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百学须先立志。——朱熹

计算机科学与技术学院

毕业设计（论文）中期报告

题目：基于嵌入式系统的智能家居网络的设计与实现

姓名：

学号：

班级：计算机

专业：计算机科学与技术

指导教师：

2013年12月12日

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百学须先立志。——朱熹

一、课题主要任务

技术性任务

传统的智能家居系统一般是有线的方式来组建的，如LONWORKS，CEBUS，X-lO，RS485，

CANBUS，Ethernet等。其中X-10是智能型家庭网络系统中被广泛采用之技术，主要是

因为价格便宜及部分消费者可自行装设。以上各种技术都分别对应于不同的应用场合，

一些技术发展已经相对比较成熟，而且在行业已经具有一定的标准性和通用性，但普遍

还存在以下缺点：

(1)基于有线方案，布线麻烦，增减设备需要重新布线，而且影响美观。

(2)标准不统一，智能家居内部设备的通信和控制没有一个国际上统一的通信接口

标准，家居设备在家庭内部的编码方式随便混乱．

(3)对PC的依赖，传统的智能家居系统中的家电需要依靠家庭内部PC，否则家庭内

部的管理就无法进行，无论是升级和维护都不方便。

正是基于以上的事实，本文考虑将ZIGBEE技术与ARM技术相结合，以ARM微处理

器为中心建立家庭网关硬件平台，对外通过宽带Ethemet及公共电话网接入公共网络，

对内将家用电器及其他联网设施通过家庭内部ZIGBEE无线局域网连接成一体，实现信

息家电、安全防范的集中管理。用户通过远端PC或者电话就可以对家用电器进行状态

查询和控制，在本地可以利用家庭内的手持控制终端进行信息家电的控制和管理。

ZIGBEE技术是一种新兴的近距离、低功耗、低成本和低复杂度的无线网络技术，具

有非常高的通信效率。利用ZIGBEE技术可以方便的组建家庭无线网络，既省去了布线

的麻烦，又为家居设备制定了统一的标准，同时还满足了美观的需求。而ARM处理器以

其强大的指令系统、高速的数据存储速度，广泛的用领域以及灵活的开发工具在嵌入式

领域占据了举足轻重的地位。ARM9更是在ARM7的基础上，将流水线升级到5级，并优

化了内部结构，整体性能得到了进一步的提升。ARM处理器的使用一举摆脱了传统智能

家居系统对PC的依赖，可以在低成本、低功耗的前提下方便快捷的控制各种家居设备，

为你的工作和生活带来无限便利。

产品的主要功能、性能要求和需要掌握的设计、开发环境

在智能家居领域，由于平台和组网方式的多样化，导致了智能家居的实现方案也是

多样化的，因此基于国内外在网络家电的研究现状，成本，性能以及市场等多方面因素

的综合考虑，本课题采用近年逐渐兴起的ZIGBEE无线网络来实现智能家居系统的内部

网络连接，并通过嵌入式家庭网关接入Internet。

(1)分析智能家居系统开发中的一些重要因素，提出本系统的总体设计方案。

(2)根据系统需求选择本设计所需的处理器和嵌入式操作系统，搭建系统开发平台。

(3)以嵌入式Linux为平台，构建嵌入式WEB服务器，移植并创建嵌入式数据库

sqlite3，同时为了满足用户与服务器进行交互的需求，设计CGI应用