学号 ： 20132581 姓名 ： 向鹏 班级名称 ： 电1304-1 院系名称 ： 电气与电子工程学院 任课教师 ： 刘展威
《嵌入式系统》技术报告 嵌入式技术在智能家居中的运用
摘要
随着嵌入式技术、网络及信息技术的发展，智能家居的理念渐渐深入人心，与此同时，无线技术也在逐步发展，目前已比较成熟的无线连接方式包含了蓝牙连接、红外连接(IR)和无线(RF)连接三种方式，近几年Wi-Fi的发展迅猛，但实践基础还不够完善。智能家居这一概念提出已久，大部分的智能家居是基于嵌入式系统并且在有线技术的辅助下完成，但由于有线技术布线困难、投资大等缺点，基于嵌入式无线技术的智能家居便应运而生。对于大部分稳定性要求不是很高的家电而言，无线技术完全可以保证系统的顺利安全进行，这样无论是利用PC还是手机均用户均可以在不同地点不同时刻甚至是远程控制家中的智能电器。本文将从几种不同的无线技术着手，分别介绍嵌入式技术在这几种无线接入技术下实现的智能家电控制系统，进一步阐述嵌入式无线技术的重要性。
关键词：嵌入式技术；无线技术；智能家居；视频采集;视频编码
。
引言
智能家居（Smart Home）是利用计算机技术、网络通信技术、综合布线技术和传感技术等，依照人体工程学原理，将家居生活中的各类电子设备有机的结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理的一种嵌入式系统。
电子、通信、传感和网络技术的不断发展和人们生活质量的提高，家居生活中的电子产品不但种类越来越多，功能更加完善，应用更加普遍，而且越来越智能化，最普遍的家居生活电子产品种类达数百种，实现对如此之多的家居电子产品的综合控制是智能家居发展的必然趋势。文中提出的基于ARM9 的无线智能家居控制系统，以ARM9 微处理器为核心，结合ZigBee和GPRS 通信技术，根据实际需要实现对家居电子设备进行本地和远程两种方式的无线控制，本地控制是指在本地通过互联网将控制指令传输给控制系统来实现各种家居电器的监控，远程控制是指用计算机网络或手机短信将控制指令传输给控制系统实现对各种家居电器的远距离监控，这两种控制方式的结合将给我们的工作和生活带来极大的便捷，是未来智能化家居生活发展的必然趋势。
1.嵌入式系统概述
目前，在嵌入式系统应用领域中，不少人对什么是嵌入式系统不甚了解。有些人搞了十多年的单片机应用，不知道单片机就是一个最典型的嵌入式系统；也有些人在解释什么是嵌入式系统时，不是从定义出发，而是列举了嵌入式系统的一些特点，往往不知所云。因此，有必要从现代计算的发展历史，了解嵌入式系统的由来，从学科建设的角度来探讨嵌入式系统较为准确的定义。
嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。
通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。
在中国嵌入式系统领域，比较认同的嵌入式系统概念是：嵌入式系统是以应用为中心，
以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处器、处围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
如果我们了解了嵌入式（计算机）系统的由来与发展，对嵌入式系统就不会产生过多的误解，而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。
1.1 嵌入式系统的定义
按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
1.2 嵌入式系统的特点
嵌入式系统的特点与定义不同，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。
与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气/气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。
与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。
与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。
另外，在理解嵌入式系统定义时，不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。
1.3嵌入式系统的种类
按照上述嵌入式系统的定义，只要满足定义中三要素的计算机系统，都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SoC）。
有些人把嵌入式处理器当作嵌入式系统，但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统，因此，只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统，并作为嵌入式应用时，这样的计算机系统才可称作嵌入式系统。
2.嵌入式系统的主要应用
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然、机器人。这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌
入系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制协议也需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探试嵌入式系统有着十分重要的意义。
3.嵌入式系统的发展现状和发展趋势
随着信息化，智能化，网络化发展，嵌入式系统技术也将获得广阔发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝99年1月访华时预言，4~5年后嵌入式智能（电脑）工具将是PC 和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元。
信息时代，数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机，为嵌入式市场展现了美好的前景，嵌入式系统与对象系统密切相关，其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求，不断扩展对象系统要求的外围电路（如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等），形成满足对象系统要求的应用系统。因此，嵌入式系统作为一个专用计算机系统，要不断向计算机应用系统发展。因此，可以把定义中的专用计算机系统引伸成，满足对象系统要求的计算机应用系统。同时也向嵌入式生产厂商提出了新的挑战，从中我们可以看出未来嵌入式系统的几大发展趋势；
⑴嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。
