章捷[1]2003年在《智能家庭网络构架及实现》文中进行了进一步梳理随着计算机网络技术和信息技术的进步，智能家庭网络得到了前所未有的发展。家庭网络的实现目标是将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，同时保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。然而，目前家庭网络标准尚未统一，许多技术问题也有待于进一步解决，因此该目标的实现还需要长期不断的努力。 本文对智能家庭的网络结构进行了深入的探讨和剖析，通过家庭网络相关技术的研究，同时结合目前的发展情况，提出了家庭网络的一种构架方案。该方案应用双绞线、电力线载波、红外线及无线射频等通信技术实现多种通讯媒体的家庭网络连接，满足绝大多数场合的需求。同时，本文详细地讨论了网络核心节点智能控制器的框架结构，在其硬件平台上进行嵌入式操作系统和应用程序的开发。基于家庭网络的功能特点，该操作系统采用非抢先式消息驱动机制，在硬件配置相对不高的基础上达到了实时多任务的要求。为了实现远程监控以及与外部网络的通信，本文通过分析嵌入式系统接入Internet的体系结构，提出家庭网关的一种设计方案，该方案基于微处理器和以太网控制器的硬件电路，通过自主开发TCP／IP协议栈，把标准网络技术(TCP／IP)直接扩展到嵌入设备，由嵌入式系统自身实现Web服务器功能。
王凯明[2]2005年在《智能家居系统的研究》文中研究指明现有智能家居系统的控制方式是单一的“机械式”自动化模式,系统只能按预先规定的控制方式和规则简单重复运行,不能随周围环境的变化而变化与周围环境协调起来,不能提供人性化的服务。针对这种状况,本文展开了两方面的研究。家居系统的构架研究方面,在进行充分的技术调研和资料分析的基础上,通过对智能家居系统及其通信媒体和方式的研究,构架了一个具有安全功能、监控功能、通信功能、网络功能的可以自学习自适应,能进行智能分析判断的现代智能家居系统方案,并给出了整个系统实现的原理和方法。智能家居控制器方面,在对模糊神经网络学习研究的基础上,构建了一个具有自学习自适应功能、可以进行智能分析判断的智能家居控制器,运用模糊神经网络技术对智能家居控制器进行构建,并分析和阐述了其特点、原理和运行方式,进行了软硬件的研究和设计,提出了实现的原理和方法。系统的构架突破了以往智能家居系统的构架方法,将智能控制节点的“智能行为”与智能家居控制器的“智能大脑”融为一体,智能控制节点的“智能性”可以得到智能家居控制器的“智能性”支持和更新并相互独立工作,从而使家居系统从自动化控制转变为智能化控制。论文首次提出了运用模糊神经网络技术对智能家居控制器进行改造构建的方法,并对模糊神经家居控制器进行了原理、特点和实现方法的研究。解决了家居控制器的智能分析判断和自学习、自适应能力的来源问题,让智能控制器能够去学习适应周围环境和设备的运行规律,把获得的知识传送给智能节点,使智能节点更智能化的监控家居中的设备,实现智能家居的人性化功能。
郑武[3]2006年在《3C技术在数字家电上的应用研究》文中进行了进一步梳理近几年来,计算机(Computer)、消费类电子(Consumer)、通信(Communication)叁个行业的技术不断的融合。为了实现这叁个行业技术的优势互补,资源共享,互联互通,在计算机领域中,出现了一个新的研究方向—3C技术。目前,将3C技术用于实现家用网络的产品,越来越多的出现在市场上;这说明3C技术在电子产品领域中,有着很大的发展前景。因此,研制开发拥有3C技术的家用产品,成为下一代电子产品的发展趋势。结合作者近年来参加的项目开发和工作实践,本文提出了一个利用3C技术实现电视、计算机或者笔记本电脑和其它手持设备互联的一种方案,给出了方案的整体框架,概述了该方案实现的功能。该方案使用蓝牙和无线802.11技术实现设备间的物理互连;使用UPNP协议实现设备间的智能互联,也即在应用层的网络连接。论文还给出了实现此方案中电视与其他设备互连的软件流程,机顶盒上UNNP方案的实现细节。论文还简要描述了本文提出的手持设备以及计算机或者笔记本电脑如何实现设备互联的方案。最后,总结了此方案的优势和不足,并对3C技术在未来家用产品中的应用做了进一步的展望。
