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1、基于WEB和GPRS智能家居远程监控系统设计目录基于WEB和GPRS智能家居远程监控系统设计1项目名称：基于WEB和GPRS智能家居远程监控系统设计3一、引言3 项目简要介绍31.2 项目背景41.3 项目的创新点61.4 定义6任务一 项目的需求分析8一、功能需求8二、性能需求91 数据精确度92 时间特性要求10任务二 项目的总体设计10一、基本设计概念和处理流程10二、总体结构12任务三 项目的硬件设计14一、智能家居系统硬件构成14任务四：开发环境的构建22一、建立交叉编译工具链22二、交叉调试器的制作23三、超级终端（windows xp系统的超级终端）23四、使用三星公司的DNW软
2、件24五、Tftp 方式25六、NFS配置（移植内核到开发板后方能使用）25任务五、linux开发平台搭建27一、Bootloader移植27二、Linux内核配置移植43三、驱动移植48四、根文件系统制作61任务六 智能家居图形界面编程环境(QT&QTE)配置66一、GEC2440&QTE67二、带QTE库根文件系统71三、交叉编译应用程序73任务7 智能家居系列模块的制作741智能报警模块742 环境检测传感模块823 灯光控制模块874 自动窗帘控制模块915 延时模块956 自动门控制模块99任务八 系统模块加载及程序的运行效果105项目名称：基于WEB和GPRS智能家居远程监控系统设
3、计一、引言 项目简要介绍该项目是基于WEB和GPRS网络传输技术，采用Linux开发平台和QT技术相结合，设计开发的一个远程监控智能家居系统。该智能家居系统的实现的基本目标：将家庭中各种与信息相关的通信设备，家用电器和家庭保安装置通过有线的方式连接到一个智能装置上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。该系统装置可作为小区智能化系统主要设备，实现安防、可视对讲、小区信息发布等功能。系统具体功能如下：（1）用户可以通过软件系统所提供的图形化界面设定相应的参数（如 号码、温度的报警值、气体浓度的报警值等）。（2）智能家居状态传感器会自动的采集家庭里相
4、应对象的状态值，然后将采集到的信息汇聚到智能家居监控装置（以S4C2440处理器为核心器件）。系统是实现24小时在线采集传输，使用户能更加方便的掌握家居设备的状态。（3）家居的信息传到智能家居监控装置，如果信息值超过了用户设定的值， 智能家居监控装置将通过GPRS模块以短信的方式、及其采用WEB页面发布的形式来通知用户。（4）如果收到的信息的参数值没有超过了用户设定的值，则将相应的信息存入相应的数据库，用户可以随时的查看家居设备的历史状态信息。（5）将相应的信息通过Web服务器显示在网页上以供用户浏览，用户可以比较直观的查看到家居设备的运行状况。（6）用户也可以在浏览网页的同时或者利用 短信的
5、形式对家里的电器设备进行控制，只需点击相应的按钮即可，用户可以根据查看到的信息作出相应的调整。1.2 项目背景智能家居，英文为Smart Home，是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。容易与之混淆的有智能小区、小区智能化等概念，但也很容易区分，简单地说，智能小区包括三方面：智能家居、小区智能化及社区智能化，其中智能家居属室内部分，包括安防系统、对讲系统、自动抄表系统、火灾报警系统、家庭影院系统、灯光和家电控制系统、家庭信息化平台、信息家电。1国内外智能家居发展趋势前景广阔（1）国内：智能家居前景不可估
6、量 随时将在中国喷井式爆发智能家居起源于80年代中期的美国，上世纪末来到中国，带着全新的概念企盼搭上中国经济的高速顺风列车。经过十几年的市场孕育，发展可谓一路高唱“进行曲”，特别是伴随住宅产业的进步，智能家居在中国已经显露出春笋出露的局面。智能家居市场可谓“钱”途一片光明。根据中国建设部最新数据显示，中国富有阶层正在形成，该部分家庭户均年收入在5.6万元以上，人口约4460万人，1400多万户，占城市人口的10，总人口的3.5，占全社会消费购买力总和6万亿元的17左右，因此主要针对这部分人的智能家居系统其市场总量为1400万套。正是在这种情况下，近两年来，智能家居系统的销售数量和总销售额都呈现
7、连续攀升的势头，智能家居市场从南方沿海地区和内地大中型城市已经辐射到西部地区。根据国脉物联网技术研究中心最新推出的2010-2015中国智能家居产业发展趋势与投资机会研究报告预测：2015年我国建筑总面积将达到632.7亿平方米，较2009年新增132.2亿平方米。同时，我国2009年智能家居市场规模达到420亿元，由于一系列向好因素的刺激作用，之后几年市场规模增速将超过20%，预计2010年将达到510亿元，2015年将达到1240亿元。近几年，在各大公司和媒体的强大概念宣传攻势下，智能家居行业逐渐形成，可用的、接近现实需求的产品不断增加，集成商、开发商以及装修公司已经积累了很多经验。如何建
8、立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当前社会一个热点问题。而国家政府机构及各大信息家电生产厂商不失时机地开展了中国智能家庭网络的标准化制定工作，为中国智能家居的发展提供了一个开放的标准化平台，指明了智能家居研究领域正确的发展方向。但是，此行业仍存在几个问题。首先，定位偏高，目前智能家居的用户是中上档次的人群，而这类人群毕竟是少数，因此降低定位，让智能家居进入寻常百姓家，可扩大市场范围；其次，切实分析用户需求，否则就只是房地产开发商售楼时一个宣传卖点。（2）国外：智能家居前景巨大 凸显技术和生活相融合自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比