⑵网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往单一功能的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一，结构更加复杂
⑶网络互联成为必然趋势。未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口。
⑷精简系统内核，算法，降低功耗和软硬件成本。
⑸提供友好的多媒体人机界面。嵌入式设备能与用户亲密接触，最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。
4.无线智能家居设计
4.1 无线智能家居控制系统总体结构及功能
无线智能家居控制系统总体结构及功能文中提出的基于ARM9 的无线智能家居控制系统主要包括ARM9 核心控制模块，无线通信模块、LCD 触摸屏模块和家居电器，另外还有传感检测，语音报警和电源等模块。系统总体结构模型图如图1 所示。
图1 系统总体结构模型图
其中ARM 是整个系统的控制核心，通过GPRS 和ZigBee 无线通信网络收发控制指令实现对家居电器进行综合监控，同时提供防火墙的功能，阻止外界对家庭内部设备的非法访问和攻击。
无线通信模块分为本地和远程两部分，本地通信主要通过新型的ZigBee 无线通信技术实现系统与家居电器的通信，达到对其控制；远程通信是利用手机通过GPRS 通信网络或利用计算机通过互联网实现人与控制系统的通信，进而达到对家居电器的远程监控。采用无线通信技术省去了布线使家居布局更加灵活，远程控制使家居电器工作更加贴近人们的工作和生活要求。
智能家居控制系统的具体功能包括：
⑴家居电器的综合监控：对所控制的家居电器进行开关、工作参数的设置和工作状态的检测。
⑵室内环境信息采集：采集家居环境的温度、湿度信息和煤气、烟气等有毒气体的检测。
⑶自动报警：当检测到家居环境的温度、湿度、煤气、烟气等超标，或检测到有陌生人强行开启室门或进入室内时就自动报警，告知居室主人。
⑷本地控制：用户在本地可通过计算机或家居电器本身的操作键对家居电器进行监控。
⑸远程控制：用户远程可以通过手机短息或互联网对家居电器进行控制或工作状况查询。
⑹安全防盗：家居中的所有与控制系统连接的电器设备均可实现与主人通信，一旦盗贼对某设备进行操作，或某设备工作状态异常时，系统将立即通知主人，以达到安全和防盗的目的。
4.2 系统硬件实现
系统硬件主要由ARM9 微处理器、GPRS 通信网络、ZigBee通信技术、LCD 触摸屏、语音报警和电源等模块组成。
4.3 ARM9硬件处理器
微处理器采用三星公司的ARM9(S3C2440)。S3C2440 是一款高性能32 位RISC 微处理器, 采用了ARM920T 的内核，0.13um的CMOS 标准宏单元和存储器单元，最高主频可以达到400MHz，提供多款液晶屏配置。ARM920T 实现了MMU，AMBA BUS 和Harvard 高速缓冲体系结构，这一结构具有独立的16Kb 指令Cache和16Kb 数据Cache，每个都是由具有8 字长的行组成。通过提供一套完整的通用系统外设，无需配置额外的组件从而减少整体系统成本，为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。
4.4 无线通信网络
GPRS 网络是覆盖范围最广，性能较为完善的无线网络，GPRS 网络本身具有较强的数据纠错能力，数据传输速率最高可达128Kb/s，能够保证数据传输的可靠性和实时性。ZigBee 技术组成的无线传感器网络结构简单、体积小、成本低；采用GPRS 网络进行数据传输的模块体积小、功耗低，适合作为无线传感器网络的数据节点，ZigBee 技术与GPRS 通信网络相结合组成新的无线通信网络。GPRS DTU 无线通信模块采用成都众山电子有限公司的ZSD2110 GPRS DTU。
ZSD2110 是一款使用GPRS 网络进行数据无线透明传输的嵌入式DTU 模块。内置工业级GPRS 引擎和嵌入式处理器。支持PPP、TCP、UDP、ICMP 等众多复杂网络协议和SOCKET 标准，提供全透明数据传输和用户自由控制传输两种模式。同时支持点对点、点对多点、设备间、设备与中心间等各种不同的通讯模式。用户不用关心复杂的网络协议，使用TTL 串行通信接口，就可以进行无线数据收发，使系统能够随时随地接入Internet。ZigBee 技术是一种新型的无线、短距离、低功耗组网通讯技术,具有低复杂度、低功耗、低成本、高效率，可靠度高和网络覆盖面积广等技术优势，工作在免费的2.4GHz-2.5GHzISM 微波段，具有较强的抗干扰性和设备联络功能，能够实现1500m 的全向识别，传输速率最高可达10M bit/s，它支持3 种主要的自组织无线网络类型，即星状结
构、网状结构和族状结构，这些网络具有较强的网络健壮性和系统可靠性。基于以上特点ZigBee 广泛应用于智能家居控制、工业控制系统。本文采用的CC2430 是一种真正的系统芯片（SoC）CMOS 解决方案，这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee 为基础的2.4GHz ISM 波段应用及对低成本，低功耗的要求，它结合一个高性能2.4GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心。
4.5 传感器与显示模块
传感器包括煤气、烟雾等有毒气体检测器，人体红外探测器，门窗磁开关，温度、湿度、光照度传感器等，所有的传感器都与无线传输模块P1R2000 连接，构成无线传感器网络并与控制系统实现实时通信。
显示模块选用低电压低功耗的LCDl2832 液晶显示屏，LCDl2832 是一款分辨率为128×32 的中英文图形液晶（黄色背光）显示模块，具有4 位/8 位并行2 线或3 线串行多种接口方式，内部置有8192 个16×16 点阵的一级、二级简体汉字和128 个16×8点ASCII 字符集，用来显示8×2 行16×16 点阵的汉字对话信息，构成全中文人机交互图形界面并显示当前时间、日期、星期、湿度、温度、定时提醒等信息和煤气等有毒的含量超标时报警提示的输出信息。
4.6 系统软件设计
整个智能家居控制系统以ARM9 微处理器为核心，支持C 语言和汇编语言，本系统采用C 语言与汇编语言混合编程。低层驱动由汇编语言编写，对外留C 语言接口，人机交换采用Linux嵌入式实时操作系统。系统软件由系统主程序、初始化子程序、ZigBee 通信子程序、GPRS 通信子程序、传感检测子程序、显示子程序、报警子程序、数据处理子程序和远程控制子程序等模块组成。程序软件流程图如图2所示：
图2 程序软件流程图
5.总结
嵌入式技术运用到物联网中，虽然物联网不是一次产业革命，但是它却有着与产业革命类似的效果，它的出现带来了许多新兴产业，将有一股强大的力量推动着人类前进的步伐，问题、机遇、挑战、前景，这样一系列的正反面问题的存在，将大大加速着社会的进步。物联网有利也有弊，相信，物联网最终会像互联网一样，成为人们生活的一部分。
参考文献
[1]褚光辉.《无线智能家居控制网络设计》
[2]刘军，阎芳，杨玺.《物联网技术》.北京:
[3]张永德，卫军峰，高安邦.《基于DSP智能家居控制系统设计》
[4] 徐赫. 基于ARM嵌入式视频采集的研究[D]. 武汉: 武汉理工大学，2007, 5.