张艳玲[4]2009年在《基于ZigBee技术的智能家居控制网络的研究与设计》文中研究说明随着信息技术和网络技术的高速发展以及人们居住理念的变化与提升,家居智能化和家电网络化逐渐成为热门话题,开始形成了智能家居网络化。智能家居是指将各种信息设备和住宅设备通过家庭网络连接起来,从而构建舒适、安全、方便的信息化居住空间。本文应用ZigBee无线技术(紫蜂技术)构建的家庭控制网络具有无需布线、扩展性能好、成本低、功耗低等优点,在智能家居系统的应用上有不可替代的优势。首先,本文通过对智能家居系统中使用的相关技术进行比较和分析,指出ZigBee无线技术是目前最适合用在智能家居系统中的技术之一,并对ZigBee无线技术的协议框架进行了分析,研究了各个通信协议层的具体功能与作用,采用遵循IEEE802.15.4标准的Chipcon公司的低功耗无线收发器CC2430,进行无线网络节点的开发。接着提出了智能家居系统的整体设计方案,开发了家庭网关和终端节点的硬件电路,并定义了主节点与家庭网关的通信协议,在ZigBee协议的MAC层,对带冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议做了改进,提出使用周期性侦听和睡眠机制,改进后的协议在有效解决信道碰撞问题的基础上,具有良好的扩展性,也降低了节点能量的消耗。然后针对ZigBee网络与家庭控制网络的特点,设计能有效工作的协议,该协议支持自组织组网,支持网络拓扑动态变化,并具有自愈功能。能够自动进行路由发现及维护,家庭网络的建立、增加和删除节点及节点位置发生变动,不需要人工干预,系统可以自动完成。另外本系统无论在硬件设计还是在软件实现上,都对低功耗做了考虑,硬件上选用低功耗芯片,软件上采用工作／休眠交替的无线信道使用机制。最后对系统进行了相关测试,测试结果显示系统运行状态良好,基本实现了智能家居系统的功能。
李玉凌, 李玉成, 周春来, 许保平[5]2013年在《家庭智能用电系统构架及智能网关的研究》文中指出设计了家庭智能用电系统架构以及智能网关、智能插座等相关设备,开发了智能终端软件。系统构架采用ZigBee、Wi-Fi无线网络通信技术进行系统的内部组网,采用SOAP技术实现Web Services。供电部门可以通过Internet网络对家庭用电信息进行访问;家庭用户也可以及时接收供电部门为用户推送的用电服务信息。该系统构架和开发的相关设备满足了家庭用电智能化的需要。
吴红莲[6]2006年在《基于嵌入式系统的智能家庭网关研究》文中指出智能家居的目标是利用现代的通讯、网络、微电子、嵌入式等技术来提高人们的生活质量,使家庭变得更舒适、安全和有效。而作为智能家庭网络结构中的门户和管理者,智能家庭网关的地位至关重要。它直接决定了家庭网络的设计所能达到的高度和服务水平。考虑到稳定性和可扩展性,本设计中采用uC/OS-Ⅱ操作系统和32位ARM微处理器LPC2210为基础进行智能家庭网关的研究。设计了面向智能小区智能家庭网络整体结构,重点研究了家庭网关的实现方案。在系统实现上研究了操作系统uC/OS-Ⅱ在ARM上的移植,以及在这基础上的驱动的实现。并重点研究了在uC/OS-Ⅱ操作系统下的嵌入式TCP/IP协议栈的开发,以及该协议栈在家庭网关尤其是监控服务机制上的应用。论文共分七章,具体为:第一章论述了课题的背景、课题内容、论文工作及安排;第二章对主流的一些家庭网络及互联技术进行了分析和比较,给出了家庭组网的参考;第叁章描述了基于家庭网关的智能家居的系统构建,详细阐述了智能家庭网关的系统体系方案;第四章论述了嵌入式的硬件背景;第五章重点描述uC/OS-Ⅱ操作系统在ARM上的移植以及驱动的实现。并简单论述了基于操作系统的多任务应用程序的设计。第六章给出了基于嵌入式的智能家庭网关监控服务的构建,这是本文的重点,重点论述了嵌入式TCP/IP的协议栈的各个协议层的开发以及流程,并在此协议栈的基础上给出了家庭网关监控服务的方案及应用。最后对本文进行了简单的总结以及后续工作,并给出了心得体会。
叶芝慧, 王佳, 沈克勤, 刘彤, 沈连丰[7]2005年在《智能化小区的构架及家庭网络系统的实现》文中认为首先给出了智能化小区的构架,并对智能家居系统进行了分析。在此基础上重点讨论了采用无线传输方式的智能家居系统的标准规范、技术实现及发展现状。最后介绍了基于蓝牙技术的智能家居核心SoC平台技术的研究。
吕新荃[8]2015年在《智能电网居民用户用电设备通信技术研究》文中进行了进一步梳理智能用电包括能效监测与分析、需求响应、分布式能源管理和智能家电管理等新型业务,这些业务要求用户与智能电网进行互动,要求用户的设备和能源管理系统具有一定的通信能力,要求用户侧具有一个强大的通信网络作为保障。本文通过对居民用户的互动业务的需求分析,结合现有通信技术,设计了居民用户的通信网络方案及统一网络管理方案。本文通过对智能用电业务的通信需求分析,对能效计量业务、需求响应业务以及分布式能源业务的功能和参与者通信行为进行研究,将业务参与者通信过程组合整理,提出了满足智能用电业务要求的用户网络结构和功能。通过对业务信息的优先级和参与者间链路的保密性、完整性、可靠性进行分析,提出了网络链路性能指标。然后,通过对有线技术和无线技术进行比较分析,选取光纤、PLC、双绞线、ZigBee.