)家庭智能網(wǎng)關(guān)的管理終端軟件，包擴(kuò)Windows CE5.0操作系統(tǒng)的內(nèi)核剪裁移植、流接口驅(qū)