[5] 方芳. 基于ARM的嵌入式视频监控系统的研究[D]. 北京: 北京邮电大学，2008, 5.
基于嵌入式的智能家居 摘要 21世纪是智能的时代，是互联网的时代，随着Internet后PC 时代的到来，这个时代的主要特征是以计算机作为作为组成成分融入消费品之中。依赖于嵌入式技术的后PC时代使得传统IT设备逐渐过渡到嵌入式设备并融入到生活的各个方面。本系统采用嵌入式技术，将在系统内移植嵌入式web服务器，用户可以通过互联网对家居进行操作与监控。 关键词嵌入式智能家居Linux 远程监测 Abstract In the 21st century is the era of intelligence, is the age of the Internet, with the advent of Internet post-pc era, the era as computers as the main characteristics of the components into consumer goods. Rely on the embedded technology after traditional PC era makes IT equipment gradually transition to the embedded devices and integrated into all aspects of life. This system adopts the embedded technology, transplanted in the system of embedded web server, the user can through the Internet for household operation and monitoring. Keyword: ARM smart home Linux Remote monitoring 1 绪论 随着生活水平与生活质量的提高，人们对于生活水平要求日益提高，对于生活的便捷性与对信息需求的及时性也越发看重，以嵌入式为核心的智能家居以其便捷性与实时性逐渐走入了我们的视野。目前随着
嵌入式智能家居控制系统设计发展策略 伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义[1]。目前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，但是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想[2]。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet和GPRS模块，则用户可以通过远程登录界面来了解家居环境信息[3]。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG高效压缩算法对视频图像进行压缩[2]，用户不仅可以通过浏览器监测家居环境信息，还可以访问Web服务器中的视频，同时，GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性[4]。 1 系统架构 系统采用S3C2440处理器作为主控芯片，该芯片是基于ARM920T 内核的RISC微处理，S3C2440处理器内部集成了很多控制器接口，便于与外部器件连接。整个系统通过传感器检测家居环境，USB摄像头采集视频数据。当系统接入Internet，用户就可以登陆家居管理主页，查看各种传感器的数据信息，操作室内照明灯，还可以浏览家居画面。当室内有危险时还能触发本地蜂鸣器报警，并能通过GPRS通信系统向用户发送紧急短信。整个系统的结构如图1所示。 图1 系统结构框图
1.1 硬件设计 （1）嵌入式微处理器 本设计使用TX2440A开发板进行设计。采用S3C2440处理器作为主控芯片，主频可以达到400 MHz，具有MMU管理单元、控制器、支持外部存储器，板载64 MB SDRAM，256 MB NAND Flash，LCD显示部分为3.5英寸TFT真彩色液晶屏，网络芯片为DM9000，1个10M 以太网RJ-45接口，4个USB Host，1个USB Slave B型接口。TX2440A 开发板上还扩展了丰富的接口，如蓝牙接口、CAN接口、ZigBee接口等，方便进行软件调试以及系统测试。 （2）视频采集模块 采用了ZC301摄像头，利用Linux提供的Video4 Linux API函数对USB摄像头采集视频数据[4]，然后将视频数据通过内部总线发送到视频流服务器MJPG-streamer上[2]，视频流服务器将视频图像数据进行压缩后，采用TCP/IP协议进行远程传输，再通过CGI函数集实现客户端与服务器的之间的交互，远端客户机通过浏览器就可以查看现场监控画面[1]。 （3）传感器模块 本系统采用DS18B20温度传感器采集室内温度；采用HIH-4000湿度传感器采集室内的湿度；采用DSM501A粉尘传感器来检测室内粉尘浓度；采用PIP探头LH1778为核心的检测电路来检测是否有人员入侵，并利用蜂鸣器进行本地报警和GSM短信报警。这些传感器模块通过S3C2440 的I/O口接到控制中心，并把采集到的信息发送到
摘要 随着嵌入式技术的发展和高速宽带网络的普及, 利用网络实现远程监控已为人们广泛接受, 嵌入式网络监控技术正是在此条件下逐步发展成熟起来的. 用户使用Web 浏览器, 通过以太网远程访问内置Web 服务器的监控摄像机, 不但可以实现对现场的远程视频监控, 而且可以向监控现场发送指令. 在整个系统的实现过程中, 嵌入式Web 服务器起着十分重要的作用, 因此, 在嵌入式网络视频监控系统中,Web 服务器的设计对监控系统的整体性能具有直接的影响, 只有有了高效率的Web 服务器, 监控系统的性能才能得到充分的发挥。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用MCU(S3C2410)作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。在单片机应用系统开发的过程中，应不断调整软、硬件，协调地进行软、硬件设计，以提高工作效率，当系统硬件和软件紧密配合、协调一致，就可以组成高性能的单片机应用系统。本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试，根据开发的实际需要，相互协调、交叉，有机的进行。 随着Internet 向普通家庭生活不断扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，现代智能家居由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在21 世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。当家庭智能网关将家庭中各种各样的家电通过家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。而基于嵌入式系统的家庭智能系统在国内才刚刚出现，随着嵌入式技术更加广泛的应用，随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。 关键词：嵌入式；智能；监控；web服务器
