智能家居家电控制与体征监测系统的设计与实现

【摘要】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S3C2440A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。
【作者】陈泽虎；
【导师】倪林；
【作者基本信息】东华大学，电气工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】嵌入式技术；智能家居；家电控制；体征监测；

【参考文献】
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