基于android的智能家居系统设计客户端及云服务器的实现.doc
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1、东 莞 理 工 学 院毕业设计(论文)题目:基于Android的智能家居系统设计客户端及云服务器的实现摘要: 对基于ZigBee 技术对嵌入式Web 的智能家居远程监控系统进行研究和设计。对家居设备通过Zigbee 进行无线组网,把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上,在因特网上设立一个无线视频网关阿里云服务器,可供外部访问;实现将家居信息如温度进行实时的显示并进行后续的利用和控制;同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。如入侵检测,人脸检测和识别等。智能家居又称为智能住宅, 在国外常用SmartHome 表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化(HomeAutomati
2、on)、电子家庭(Electronic Home、E-home)、数字家园(DigitalFamily)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(Intelligent Home/Building)等。智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全。智能家居可以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通畅,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。关键字:智能家居,ZigBee 技
3、术The smart home system based on Android design - the client and the realization of the cloud serverAbstract: based on ZigBee technology based on embedded Web research and design of smart home remote monitoring system. The household equipment through the Zigbee wireless network, the household equipme
4、nt information and digital video transmission on the Internet network, on the Internet to set up a wireless video gateway WEB server, available for external access; Achieve real-time display information such as temperature and household for subsequent use and control; At the same time, will collect
5、all the transmission in digital video information for subsequent processing and recognition. Such as intrusion detection, face detection and recognition, etc.Smart Home is also known as Smart Home, usually in Smart Home abroad. With Intelligent household meaning approximate Home Automation, Home Aut
6、omation, Electronic Family (Electronic Home, E - Home), Digital Home, Digital Family), the Home network (Home Net/Networks for Home), network household (NetworkHome), Intelligent Family/Building (Intelligent Home/Building), etc.Smart home system using advanced computer technology, network communicat
7、ion technology, integrated wiring technology, will and household life of the various subsystems organically unifies in together, through the overall management, let household life more comfortable and safe. Function of smart home can provide a full range of information exchange, help keep families w
8、ith external communication unobstructed, optimize peoples way of life, enhance the security of home life, even for a variety of energy cost savings.Key words: intelligent household, ZigBee technology目 录1 绪 论11.1研究背景和意义11.2本设计所完成的工作22 总括42.1 智能家居发展概况42.1.1开发板主要参数42.1.2 主要研究内容52.2 毕业设计总体设计方案53 功能设计73.
9、1 主界面73.1.1 系统总体方案设计原则73.1.2 系统各部分结构功能及设计83.1.3 阿里云服务器端设计93.2 客户机终端监控软件设计103.3 毕业设计关键技术113.4传感器信息通过Zigbee 传输123.4.1 DirectShow 视频采集123.4.2 多线程技术及Socket123.5 入侵检测功能实现133.5.1功能描述133.5.2 温控制143.5.3 人脸控制143.6 参考文献153.6.1 总结153.6.2 毕业设计社会和经济效益分析。155. 总结19致谢201 毕业设计概述1.1 智能家居发展概况智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯
10、技术,将家庭中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起的,自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来, 国外已经有将近30 年的研究历史,而国内在这方面的研究相对较晚,从2003 年才逐步应用于高端市场,而且标准不统一,如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力,使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高,而智能家居在节能方面的效果优势非常明显,因此具有非常广阔的市场前景。1.2 开发板主要参数本毕业设计所使用开发板为Real6410 开发板,采
11、用三星公司的ARM11 内核的处理器S3C6410.开发板上还集成了123 M的DDR内存以及1 GB NandFlash, 同时预留了256 kNorFlash.底板上还提供两个四线RS-232串口, 一个USBHOST 接口,一个10 M/100 M 自适应以太网接口等外设。2 主要研究内容目前,各种智能家居系统的设计多以有线为主,但有线技术并不适用于智能家居的普及,安装难度大以及价格昂贵的缺点限制了其发展。因此无线通信技术应用到智能家居中必将成为将来的发展趋势和潮流。本毕业设计对家居设备通过Zigbee 进行无线组网, 把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上,在因特网上设立一个无线
12、视频网关阿里云服务器,可供外部访问;将家居信息如温度进行实时的显示并进行后续的利用控制;同时将收集各处传输进来的数字视频进行后续的处理和识别。3 毕业设计总体设计方案3.1 系统总体方案设计原则本毕业设计主要完成智能家居的环境变量和视频信号的监控。整个系统包括一块ARM11 开发板,一个16 位单片机,2个USB 的CMOS 摄像头;一台PC 机(运行客户端的监控程序)根据功能的不同,整个系统可划分由视频采集模块、数据压缩、编码模块和视频监控PC 等组成。采集模块包括USB摄像头; 数据的压缩编码由ARM11 处理器完成; 视频监控PC 完成视频客户端的功能;PC 机完成对开发系统的程序开发、
13、调试等。图1 为系统的组成结构。图1 系统组成结构3.2 系统各部分结构功能及设计整个智能家居系统的设计可分为两大部分:1)阿里云服务器端设计;2)客户机终端监控软件的设计。3.2.1 阿里云服务器端设计首先为ARM 开发板定制一个合适的Linux 内核(内核版本:Linux 2.6.28),然后对其进行裁剪,使其具有基本内核功能,同时保留TCP/IP 协议栈,串口协议以及相应的视频编解码模块,使系统利用尽量少的硬件资源来满足任务的处理工作。然后是开发一个运行于Linux 下的阿里云服务器程序,其实现的基本功能是通过USB 摄像头的图像数据采集,完成对视频信息的获取、压缩和编码(具体的编码标准
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