随着2010年“智慧城市”概念的提出，科学技术迅速发展，人民生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求正在向着安全、舒适、便捷和智能的方向发展。与此同时，人们的生活变得愈发忙碌，很大一部分的年轻一代过着早出晚归的上班族生活，这就对现有的生活居住环境提出了要求，因此，人们对家庭住宅的观念也开始有所改变，智能家居一词开始出现在人们的生活中。智能家居系统结构中的基础设施都离不开嵌入式技术，它能够实现电器设备的集中控制，编程控制，远程控制，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效的安排时间，增强家居生活的安全性。 本文在嵌入式系统技术和智能家居思想的基础上，结合国内外发展现状，就嵌入式系统在智能家居中的应用进行分析，最后对嵌入式系统在智能家居系统中的发展前景进行了总结和展望。 关键字嵌入式系统智能家居
1 研究背景和意义 (1) 2 国内外研究现状 (3) 2.1 国外研究现状 (3) 2.2 国内研究现状 (4) 2.3 总结 (4) 3 嵌入式系统在智能家居中的应用 (5) 3.1 嵌入式系统概述 (5) 3.2 智能家居概述 (6) 3.3 嵌入式系统的应用 (7) 3.3.1 智能IO控制 (7) 3.3.2 红外学习型控制器 (7) 3.3.3 电话网关 (8) 3.3.4 内部通信网络 (8) 3.3.5 家庭安全防范 (9) 3.3.6 家居设备自动控制 (9) 3.4 总结 (10) 4 总结和展望 (10) 参考文献 (11)
1研究背景和意义 嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。嵌入式计算机系统因此走上了一条完全不同的道路：单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 当网络席卷整个社会，带来经济飞速发展的同时，也给人们的生活带来无限惊奇。不断更新的生活方式，使得越来越多的人追求对生活的舒适度和享受度。智能家居作为新生力量呼之欲出，自然的走进了我们的生活，随之引领新一代的数字家庭生活。 随着家庭自动化技术的发展，很多以前出现在科幻小说中的场景已经变为现实：只要说“看电视”就可以把电视打开，拉开窗帘，房间的光线逐渐调整到最适宜的程度。或者，在回家的路上，打个电话，家庭自动化系统自动为你打开空调，调整室内温度到合适程度，接通通风装置，调节好室内的光线，把预先准备好的事物用微波炉加热，这样，一回到家就可以享受到清新的空气、舒适的环境和刚刚热好的事物。随着IT产业的发展和人们生活水平的提高，“家庭自动化”、“智
嵌入式智能家居系统设计 摘要：“智能家居”(smart home)，又称智能住宅，它利用先进的计算机技术、 嵌入式系统技术、网络通讯技术和传感器技术等，将家中的各种设备(照明系统、环境控制系统、安防系统、智能家电等)有机的连接到一起。智能家居让 用户采用更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过无线遥控器、电话、互联 网或者语音识别控制家用设备，根据场景设定设备动作，使多个设备形成联 动。智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的 状态互动运行，从而在最大程度上给用户提供高效、便利、舒适与安全的居住 环境和工作环境。本文通过对智能家居系统的分析，确定了总体架构设计。针 对智能家居系统的特点和所要实现的基本功能，分析了智能家居控制器的基本 结构，对控制器的核心电路进行了详细设计。 关键词：嵌入式智能微控制器 1、研究背景 智能化家居的发展分为三个层次： 首先是家庭电子化(HE,Home Electronics)。这个时期主要是面对单独电器的阶段，电子设备之间并没有很大的联系，如电视机刚出来的那些时期。 其次是住宅自动化(HA,home Automation)。该时期是面向功能的阶段，部 分电器设备具有了一些简单的网络连接功能，主要是为了实现某个单一的功 能，比如单一的自动抄表系统。最后是家居智能化，美国称其为Wise House，欧洲称为Smart Home。智能住宅是面向系统设计的，系统通过家庭分布总线(HDS,Home Distribution System)把住宅内各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置都并入到网络节点中进行集中的和异地的监视控 制和家庭事务处理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调，提供工作、学习、娱乐等各项服务，营造出具有多功能的信息化居住空间。 智能家居控制系统提供安全、舒适的居住环境，确保人身和财产安全；空 调系统调节温度、湿度、检测空气成份，提高空气质量；系统调节音响和色 彩，使人们心情舒畅；合理利用阳光和大气冷热量来调节室内环境，减少能 耗，能按事先设定的程序，区分各种时段，对室内的环境及设备进行控制，并 提供现代化的通信手段和信息服务。 从设计思想和技术角度分析，当前国内的智能家居控制系统有两个研究方向：一是基于非PC平台的智能家居系统；二是基于PC平台的智能家居系 统。总体来说，国内智能家居产品的研发从上世纪九十年代后期才起步，起步
学号 ： 20132581 姓名 ： 向鹏 班级名称 ： 电1304-1 院系名称 ： 电气与电子工程学院 任课教师 ： 刘展威 《嵌入式系统》技术报告 嵌入式技术在智能家居中的运用
摘要 随着嵌入式技术、网络及信息技术的发展，智能家居的理念渐渐深入人心，与此同时，无线技术也在逐步发展，目前已比较成熟的无线连接方式包含了蓝牙连接、红外连接(IR)和无线(RF)连接三种方式，近几年Wi-Fi的发展迅猛，但实践基础还不够完善。智能家居这一概念提出已久，大部分的智能家居是基于嵌入式系统并且在有线技术的辅助下完成，但由于有线技术布线困难、投资大等缺点，基于嵌入式无线技术的智能家居便应运而生。对于大部分稳定性要求不是很高的家电而言，无线技术完全可以保证系统的顺利安全进行，这样无论是利用PC还是手机均用户均可以在不同地点不同时刻甚至是远程控制家中的智能电器。本文将从几种不同的无线技术着手，分别介绍嵌入式技术在这几种无线接入技术下实现的智能家电控制系统，进一步阐述嵌入式无线技术的重要性。 关键词：嵌入式技术；无线技术；智能家居；视频采集;视频编码 。
