原创《基于CortexA8的智能家居控制系统》：本论文主要论述了智能家居论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
摘 要：随着现代化水平不断提高,人们对智能要求也越来越高.为了提高家居的智能化控制,设计一种使用计算机无线网络基于CortexA8的智能家居控制系统.该系统以CortexA8和ZigBee为核心,采用WEB服务器以B/S进行控制和数据采集,通过移植Linux系统,移植sqhte数据库,移植驱动程序实现.
关键词：智能家居；ZigBee；无线传感网络；监控
中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）14-0193-03
物联网在人类生活中有着广泛的用途,但同时物联网的发展进展缓慢,影响物联网发展的一个重大因素就是它非常灵活,在系统中存在大量处于不同网络的设备,这些处于不同网络的设备相互通信很困难,因此设计一个物联网的通用控制平台尤为重要,通过此平台和网络监控可以实现智能家居控制系统,在本文中设计此平台并通过该平台就实现家居中常用设备的控制,除此以外还能进行温湿度采集、有毒有害气体的检测等,在实际应用中有着广泛的应用.
1系统简介
该系统是一个智能家居控制通用平台,考虑到设备间的兼容性,在系统中采用B/S方式进行设计.因此系统结构主要由底层感知层,核心通信层和应用业务层这三层组成.
底层感知层是系统最终被控制或者采集数据的层次,包括各种传感器和执行器.核心通信层是系统中唯一不变的层次,它为整个系统构建框架,在这个层次中包含多个网络服务器程序：隧道服务器、反向*服务器、SN分配服务器、数据库服务器等.应用业务层是根据开发人员的实际需求,开发出相应的应用程序.由于系统采用B/S的方式,因此系统具有很大的延展性和可扩展性.在这一个层次中,可以使用多种编程语言实现.
2系统工作原理
本系统控制原理是采用嵌入式Linux WEB服务器,通过CGI程序向Linux驱动程序写入命令字,再通过Linux驱动程序控制ARM的GPIO的高低电平来控制电磁继电器的方式来实现.传感器则是单片机通过I/O收集来自传感器的数据、通过串口发送到ARM开发板.步进电机的控制原理则是ARM发送命令数据给CC2530,CC2530输出高地电平控制ULN2003步进电机驱动芯片.从而达到控制步进电机的目的.ARM开发板内移植有Sqlite数据库.收集的数据储存在数据库内.用于显示的CGI程序读取数据库里的值显示到HTML网页.嵌入式WEB服务器的登录认证是由CGI+JS+cookie配合完成的.
由于IPV4的限制,使其它网络的用户无法访问位于本地局域网内部的WEB服务器,因此系统提供了能访问内网WEB服务器的反向*程序.它是通过MAC地址对系统中每一个作为物联网网关的ARM开发板提供独一的sN编号,它可使其用户直接输入即可访问.整个系统通过移植linux系统,WEB服务器,Sqlite数据库和CCGI库实现.
1）linux系统的移植
采用天嵌公司TQ210开发板,这款开发板采用S5PV210作为CPU内核,它的架构是ARM Cortex-A8,可在其上移植好linux内核以及相应必要的驱动程序后就可以开始进行WEB服务器的移植.
2）WEB服务器的移植
市场上有很多的嵌入式WEB服务器,对于嵌入式WEB服务器基本要求是占用内存小,实时性高.对于我们的系统而言,必须支持CGI程序.比较好的嵌入式WEB服务器有：boa、thttpd、mini_httpd、shttpd、lighttpd、goaheand、appweb和apache等.Apache是主流的WEB服务器但是占用内存多,开销很大.因此不适用于嵌入式WEB服务器.对比了其他服务器后,最终采用boa服务器,boa服务器占用资源很少,并且支持CGI.在www.boa.org上下载boa的源码,解压后进行交叉编译,然后再把boa的可执行文件可配置文件拷贝到开发板上,boa就可以开始运行.
3）Sqlite数据库的移植
Sqlite是一种小型的可用在嵌入式设备上的关系数据库.它主要是用来存储由传感器采集的数据.在www.sqlite.org上下载sqlite的源代码,解压后交叉编译,将可执行文件和库拷贝到开发板上即可.
4）CCGI库的移植
CCGI库是一个C语言库,用于C语言编写CGI程序的一个函数库,下载解压后用VIM打开Makefile文件,将里面的编译器改为交叉编译器即可.
3核心通信层
作为系统的核心,核心通信层为整个系统提供框架,为上层的应用业务层提供设备的控制和采集接口,同时也为底层的底层感知层提供平台支持.
核心通信层可以划分为两个功能模块：一个是网络通信,它主要提供数据的传输,如隧道转发、SN分配、上层接口调用；另一个是嵌入式WEB服务器（采用B/S通信方式）,它主要提供WEB服務和底层驱动程序以及安全认证,以便于数据的传输以及对底层感知层的支持.
3.1核心通信层嵌入式WEB服务器设计
系统采用B/S方式进行控制和数据采集,因此嵌入式WEB服务器是整个系统的核心,在实际项目中嵌入式WEB服务器实际上就是物联网系统的物联网网关.在本文中采用ARMlinux平台实现嵌入式WEB服务器.嵌入式WEB服务器结构图如图1所示.它主要通过网络将物联网网关（嵌入式WEB服务器）的端口转发客户端模块与云服务器建立隧道通信和反向*服务.同时嵌入式WEB服务器提供WEB服务,收集来自协调器的数据后保存在sqlite数据中,再由CGI程序输出和控制.端口转发客户端模块将嵌入式WEB服务器转发到云服务器使得外网用户也能访问.
3.2核心通信层网络通信设计
通信设计是物联网中的核心.在本系统中,由于采用B/S方式进行通信,外网的客户端不能够访问内网的服务器,而物联网系统是一个分布式网络,它负责连接所有的设备,因此网络通信模块主要是解决这个问题.网络通信模块主要实现如下三大功能：SSH隧道转发,*服务及SN分配.
智能家居论文参考资料：
结论：基于CortexA8的智能家居控制系统为关于智能家居方面的论文题目、论文提纲、智能家居论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
