家庭智能網(wǎng)關的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著人們生活水平的不斷提高，對家居生活的舒適性、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、傳感器技術、計算機技術、自動控制技術、安全防范技術和嵌入式技術等，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展使對智能家居的研究成為熱點。而家庭智能網(wǎng)關是智能家居系統(tǒng)最重要的裝置，是智能家居的心臟，對家庭智能網(wǎng)關的研究與實現(xiàn)尤為重要。
　　家庭智能網(wǎng)關是智能家居的核心，是連接家庭內網(wǎng)與外網(wǎng)的橋梁，它集信息輸出、信息輸入、信息采集、遠程控制、集

2、中控制等功能。家庭智能網(wǎng)關不僅要完成所有家庭電氣設備控制、安防報警的功能，還要實現(xiàn)無線路由的功能，通過無線通信方式與智能控制終端進行通信。目前由于各大公司家電產品的控制接口不同，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，配置復雜，操作復雜。所以研究一種人性化、實用易用的擁有統(tǒng)一控制接口的家庭智能網(wǎng)關尤為重要，不僅可以提高人們的生活質量，也有利于智能家居市場的發(fā)展，使更多家庭使用智能家居的產品。
　　本論文是對家庭

3、智能網(wǎng)關的研究與實現(xiàn)，具體涉及嵌入式技術、以太網(wǎng)技術、GPRS、4G、WiFi和ZigBee技術。家庭智能網(wǎng)關的微控制器選用嵌入式處理器芯片S3C2440A，運用集中管理、分散控制的原則，采用模塊化設計方案，使系統(tǒng)設計更加簡潔，易于擴展，避免系統(tǒng)復雜、冗余，論文中詳細介紹各模塊元件的選型和電路原理設計。本論文所研究的家庭智能網(wǎng)關采用兩級網(wǎng)絡機制，即高層的以太網(wǎng)、GPRS、4G和WiFi網(wǎng)絡，以及次級網(wǎng)絡ZigBee網(wǎng)絡。高層網(wǎng)絡用于與智

4、能家居管理終端進行信息交互，實現(xiàn)對家庭安防、家居環(huán)境和家庭電氣設備的遠程手機控制和管理。次級ZigBee網(wǎng)絡用于家庭所有電氣設備的組網(wǎng)，并受家庭智能網(wǎng)關的控制。論文中研究和實現(xiàn)的家庭智能網(wǎng)關也可以通過LCD觸摸屏上的管理軟件進行本地控制，所采用的網(wǎng)絡結構省于布線，降低成本，靈活性強。本論文的家庭智能網(wǎng)關使用Windows CE嵌入式實時操作系統(tǒng)開發(fā)家庭智能網(wǎng)關的管理終端軟件，包擴Windows CE5.0操作系統(tǒng)的內核剪裁移植、流接口驅