引言 智能家居（Smart Home）是利用计算机技术、网络通信技术、综合布线技术和传感技术等，依照人体工程学原理，将家居生活中的各类电子设备有机的结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理的一种嵌入式系统。 电子、通信、传感和网络技术的不断发展和人们生活质量的提高，家居生活中的电子产品不但种类越来越多，功能更加完善，应用更加普遍，而且越来越智能化，最普遍的家居生活电子产品种类达数百种，实现对如此之多的家居电子产品的综合控制是智能家居发展的必然趋势。文中提出的基于ARM9 的无线智能家居控制系统，以ARM9 微处理器为核心，结合ZigBee和GPRS 通信技术，根据实际需要实现对家居电子设备进行本地和远程两种方式的无线控制，本地控制是指在本地通过互联网将控制指令传输给控制系统来实现各种家居电器的监控，远程控制是指用计算机网络或手机短信将控制指令传输给控制系统实现对各种家居电器的远距离监控，这两种控制方式的结合将给我们的工作和生活带来极大的便捷，是未来智能化家居生活发展的必然趋势。 1.嵌入式系统概述 目前，在嵌入式系统应用领域中，不少人对什么是嵌入式系统不甚了解。有些人搞了十多年的单片机应用，不知道单片机就是一个最典型的嵌入式系统；也有些人在解释什么是嵌入式系统时，不是从定义出发，而是列举了嵌入式系统的一些特点，往往不知所云。因此，有必要从现代计算的发展历史，了解嵌入式系统的由来，从学科建设的角度来探讨嵌入式系统较为准确的定义。 嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 在中国嵌入式系统领域，比较认同的嵌入式系统概念是：嵌入式系统是以应用为中心，
基于Arm-Linux的嵌入式智能家居控制系统的设计 摘要：随着嵌入式技术、网络及信息技术的发展，针对人们对智能家居的追求，提出了一种基于ARM9的嵌入式智能家居控制系统的解决方案。介绍了嵌入式Linux系统的软硬件平台，结合实例阐述了嵌入式QT图形界面系统、嵌入式数据库SQLite等关键技术在嵌入式智能家居控制系统中的应用。该方案解决了控制系统的可视化操作问题，提高了系统数据管理效率，并具有通用性可移植到其他硬件或软件平台应用。 关键词：智能家居；ARM9；嵌入式Linux；Qtopia；SQLite 嵌入式系统以其占用资源少、专用性强、功耗低的特点使其广泛应用在移动通信、工业生产、安全监控等领域。针对人们对高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境的要求，提出了以Arm-Linux为平台的智能家居控制系统的设计。 1 智能家居控制器的总体设计 Arm-Linux嵌入式系统以其在性能、体积及功耗等方面的优势在智能家居领域得到越来越广泛的应用。系统采用基于ARM的嵌入式linux方案，系统分为五层分别为硬件层，系统引导层，系统层，应用支撑层及应用层。如图1所示应用层在Qtopia图形系统、SQLite数据库等的支撑下完成了电话报警、照明控制、安防控制、门禁控制以及网络浏览等应用。 2 系统硬件的设计 CPU处理器选用Samsung S3C2440A，其主频为400 MHz，资源丰富功能强大。内存为64M SDRAM，数据总线32bit，时钟频率高达100MHz。存储器为128 M掉电非易失NANDFLASH。LCD显示部分为具有4线电阻式触摸屏接口的35英寸真彩色液晶屏。网卡芯片为DM9000可自适应10／100 M网络，通过RJ45连接头可连接控制器至路由器或者交换机。智能家居控制模块通过RS485总线与主控制器进行通信。其硬件结构图如图2所示。
本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目：嵌入式智能家居控制系统 软件设计 学院：电气工程学院 专业班级：自动化1204 学生姓名：刘芳春 学号： 120302433 导师姓名：王通 开题时间：2016年 3 月 18 日
1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义 目前，几乎所有家庭都有使用各种电器设备，电视、电灯、空调、冰箱等。然而，就当前情况来说，这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用，而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力，而且容易造成设备使用效率不高，浪费宝贵的能源，这不符合节能环保的国家政策方针。 基于这个事实，智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1]，在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位，以控制技术、通信技术计算机技术为基础，以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。 由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业，当前有许多地方并未得到充分的研究，也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一，大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的，而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此，其市场本身就不会太大。其二，许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数，或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。 为了改善这一现状，软件部分设计就成了必不可少的工作，软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口，向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言，系统软件和应用软件的界限并不明显，原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大，所需操作系统裁剪配置不同，I/O 操作没有标准化，驱动程序通常需要自行设计[3,4]。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用，由它来管理和协调各项工作，为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可，符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS，该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。