9、较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8。PARKS公司的资料亦显示：到2004年，家庭网络市场总额可达57亿美元。据国际专家预测，到2000年底国际智能家居的产品销售额可达24亿美元。2004年可达148亿美元。2智能家居的未来发展方向从技术方面讲，智能家居的发展方向一定是
10、通讯协议统一、通讯方式以无线或已经敷设的线路为主（比如电力线、小区LAN、有线电视等）；而从市场方面讲，因为自2003年开始，房地产市场在高速发展之后逐步趋于理性，房地产开发商对建筑智能化有了比较深入的理解，智能化相关技术及产品逐步成熟，国内外著名公司纷纷介入建筑智能化领域等原因，大大促进了其行业的发展，智能家居行业正逐步向着理性与务实的方向发展。2开源软件引领软件发展潮流中国的开源软件已经从启动早期走向高速成长期，发展开源软件符合了国家建设创新型国家的战略方针，随着信息化的发展，中国将成为全球最大的开源软件市场，开源已经成为软件变革的主要因素，国际间的合作与交流的重要性将日趋明显。2006年
11、8月23-25日召开的“2006开源中国开源世界-开放标准、开源架构、开源生态系统与应用解决方案高峰论坛”作为我国开源软件发展过程中的一个重要里程碑，对开源运动在中国的发展起到了积极的推动作用。它标志着我国的开源软件已经进入一个转折期，由前期的炒作和摸索进入到一个快速的发展期。 作为开源软件发展的一方热土，广东自2004年6月制订并颁布广东省Linux软件推进计划以来，在推动开源软件方面取得了令人瞩目的成绩，广东的开源产业进入了一个良性循环的发展势头，绿色产业链已经基本形成。在政府及社会各界的鼎力支持下，广东省Linux应用软件专门委员会成功举办了一系列相关活动：2005年9月，举办了“泛珠三
12、角区域Linux应用推进大会”；2005年11月举办“LinuxWorld 2005 Guangzhou”；2006年4月份举办“开源文化节”；11月又与中国开源软件（OSS）推进联盟共同主办“OSS CHINA 2006 Guangzhou”。这一系列的活动扩大了广东在开源产业推进方面影响和行业地位，为广东省承办国际性的开源盛会打下了坚实的基础。3、GPRS技术GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）是一种基于全球移动通讯系统GSM（Global System for Mobile Communications）为基础的数据通信技术。GPRS技术
13、也被称为2.5G，是介于1G和3G之间的无线通信技术。在3G网络实现前，通过引入GPRS技术，实现平滑演进和合理的过渡。本项目是在国内外智能家居产业链高速发展、ZigBee技术不断成熟、开源软件引领软件发展潮流等背景下开发的。1.3 项目的创新点项目的特色与创新之处有如下几点。1）本智能家居系统采用了多技术的融合，即集计算机技术、网络通信技术、警卫监控技术于一体，实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。2）系统采用的是双报警系统：一方面通过GPRS来发送报警短信，另一方面通过Internet以网页的方式提供给用户浏览家居设备的运行状态。4）基于QT的图形操作
14、界面，全触摸操作，并且内置软键盘，可以输入中英文。5）系统采用低成本的GPRS技术和因特网技术相结合进行传输和监控，主要适合用于自动控制和远程控制领域，非常便于家庭组网。系统在实际应用中,运行稳定可靠，费用低廉。1.4 定义（1）GPRSGPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）是一种基于全球移动通讯系统GSM（Global System for Mobile Communications）为基础的数据通信技术。在1973年由英国的BT Cellnet公司提出，它突破了GSM网络只能提供电路交换的思维方式，只是增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行
15、部分改造来实现分组交换，在投入相对很低的情况下，却可以让用户得到的传输速率高达114kbps.（2）QTQt是诺基亚开发的一个跨平台的C+图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全面向对象的，很容易扩展，并且允许真正地组件编程。（3）APIAPI（Application Programming Interface,应用程序编程接口）是一些预先定义的函数，目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件的以访问一组例程的能力，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节。（4）Linux:Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。Linux操作系统的内核的名字也是“Linux”。Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。Linux得名于计算机业余爱好者Linus Torvalds。通过对本项目的分析，应达到以下学习目标。【知识目标】（1
