智能家居家电控制与体征监测系统的设计与实现硕士论文.doc

学校代码：10255 学号：2121128 智能家居家电控制与体征监测系统的设计与实现 THE DESIGN AND REALIZATION OF SMART HOME APPLIANCE CoNTRoLAND PHYSICAL SIGNS MoNIToRING SYSTEM 学院：信息科学与技术学院 专业：电气工程(全日制) 姓名：陈泽虎 导师：倪林教授级高工 20 1 4年5月 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文储躲修膏黟 日期：矽／彩年』月少日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 必威体育官网网址口，在——年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不必威体育官网网址回／ 学僦文储虢何、啤弦艚狮虢倒 日期砂f绛炻乡相 嗍狮年，胁日 智能家居家电控制与体征监测系统的设计与实现 要 计算机技术、通信技术及嵌入式技术的发展推动着智能家居快速 发展，随着经济生活水平的提高，智能家居系统的功能随着人们生活 需求不断完善和提升。 本论文主要针对两点，其一是对当前智能家居家电控制系统现状 分析并阅读大量相关论文著作的基础上总结得到：以往的家电控制系 统采用两种方案——电源控制方案和红外控制方案。电源控制方案的 优点是把家用电器电源直接切断，既省电又能避免外部电路故障等原 因导致烧坏家用电器，缺点是对于像空调等需要遥控开启才能运行的 家电不能实现控制，而红外控制家电的优缺点与电源控制正好相反； 通过以上分析可见，两种方案可优势互补，因此本论文将两种方案整 合，采用电源和红外双控制的方式灵活控制家电，弥补单个控制的不 足。其二是人体体征数据监测系统的设计；一直以来，健康问题一直 在生产、生活中受到重视，随着中国社会的发展，人们也越来越关注 自身的健康状况和疾病隐患，脉搏、心跳等是人体的重要特征，监测 这些数据有实际的意义；对居家人群特别是老人和小孩，体征监测对 其十分必要；床是与人体最贴近的家居用品，且人体病变时会躺在床 上休息，因此床是理想的监测平台；通过以上分析，本文以家居用品 ——床为监测平台设计一个获取脉搏、心跳等体征数据的体征监测系 统。 论文首先提出了智能家居系统方案——家庭网关和Zigbee组网 方案，系统设计包括家庭网关软硬件平台搭建、家电控制软硬件设计、 体征数据采集模块软硬件设计，Zigbee组网等几个部分。从整体来 看，本设计中需要解决的问题有：家庭网关平台包括家庭网关处理器 $3C2440A外围接口设计，Linux操作系统，Zigbee组网及传输协议， GSM模块选型及系统传输协议设计，最后移植和配置boa服务器并设 计远程登录管理界面。论文着重讨论家电控制模块和体征数据采集模 块的设计和实现，重点阐述软、硬件设计方法并给出系统通信协议； 家电控制模块结合以往设计方案缺陷，提高可用性和拓展性，该模块 可拓展应用于服务器机房等场所的空调控制；体征数据采集模块采用 压电薄膜传感器，有独立的MCU，可独立进行数据分析，体征数据异 常时，通过GSM通信模块向手机发送提醒信息及体征数据。 通过实验测试，模块可以控制家电，获取体征数据和提醒短信等， 系统实现其预期功能，达到预期设计目标。 关键词：嵌入式技术；智能家居；家电控制；体征监测 THE DESIGN AND REALIZATION OF SMART HoME APPLIANCE CONTROL AND PHYSICAL SIGNS MONITOlUNG SYSTEM ABSTRACT The development of computer technology，communication