嵌入式技术在智能家居中的运用 【摘要】：嵌入式系统是目前发展速度最快的一种应用技术。到目前为止，嵌入式系统已经从早期的计算机系统嵌入结构（包括软件和硬件嵌入）发展成为系统设计的重要方法。 【关键词】：嵌入式技术；智能家居；前景 控制器(MCU)已经在家庭和工业的各个领域得到了应用，通称嵌入式系统，因为计算机芯片是嵌入在有关的设备中的，没有自己独立的外壳。目前大多数嵌入式系统还处于单独应用的阶段，以MCU为核心，与一些监测、伺服、指示设备配合实现一定的功能。Internet现已成为社会重要的基础信息设施之一，是信息流通的重要渠道，如果嵌入式系统能够连接到Internet上面，则可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。随着嵌入式技术的不断进步和更广泛的运用，嵌入式系统在智能家居中的运用也会随之有更加广阔的发展前景。 1. 嵌入式技术的概念 嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统中的一种技术，也就是说，它将软件固化集成到硬件系统中，将硬件系统与软件系统一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特点，因而进入21世纪后其应用越来越广泛，例如，各种家用电器如电冰箱、自动洗衣机、数字点电视机、数码相机等广泛应用这种技术。 嵌入式系统是指将应用程序、操作系统与计算机硬件集成在一起的系统。它以应用为中心，以计算机技术为基础，而且软硬件可以裁剪,因而是能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统。这种系统具有高度自动化，可靠性高等特点。嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成，嵌入式系统的硬件主要包括以下几个模块，嵌入式核心芯片(嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统) 、存储器、I/O 端口等。而嵌入式系统软件由嵌入式操作系统和相应的各种应用程序构成。有时把这两种结合起来，应用程序控制着系统的运作和行为，而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。 2. 嵌入式核心芯片的特点 嵌入式的关键部分还在于核心芯片的选择，嵌入式核心芯片的特点有： (1) 可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。 (2) 嵌入式微处理器必须功耗很低。
嵌入式技术在智能家居控制系统中应用 摘要近几年来，随着人们生活质量不断改进和生活节奏加速，人们工作和生活日益呈现信息化发展模式。信息化时代到来变化了人们生活方式和工作习惯，智能家居成为一种必然消费需求，受到越来越广泛注重。如何将家庭中各种家用电器和家庭安保装置通过人们便于携带电脑和手机进行远程控制和管理，已成为国际热门课题。嵌入式技术对智能家居系统运用先进计算机和网络通讯技术与寻常家居生活子系统有机结合过程中起到了非常重要整体操控系统建设开发推动作用。它使智能家居形成一种统一管理系统而让人们寻常生活更加便捷，高效。 【核心词】嵌入式技术智能家居控制系统应用 1 嵌入式技术研究背景及意义 嵌入式技术是电脑设备进入微型机时代产物，所谓嵌入式技术就是把一台计算机嵌入到一种硬件体系内。这是对嵌入式技术最直观描述。嵌入式目是为了让计算机成为硬件体系“大脑”，以实现对硬件体系智能操控，它与单纯计算机区别在于需要通过更为复杂算法和程序设计来实现智能化操控能力。嵌入式技术自从在硬件设备中应用以来，便走向了一条不归单芯片化道路。将科技时代由老式电子系统带入
了智能化当代科技系统。 当网络时代操控了整个世界后，社会经济得到了突飞猛进发展。人们寻常生活也浮现了翻天覆地变化。高节奏生活使得人们越来越依赖以便快捷舒服生活空间，嵌入式智能家居控制系统自然而然成了新生活佼佼者，引领也将是一种新生代智慧化都市和数字化家庭。随着智能家居时代到来，诸多只能靠幻想生活习惯变成了现实：语音控制家用电器、远程控制家用电器开关，出差归来路上就可以给自己做好室内空调温度调节和热水器温度控制。随着嵌入式智能家居控制系统应用，生活完全科技化已经不是梦想。 2 嵌入式技术对智能家居组建推动作用 随着嵌入式技术在智能家居控制系统中引入，智能家居控制系统可以实现对住宅内家用电器、照明灯光进行智能远程控制、且对家庭安全防范也起到了有效监控作用。可以让顾客充分享有到当代科技带来生活便捷性与各种精彩，给顾客带来一种温馨、以便、智能、潮流生活空间。 智能家居控制系统中嵌入式技术应用方案有五个基本特点： （1）使家居控制系统信息解决能力大大提高，可以让顾客真切感受到非常逼真语音和图像等； （2）依照嵌入式系统中实行操控系统可以使硬件资源得到充分运用，从而避免了系统不必要配备形成系统冗余；
基于嵌入式的智能家居系统设计与实 现
基于嵌入式的智能家居系统设计与实现 摘要：伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义。本文浅析基于嵌入式的智能家居系统设计与实现。 关键词：嵌入式；智能家居；远程控制] 引言 电子技术、智能控制技术以及物联网技术的融合，使得传统住宅家居体系已经无法满足居住要求，对于智能化以及安全性的要求逐渐提升。虽然当前视频监控已经逐渐被重视，但在具体操作中相对复杂。这种状况的产生，使得对嵌人式智能家居系统的研究热度逐渐上升，成为引领远程控制的重要方式。当前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，可是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet和GPRS模块，则用户能够经过远程登录界面来了解家居环境信息。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG高效压缩算法对视频图像进行压缩，用户不但能够经过浏览器监测家居环境信息，还能够访问Web服务器中的视频，同时，
GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性。 1嵌入式智能家居系统总体设计 基于智能家居制品监控的角度分析，主要需要借助当前计算机技术，设计并构成智能家居子系统，将各个技术融合之后实现统一管理。站在智能家居系统的角度，主要包括视频服务、客户端、服务端等部分。硬件设计。此次设计采用TX2440A开发板进行设计，将S3C2440处理器作为主控制芯片，主频已经能够达到400MHz，具有单独的管理单元、控制器以及存储器等。LCD显示部分包括3.5英寸真彩色液晶屏，具备USB接口。在开发板方面具备多种结构，便于对系统的调试与测试需求；视频采集模块运用ZC301摄像头，可实现Linux提供摄像头视频数据的采集；包括DS18B20室内温度的传感器；GPRS通信模块。至此，用户端经过移动终端，向监控中心发送请求，监控中心在接受请求之后进行处理并进行解析，将现场监控终端发送操作指令，现场终端提交反馈，得出操作结果。 2系统架构 2.1硬件设计 2.1.1嵌入式微处理器 本设计使用TX2440A开发板进行设计。采用S3C2440处理器作为主控芯片，主频能够达到400MHz，具有MMU管理单元、控制器、支持外部存储器，板载64MBSDRAM，256MBNANDFlash，
