论文部分内容阅读
2014年被誉为“智能家居元年”,不论是传统的家电厂商、互联网巨头,还是那些众多拥有跳跃式思维的创业者,都将智能家居作为未来能够“大展宏图”的赌注。一时间,客厅、阳台、厨房等人们日常生活的环境都被赋予了“智能”的概念。本课题将人们关心的环境问题、人们的“贴身之物”智能手机与目前流行的“智能”概念联系在一起,利用目前广泛使用的ARM芯片和Android系统等技术,设计出一套由智能手机控制的能够远程查看环境参数、控制家电设备和视频监控的智能家居系统。本文首先对智能家居系统方面的技术进行研究,在此基础上提出了本课题所要研究的智能家居系统整体框架,并对其中涉及到的关键技术进行分析和选择。本文选择基于ARM Cortex-A8内核的S5PV210处理器和Android4.0系统作为智能家居控制平台的硬件和软件,选择Wi-Fi作为智能家居系统本地设备通信方式。接着,本文对智能家居系统的硬件和软件进行设计。硬件主要有三大部分,分别是多功能环境监测仪、智能插座和智能家居控制平台。本文选用TI最新的单芯片Wi-Fi解决方案CC3200 SimpleLink Wi-Fi作为多功能环境监测仪和智能插座的主控芯片,选择DHT11、BH1750、UVM-30A、MQ-2和DSM501传感器来采集温度、湿度、光照强度、紫外线指数、烟雾浓度和灰尘粉尘粒子数。本文选用载有S5PV210的Smart210核心板作为智能家居控制平台的核心电路,加入以太网、Wi-Fi、3G三种网卡与外部网络进行通信,采用USB摄像头作为视频监控设备。软件主要有两大部分,分别是与硬件相关的ARM程序设计和与硬件无关的Android应用程序设计。ARM程序设计又包括两个部分,分别是CC3200的应用微控制器ARM Cortex-M4程序设计和基于ARM Cortex-A8内核的S5PV210处理器驱动程序移植。Android应用程序设计主要包括智能家居控制平台程序和智能手机终端应用程序设计,涉及到Android用户界面设计、Wi-Fi通信、HttpClient通信、SQLite数据库设计、短信发送和摄像头数据采集。为了提高Wi-Fi数据传输的效率,本文还对数据压缩算法LZW进行研究,并在程序中实现LZW算法。最后,本文对所设计的多功能环境监测仪、智能插座和智能家居控制平台三个部分的硬件和软件进行综合测试。实测结果表明本文设计的智能家居系统可以正常的工作,通过智能手机能够远程查看环境参数、控制家电和视频监控。