物联网智能家居监控系统平台的设计与研究

论文摘要

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。随着物联网在各个领域的飞速发展，研究物联网智能家居已被列入了国家未来规划发展。本文研究分析了物联网的现状和国内外的发展趋势，详细分析了智能家居在国内的应用前景和发展条件。依赖于嵌入式操作系统平台，提出了应用于物联网智能家居监测、控制系统平台的设计方案。根据嵌入式系统和无线通讯技术，本文设计出一种稳定、可靠、实用的家庭监控设计方案。文中主要完成了以下几方面的内容：首先，提出课题的选题意义和系统设计具体方案。应用ARM9与互联网连接，可以通过Internet登录系统主页，进行照明系统的控制和视频图像的实时监控。同时，可调节画面的属性以及在特殊情况下的拍照和存储设备数据的保存。另一方面，单片机控制温、湿度传感器数据的采集和显示，以及单片机向GSM模块发送指令进行报警。设计实现了智能家居的监测和控制两项功能。其次，文中给出了系统平台设计的硬件和软件方法。硬件部分包括Linux系统环境的搭建，交叉编译的配置，Boa服务器和CGI的移植，传感器的选择和无线通信网络的连接。软件部分包括页面的代码设计，CGI程序和LED驱动的编写，单片机控制传感器的显示和GSM通讯的程序。最后，编译自启动脚本并运行系统。测试结果运行稳定，基本实现了设计的目标，达到了监测和控制功能。在局域网内任何一台计算机上都可以监控该系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外发展及现状概要
• 1.3 应用前景
• 1.4 论文内容和主体结构
• 第2章 控制监测系统整体设计方案
• 2.1 ARM 处理器
• 2.1.1 ARM 处理器特点
• 2.1.2 ARM 处理器体系结构
• 2.2 Linux 设备驱动
• 2.2.1 Linux 系统文件
• 2.2.2 Linux 驱动
• 2.3 智能家居应用
• 2.3.1 智能家居发展
• 2.3.2 智能家居功能
• 2.3.3 智能家居实现条件
• 2.4 系统平台整体设计方案
• 2.4.1 PC 监控页面设计
• 2.4.2 GSM 模块设计
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统平台硬件设计
• 3.1 平台构建方案
• 3.2 主机硬件结构
• 3.2.1 芯片 S3C2440
• 3.2.2 SDRAM 存储系统设计
• 3.2.3 电源系统与接口设计
• 3.2.4 复位系统设计
• 3.2.5 串口设计
• 3.2.6 USB 接口设计
• 3.2.7 网络接口设计
• 3.3 GSM 系统模块设计
• 3.3.1 单片机的性能特点
• 3.3.2 GSM 模块设计
• 3.3.3 温度传感器工作原理及电路
• 3.3.4 湿度传感器工作原理及电路
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统平台软件设计
• 4.1 系统环境的搭建
• 4.1.1 Linux 环境搭建
• 4.1.2 建立交叉编译环境
• 4.1.3 设置超级终端
• 4.1.4 设置开发板 IP
• 4.1.5 ftp 传送文件配置
• 4.2 嵌入式系统的互联网监控设计
• 4.2.1 BOA 服务器移植
• 4.2.2 网页的设计与开发
• 4.2.3 室内照明系统控制
• 4.2.4 视频监控系统
• 4.3 传感器监测与 GSM 报警设计
• 4.3.1 传感器数据监测
• 4.3.2 GSM 模块报警提示
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统运行及测试
• 5.1 系统脚本配置
• 5.1.1 Shell 脚本自启动编译
• 5.1.2 拍照保存
• 5.2 系统运行测试效果
• 5.3 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间发表的论文