嵌入式技术在智能家居控制系统中的应用 摘要近几年来，随着人们生活质量的不断改善和生活节奏的加速，人们的工作和生活日益呈现信息化发展模式。信息化时代的到来改变了人们的生活方式和工作习惯，智能家居成为一种必然的消费需求，受到越来越广泛的重视。如何将家庭中的各种家用电器和家庭安保装置通过人们便于携带的电脑和手机进行远程控制和管理，已成为国际热门课题。嵌入式技术对智能家居系统利用先进的计算机和网络通讯技术与日常家居生活子系统有机结合过程中起到了非常重要的整体操控系统建设开发推动作用。它使智能家居形成一个统一的管理系统而让人们的日常生活更加便捷，高效。 【关键词】嵌入式技术智能家居控制系统应用 嵌入式技术是电脑设备1嵌入式技术的研究背景及意义 进入微型机时代的产物，所谓的嵌入式技术就是把一台计算机嵌入到一个硬件体系内。这是对嵌入式技术最直观的描述。嵌入式的目的是为了让计算机成为硬件体系的“大脑”，以实现对硬件体系的智能操控，它与单纯计算机的区别在于需要通过更为复杂的算法和程序设计来实现智能化操控能力。嵌入式技术自从在硬件设备中应用以来，便走向了一条不归的单芯片化道路。将科技时代由传统的电子系统带入了智能化的现代科
技系统。 当网络时代操控了整个世界后，社会经济得到了突飞猛进的发展。人们的日常生活也出现了翻天覆地的变化。高节奏的生活使得人们越来越依赖方便快捷舒适的生活空间，嵌入式智能家居控制系统自然而然的成了新生活的佼佼者，引领的也将是一个新生代的智慧化城市和数字化家庭。随着智能家居时代的到来，很多只能靠幻想的生活习惯变成了现实：语音控制家用电器、远程控制家用电器开关，出差归来的路上就可以给自己做好室内空调的温度调节和热水器温度的控制。随着嵌入式智能家居控制系统的应用，生活的完全科技化已经不是梦想。 2嵌入式技术对智能家居组建的推动作用 随着嵌入式技术在智能家居控制系统中的引入，智能家居控制系统可以实现对住宅内的家用电器、照明灯光进行智能远程控制、且对家庭的安全防范也起到了有效的监控作用。可以让用户充分的享受到现代科技带来的生活便捷性与各种精彩，给用户带来一个温馨、方便、智能、时尚的生活空间。 智能家居控制系统中嵌入式技术应用方案有五个基本的特点： （1）使家居控制系统的信息处理能力大大提升，可以让用户真切的感受到非常逼真的语音和图像等； （2）根据嵌入式系统中的实施操控系统可以使硬件资源
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目录 第一章绪论 (1) 1.1智能家居系统概述 (1) 1.1.1智能家居的概念 (1) 1.1.2国内外智能家居的发展及研究状况 (1) 1.2嵌入式系统概述 (2) 第二章产品功能及优势介绍 (3) 2.1产品特色描述 (3) 2.2产品特点及功能 (3) 2.2.1联网设备遍及周围 (3) 2.2.2智能化家庭服务器 (3) 2.2.3绿色环保 (4) 第三章公司人员组成 (5) 3.1公司人员组织结构 (5) 3.2公司人力资源分析 (6) 3.2.1年龄结构 (6) 3.2.2学历结构 (6) 第四章融资方案 (7) 4.1资金来源 (7) 4.2资金分配 (7) 第五章市场推广 (8) 5.1总体战略 (8) 5.2网络推广 (8) 5.3服务策略 (8)
第一章绪论 1.1智能家居系统概述 智能家居是IT技术（特别是计算机技术）、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看，近年来信息化的高度发展，通信的自由化与高层次化，业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通信技术的成长，也促成了智能家居的诞生。 1.1.1智能家居的概念 智能家居的概念最早沿于英文Smart Homa几年前，美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”，其目标就是：将家中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。 同时我国国家建设部住宅产业化办公室也己经提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：住宅小区智能化是利用4C（即计算机、通讯与网络、自控、IC 卡）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。 目前通常把智能家居定义成利用中央控制器、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统，也就是说,首先,它们要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测、其次，它们都要通过一定的媒介平台，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程监控和交换信息的需求。最后，它们的最终目的都是为了满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环保的需求。 1.1.2国内外智能家居的发展及研究状况 国内的智能家居产品行业兴起于九十年代末期，基本由以下几个方向演变而来： （1）传统可视对讲、家庭防盗产品生产厂家由于有一定的电子开发、生产 等经验，因此他们在其原有的基础上增加控制功能和其他一些功能，来实现家庭自动化，这些公司有一定的工程、设计院等关系和网络，能够利用原对讲产品市场来推广产品。 （2）传统的家电企业、IT企业看好该领域，这些企业结合其在家电控制领域、IT领域的优势开发出智能家居的产品，能更好地和家电结合在一起，他们 利用自己的渠道优势和市场影响力，积累多年的管理经验、生产经验和良好的售后服务、信誉来打开市场。 目前国内许多厂商都将投资重点放在家居网络中。联想的“超居室电脑”；
基于嵌入式的智能家居系统设计与实现 摘要：伴随着人们工作节奏的加快和工作环境的不确定性，人们越来越注重居住环境的安全，希望能在第一时间知道家中的安全情况，因此，设计一种智能家居远程控制系统具有良好的实际意义。本文浅析基于嵌入式的智能家居系统设计与实现。 关键词：嵌入式；智能家居；远程控制] 引言 电子技术、智能控制技术以及物联网技术的融合，使得传统住宅家居体系已经无法满足居住要求，对于智能化以及安全性的要求逐渐提升。虽然当前视频监控已经逐渐被重视，但在具体操作中相对复杂。这种状况的产生，使得对嵌人式智能家居系统的研究热度逐渐上升，成为引领远程控制的重要方式。目前，大多数嵌入式系统都以处理器为核心，与一些检测、监控设备配合实现一定的功能，但是由于视频图像传输的影响以及监控界面的问题，客户端的远程监控效果并不理想。如果嵌入式智能家居系统能够连接到Internet 和GPRS模块，则用户可以通过远程登录界面来了解家居环境信息。因此，本文提出了一款具有网络功能的智能家居控制系统的实现方案，使用火狐浏览器作为上位机，采用JPEG
