基于云平臺的智能家居系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著國內物質生活水平不斷提高，人們對家電智能化的要求逐漸提高，智能家居系統(tǒng)應運而生。近年來，智能家居以網(wǎng)絡化、信息化、智慧化及高安全、高效率、低成本等特點高速發(fā)展。傳統(tǒng)智能家居采用數(shù)字電視機頂盒控制，利用綜合布線技術連接家電，控制手段單一、現(xiàn)場有線布設繁瑣、系統(tǒng)維護升級不便。針對這些問題，本文設計基于云平臺的智能家居系統(tǒng)并給出實現(xiàn)方案。
　　基于云平臺的智能家居系統(tǒng)，以云平臺為核心實現(xiàn)存儲和計算，綜合利用嵌入式技術、傳感器技術、短

2、距離無線通信技術以及智能化音視頻處理技術形成“以人為中心”的智能家居系統(tǒng)。在該智能家居系統(tǒng)中，云平臺為智能家居提供用戶認證、數(shù)據(jù)存儲以及與家庭網(wǎng)關相連的編程接口等基礎服務。在這些基礎服務之上，云平臺可以提供一個軟件生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)語音識別、圖像識別等智能化應用服務。智能家居網(wǎng)關作為家庭內部網(wǎng)絡與云平臺相連的通道，使網(wǎng)關從傳統(tǒng)智能家居既負責通信又負責管理的任務中解放出來，減少成本并提高穩(wěn)定性。智能家庭內部采用ZigBee無線通信協(xié)議組網(wǎng)。在

3、電器端采用ZigBee無線智能插座控制電燈、窗簾等開關量設備，采用紅外轉發(fā)器控制電視、空調等非開關量設備。此外，用戶終端可通過手機、平板電腦登錄云平臺獲得智能家居定制化服務。只要用戶具有相應權限，就可以在家中或是外地方便的控制智能家居系統(tǒng)。
　　智能家居網(wǎng)關、無線智能插座以及手勢識別系統(tǒng)是基于云平臺的智能家居系統(tǒng)中關鍵部分。在整體設計的基礎上，給出這三個關鍵部分的實現(xiàn)方案。智能家居網(wǎng)關是以ARM芯片為核心的嵌入式網(wǎng)關。ARM芯片搭

4、載Linux操作系統(tǒng)，系統(tǒng)中集成ZigBee通信模塊和支持TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)卡，實現(xiàn)家庭內部網(wǎng)絡與因特網(wǎng)連通的功能。無線智能插座以德州儀器公司的CC2530為核心芯片，采用 Z-stack協(xié)議棧實現(xiàn) ZigBee通信，針對室內家庭環(huán)境設計2.4GHz小體積板載PCB天線，實現(xiàn)智能插座與網(wǎng)關的互聯(lián)?；诰W(wǎng)絡攝像頭的自然手勢識別系統(tǒng)以云平臺為核心，借助開源計算機視覺庫（OpenCV），對網(wǎng)絡攝像頭獲取圖像數(shù)據(jù)進行手勢圖像預處理、特征提