论文部分内容阅读
近年来,家居智能化得到了社会各界的广泛关注。智能家居是一个以住宅为平台,利用网络通信技术(包括有线和无线)来集成家居生活有关的设施使其安全性、便利性、舒适性和艺术性都得以提升,且环保节能的居住环境。基于此,本文对基于ZigBee技术、GSM技术、Internet技术和嵌入式技术的智能家居远程监控系统网关进行研究和设计。智能家居系统从其数据通信方面讲可以分为家庭内部网络(简称内网)、网关和外部网络(简称外网)三个部分:内网主要负责连接各种家用电器,网关负责连接内网和外网,外网连接远程用户和网关。此文中,内网是由ZigBee模块构建的ZigBee星型网络;网关是以ARM9及外扩的ZigBee无线模块和GSM模块为硬件平台,并在ARM9上构建了嵌入Web服务器Boa;外网包括连接远程PC机的Internet网络和连接手机的GSM网络。在智能家居系统中,网关扮演的角色是数据和命令的中转,是连接家庭内部电器设备与远程用户的重要桥梁。一方面,它要向远程用户传输家电设备的状态信息和报警信息;另一方面,它要向家电设备传输远程用户的控制命令和状态查询请求。文章中首先结合国内外智能家居的现状及发展趋势给出了智能家居网关的解决方案。然后从网关的硬件和软件两个方面进行介绍。硬件主要介绍每个模块的工作原理与模块间通信连接电路设计;软件包括嵌入式Linux操作系统的移植,嵌入Web服务器Boa的构建,编写静态网页和动态CGI接口程序,ZigBee无线模块和GSM模块驱动,ZigBee协调器和ZigBee终端上的应用程序设计。系统构建成功后,用户就能够使用手机或者远程PC机实现对家电设备的控制及其工作状态的查询。最后,以对电灯和风扇的监控来对整个系统进行性能测试。结果表明,该系统能够达到预期的设计目标。系统的升级扩展性能好,因为网关与家电设备之间是通过ZigBee无线网络进行通信,带ZigBee的家电设备节点的增减不影响整个系统的稳定性。