基于android的智能家居系统设计——客户端及云服务器的实现毕业设计论文(编辑修改稿)

基于android的智能家居系统设计——客户端及云服务器的实现毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

................... 18 1 毕业设计 概述 智能家居发展概况 智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起的，自从美国在 1984 真正的智能建筑出现以来， 国外已经有将近 30 年的研究历史，而国内在这方面的研究相对较晚，从 2020 年才逐步应用于高端市场，而且标准不统一，如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。 由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的 独特魅力，使得智能家居的开发与建设成为 21 世纪科技发展的必然趋势。 随着全球对能源和环境的要求越来越高，而智能家居在节能方面的效果优势非常明显，因此具有非常广阔的市场前景。 开发板主要参数 本 毕业设计 所使用开发板为 Real6410 开发板，采用三星公司的 ARM11 内核的处理器 123 M 的DDR 内存 以及 1 GB NandFlash, 同时预留了 256 板上还提供两个四线 RS232 串口， 一个 USBHOST 接口，一个10 M/100 M 自适应以太网接口等外设。 2 主要研究内容 目前，各种智能家居系统的设计多以有线为主，但有线技术并不适用于智能家居的普及，安装难度大以及价格昂贵的缺点限制了其发展。 因此无线通信技术应用到智能家居中必将成为将来的发展趋势和潮流。 本 毕业设计 对家居设备通过 Zigbee 进行无线组网， 把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上，在因特网上设立一个 无线视频网关 阿里云服务器 ，可供外部访问 ；将家居信息如温度进行实时的显示并进行后续的利用控制；同时将收集各处传输进来的数字视频进行后续的处理和识别。 3 毕业设计 总体设计方案 系统总体方案设计原则 本 毕业设计 主要完成智能家居的环境变量和视频信号的监控。 整个系统包括一块 ARM11 开发板，一个 16 位 单片机 ， 2 个 USB 的CMOS 摄像头；一台 PC 机（运行客户端的监控程序）根据功能的不同，整个系统可划分由视频采集模块、数据压缩、编码模块和视频监控 PC 等组成。 采集模块包括 USB 摄像头； 数据的压缩编码由ARM11 处理器完成； 视频监控 PC 完成视频客户端的功能； PC 机完成对开发系统的程序开发、调试等。 图 1 为系统的组成结构。 图 1 系统组成结构 系统各部分结构功能及设计 整个智能家居系统的设计可分为两大部分： 1） 阿里云服务器 端设计； 2）客户机终端监控软件的设计。 阿里云服务器 端设计 首先为 ARM 开发板定制一个合适的 Linux 内核（内核版本：Linux ），然后对其进行裁剪，使其具有基本内核功能，同时保留 TCP/IP 协议栈，串口协议以及相应的视频编解码模块，使系统利用尽量少的硬件资源来满足任务的处理工作。 然后是开发一个运行于 Linux 下的 阿里云服务 器 程序，其实现的基本功能是通过 USB 摄像头的图像数据采集，完成对视频信息的获取、压缩和编码（具体的编码标准为当前较为流行的 H264 编码）。 然后通过 TCP/IP 协议将数据打包发送到网络，同时利用 Socket 实现服务器监听功能，这样就可以接受来自客户机的监控请求。 具体的工作内容如下： 1） USB 摄像头的驱动程序移植； 2） H264 视频编码程序移植；3）视频采集和传输的应用程序的设计； 4）通过 Zigbee 获取 传感器 相关信息。 图 2 为 阿里云服务器 的工作流程，图 3 为 ARM 通过网页采集的视频图像，其 IP 地址为： :8080,此视频即可以通过网页显示，也可以通过相应基于 I386 或 Linux 的监控软件进行查看。 图 2 阿里云服务器 工作流程图 图 3 ARM 通过网页采集的视频信息 客户机终端监控软件设计 客户机终端监控软件采用 MFC 编写， 可实现来自 WEB 服务器端的实时视频预览、视频录制、视频截图及传感器参数的实时显示等功能。 程序采用多线程技术： 一个线程进行视频信息的解码和播放功能，另一个线程实现视频录制功能。 另外还采用了视频信息叠加的方法，可以对环境变量进行屏幕叠加，能在录制时完成信息的录制和再现。 图 4 为终端监控软件。 图 4 客户机终端监控软件 4 毕业设计 关键技术 传感器信息通过 Zigbee 传输 Zigbee 是 IEEE 协议的代名词。 根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。 规范是一种经济、高效、低数据速率（ 250 kbps）、工作在 GHz 和。