高效压缩算法对视频图像进行压缩，用户不仅可以通过浏览器监测家居环境信息，还可以访问Web服务器中的视频，同时，GPRS通信模块还能将异常信息以短信方式通知用户，提高了智能家居控制的灵活性。 1嵌入式智能家居系统总体设计 基于智能家居制品监控的角度分析，主要需要借助当前计算机技术，设计并构成智能家居子系统，将各个技术融合之后实现统一管理。站在智能家居系统的角度，主要包括视频服务、客户端、服务端等部分。硬件设计。此次设计采用TX2440A开发板进行设计，将S3C2440处理器作为主控制芯片，主频已经能够达到400MHz，具有单独的管理单元、控制器以及存储器等。LCD显示部分包括3.5英寸真彩色液晶屏，具备USB接口。在开发板方面具备多种结构，便于对系统的调试与测试需求；视频采集模块运用ZC301摄像头，可实现Linux提供摄像头视频数据的采集；包括DS18B20 室内温度的传感器；GPRS通信模块。至此，用户端通过移动终端，向监控中心发送请求，监控中心在接受请求之后进行处理并进行解析，将现场监控终端发送操作指令，现场终端提交反馈，得出操作结果。 2系统架构 2.1硬件设计 2.1.1嵌入式微处理器
嵌入式技术在智能居家控制系统中的应用 班级：软工四班 学号：20117610821 姓名：李萃萃
嵌入式技术在智能居家控制系统中的应用 摘要：介绍了智能家居的发展历程，阐述了智能家居的定义和功能，介绍嵌入 式技术在智能家居中的应用以及智能家居控制系统的基本设计思想;并对嵌入式技术在家居智能控制系统中的应用进行了探讨。采用嵌入式技术，可以将多元化的网络信息、多样化的自动化控制以及节能环保等功能，整合到一体化的家庭智能信息管理与自动化监控平台上，从而实现高效、舒适、安全、环保的居住环境。 关键词:智能家居；智能控制系统；嵌入式技术；家庭网关 一．引言： 随着科学技术的迅猛发展，人们开始步入网络化和数字化的智能化社会，对生活环境和工作环境的质量不断提高。伴随着数字化和信息化的进程，智能化成为不可抵挡的趋势，也是新世纪的发展趋势。 智能家居是指将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器、家庭安防装置等，通过家庭总线技术(Hbus)连接到一个家庭智能化平台上，进行集中或远程监视、控制和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与生活需求和住宅环境的和谐与协调。智能家居可以使人们足不出户就进行网上购物、视频点播、网上医疗诊断，在千里之外就可以对家里电器的进行控制，当家庭发生安全问题时(如盗警、火警、煤气泄漏、疾病紧急呼救等)，在外的家庭成员可以在接到报警信息后，通过电话和Internet等手段查询和确认家庭的安全状况。 智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、新加坡、日本等国都有广泛应用。1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电了消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。最著名的智能家居要算比尔.盖茨的豪宅，在他的《未来之路》.书中描绘了他在华盛顿湖建造的智能家居私人豪宅。随着Internet的发展，“智能家居”的内涵也随之有了新的扩展，逐渐形成了一个以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。 目前，美国有全球最大的智能化住宅群，其占地3359公顷，由约8000栋小别墅组成。而欧洲、日本、新加坡和韩国等地，智能家居的建设也日渐兴起。近几年来，智能家居产业的市场每年都以20%的速度增长。到2010年，全球50%以上的新建房已具有一定的智能家居功能。在中国，智能家居发展始于上世纪末，虽然是刚刚起步，但经过近几年的发展，无论专业厂商还是代理商、工程商的数量都在大大增加。智能家居产品正成为一种家居潮流产品不断涌入市场，虽然形态各异，但其内容都离不开智能电器控制和安防管理。现在中国的房地产业发展迅速，因此中国的智能家居市场潜力巨大，作为其下游产业，智能家居市场前景非常看好。目前，涉及智能家居产品生产与销售的企业在全国已超过一千家，大部分集中在上海、北京、深圳等地，如上海复瑞华、深圳康帕斯等。2002年以
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/308907710.html, 基于嵌入式的智能家居控制系统设计 作者：赵桂云李贺宋白玉胡正跃夏梓超 来源：《电脑知识与技术》2017年第16期 摘要：本系统选用基于ARM920T内核的S3C2440微处理器作为主控制器，使用Linux作为系统内核；QT设计用户界面；使用TCP/IP协议通信；GPIO口控制门口电机、窗台电机、烟雾传感器、灯、光传感器等功能模块。 关键词：$3C2440；Linux；QT；无线网络；GPRS 1概述 智能家居的概念早在二十世纪80年代初就已经提出。以“住宅电子化”实现，到了80年代末，逐步提出了“住宅智能化”，也就是现在所说的智能家居的原型。智能家居是一个以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境。它的研究与设计将优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性、舒适性，甚至合理控制各种能源的使用。相比于国外，我国对智能家居系统的相关产品的研发起步较晚，主要有三种技术方案，它代表着中国智能家居行业不同时期的技术特点，PC架构的智能控制系统出现于中国智能家居的萌芽阶段，基本上停留在向使用者展示智能家居的概念，实用性不强，属于第一代。目前很多中国智能家居厂商研制的基于单片机架构的智能控制系统，在实际中得到了广泛的应用，但是随着成本的逐步降低，中国的智能家居最终将走向嵌入式。进行智能家居的嵌入式控制系统的设计，可以推动智能家居行业的发展，扩大嵌入式在自动控制领域的应用，具有一定的经济和理论研究的价值。 2总体设计方案 2.1总体设计方案 本文根据用户在现代生活中，对居住环境的便捷性、安全性、舒适性等方面的需求，设计了一种新型多功能智能家居控制系统，总体方案框图如图1所示，室内总控制系统通过无线网络，实现了对门禁模块、灯光模块、窗帘模块、通讯模块、报警模块、RFID模块等多个功能模块的控制。 2.2系统硬件架构 室内总控制系统采用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器作为主控芯片。 S3C2440内部集成触摸屏控制器，支持TFT/SNT屏，本系统选用4.3寸液晶屏，实现人机交互界面的建立。总控制系统连接一个USB摄像头，实现对室内环境的实时监控。总控制系统通过GPRS模块实现与外部的连接，让用户出门在外也可以通过手机对室内情况进行控制。总控制系统通过GPIO口来控制门口电机、光传感器、烟雾传感器等功能模块。系统硬件架构如图2所示。