蓝牙和WiFi技术作为电网居民用户组的网技术。为使用电设备都能占有一定的带宽并有效的进行冲突避免,对PLC采用TDMA和改进的CDMS/CA;对多种无线技术采用动态信道协商分配机制。基于以上工作,本文设计用户网络方案,其中,能效计量网络用于数据采集、能效分析；需求响应管理网络对用电设备进行监测控制；分布式能源管理网络按需进行能源供应与存储。同时,为保证设备的有序控制,提出用电设备的接入优先级和业务协同控制方案,从而实现了业务的最优化。最后本文设计了网络管理方案,实现对通信设备和用电设备进行统一管理。通过采用改进的网络管理架构,设置业务代理,实现了针对不同智能用电业务的设备管理。同时,采用基于位置的树结构来定义居民用户用电设备地址,设计了基本通信过程和业务QOS保障过程,并为用户提供了简单日志系统。该网络管理方案通过扩展功能,完善了居民用户用电设备管理系统。通过研究,本文对现有居民用户监测和管理系统功能进行了扩展,使居民用户网络更加适合智能电网用户侧的发展需求,对居民智能用电的建设具有指导意义。
叶芝慧, 王佳, 沈克勤, 刘彤, 沈连丰[9]2005年在《智能化小区的构架及家庭网络系统的实现(续)》文中认为首先给出了智能化小区的构架,并对智能家居系统进行了分析。在此基础上重点讨论了采用无线传输方式的智能家居系统的标准规范、技术实现及发展现状。最后介绍了基于蓝牙技术的智能家居核心SoC平台技术的研究。
王艺[10]2007年在《基于GPRS的嵌入式智能家庭控制器设计》文中指出随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭智能的远程控制已经成为必然的趋势。本文采用嵌入式系统、GPRS通讯技术和RS485总线技术相结合的方式,搭建了一个家庭智能管理平台。通过该平台,可以将家中的电器、防盗系统、水电系统有机的结合起来,实现对家用电器和各个子系统的智能管理。同时能通过短信和Internet网络等方式,实现对家庭系统的远程监控。系统模块主要包括家庭智能控制器模块和家庭系统模块。其中家庭智能控制器是系统的核心,主要完成了对家庭系统的智能管理以及和GPRS无线模块的通讯。家庭系统模块有选择地实现了几个家庭系统中较常用的功能:红外家电控制、温度测试、电子门禁、开关量控制等由单片机实现,通过RS485总线构成了一个简单的家庭系统,并通过RS485总线和家庭智能控制器通讯,受家庭智能控制器控制。论文首先介绍了家庭智能系统的背景和发展趋势,分析了它的基本特点和所要实现的基本功能,并在此基础上提出了家庭智能控制系统的总体解决方案。该方案主要是采用GPRS无线通信技术实现远程终端对家庭系统的远程控制;采用RS485总线技术实现家庭系统的组网;采用嵌入式系统方案搭建家庭智能控制器的开发平台,并通过该平台实现对家用设备的智能管理和控制。随后论文详细阐述了系统的硬件和软件设计,其中硬件设计以优龙公司的ARM7 S3C44B0处理器开发板为基础,主要完成了GPRS模块外部接口电路设计,串口扩展及RS485转换电路设计,家庭系统模块的电路设计,并完成了以上部分的原理图和PCB板制作。软件设计主要包括了叁个部分:家庭系统模块的软件设计;RS485总线通讯协议和主从机通讯的设计;家庭智能控制器(μC linux操作系统平台的建立,基于μC linux操作系统的短信收发及GPRS无线联网的实现)的软件设计。论文的最后对工作做了简要的总结,并对后续工作提出了设想。
参考文献：
[1]. 智能家庭网络构架及实现[D]. 章捷. 浙江大学. 2003
[2]. 智能家居系统的研究[D]. 王凯明. 西安科技大学. 2005
[3]. 3C技术在数字家电上的应用研究[D]. 郑武. 天津大学. 2006
[4]. 基于ZigBee技术的智能家居控制网络的研究与设计[D]. 张艳玲. 东北大学. 2009
[5]. 家庭智能用电系统构架及智能网关的研究[J]. 李玉凌, 李玉成, 周春来, 许保平. 电气应用. 2013
[6]. 基于嵌入式系统的智能家庭网关研究[D]. 吴红莲. 浙江大学. 2006
[7]. 智能化小区的构架及家庭网络系统的实现[J]. 叶芝慧, 王佳, 沈克勤, 刘彤, 沈连丰. 低压电器. 2005
[8]. 智能电网居民用户用电设备通信技术研究[D]. 吕新荃. 华北电力大学. 2015
[9]. 智能化小区的构架及家庭网络系统的实现(续)[J]. 叶芝慧, 王佳, 沈克勤, 刘彤, 沈连丰. 低压电器. 2005
[10]. 基于GPRS的嵌入式智能家庭控制器设计[D]. 王艺. 南京航空航天大学. 2007
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