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基于Android的智能家居系统的研究

作　者: 杨威
导　师: 高文华
学　校: 太原科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 智能家居 Android HBR ARM 嵌入式Linux
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 5次
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内容摘要

随着科学技术的不断发展和物质生活水平的不断提高，在生活环境的安全性、舒适性和便捷性等方面，人们的要求逐渐提高。技术的发展使得社会的信息化程度不断增强，伴随着智能家居、信息家电等概念的出现，家庭作为社会信息终端的作用日趋显现，这也提升了人们对于智能家居产品的期望。家居设备智能化是家居环境改善的重要方面，将极大地提升家居生活的品质，而智能家居控制系统在其中扮演着极为重要的角色。为此，本文设计开发了一种基于Android的操作简单灵活的智能家居系统的控制方案，并在研究了基于实例和基于范例推理方法的基础上提出在智能家居网关中嵌入HBR（Human Behavior Reasoning）算法。然后，通过深入研究嵌入式技术，进而设计了智能家居系统的硬件体系结构和软件平台并验证了算法的有效性。论文的研究内容主要包括：（1）详细研究了基于Android系统的便携式智能家居控制终端技术，包括Android系统的软件设计方法，智能家居系统软件的整体方案和智能家居控制软件的具体实现方法。（2）为了让智能家居系统能够主动地为用户提供希望得到的服务，在分析研究基于实例和基于范例推理方法的基础上，提出在智能家居网关中嵌入HBR（HumanBehavior Reasoning）算法，对家居设备进行智能化管理。（3）深入研究嵌入式体系结构及系统软件环境搭建，提出了智能家居系统的整体设计框架和相关模块的具体设计方案，并通过实验验证了HBR算法是有效的。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 研究的背景和意义  10-12
    1.1.1 国内外研究现状  10-11
    1.1.2 智能家居的发展前景  11-12
  1.2 研究的目的和内容  12-13
  1.3 论文的组织结构  13-16
第二章 Android 系统分析  16-24
  2.1 Android 与其它操作系统的比较  16-18
    2.1.1 Symbian 和 MeeGo  16
    2.1.2 BlackBerry  16-17
    2.1.3 Windows Mobile  17
    2.1.4 iPhone OS  17
    2.1.5 Android  17-18
  2.2 Android 系统概述  18
  2.3 Android 体系架构  18-21
    2.3.1 应用程序层  19
    2.3.2 应用程序框架层  19-20
    2.3.3 中间层  20-21
    2.3.4 Linux 内核层  21
  2.4 Android 应用程序组件  21-22
  2.5 本章小结  22-24
第三章智能家居的 Android 应用研究与设计  24-34
  3.1 Android 开发环境的搭建  24-26
    3.1.1 下载安装 JDK  24
    3.1.2 Eclipse 的安装  24
    3.1.3 SDK 和 ADT 的安装与配置  24-26
    3.1.4 项目测试  26
  3.2 Android 应用程序设计框架  26-28
  3.3 Android 应用设计研究  28-33
    3.3.1 系统登陆界面  29-30
    3.3.2 系统控制界面  30-31
    3.3.3 数据传递架构  31-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章基于 HBR 算法的智能家居网关  34-44
  4.1 引言  34
  4.2 基于实例的方法  34-35
    4.2.1 KNN 算法  34-35
    4.2.2 距离加权 KNN 回归算法  35
  4.3 基于范例推理的方法  35-36
  4.4 HBR 算法  36-40
    4.4.1 时间分区  36-37
    4.4.2 平均值的计算  37-38
    4.4.3 时间相似度  38-40
  4.5 操作行为  40-43
    4.5.1 操作行为模型  40
    4.5.2 操作行为实例  40-41
    4.5.3 服务模型  41-43
  4.6 本章小结  43-44
第五章智能家居系统的平台构架  44-66
  5.1 嵌入式系统概述  44
  5.2 智能家居系统的硬件平台  44-47
    5.2.1 目前流行的嵌入式处理器  44-46
    5.2.2 论文选用的 ARM 芯片概述  46-47
  5.3 嵌入式智能家居系统的软件环境构建  47-54
    5.3.1 开发环境的建立  48
    5.3.2 Bootloader 移植  48-50
    5.3.3 Linux 内核移植  50-53
    5.3.4 根文件系统制作  53-54
  5.4 智能家居系统的模块设计  54-61
    5.4.1 系统整体结构概述  54-55
    5.4.2 数据采集端的方案设计  55-56
    5.4.3 温湿度传感器 DHT11  56
    5.4.4 光照传感器 ISL29003  56-58
    5.4.5 ZigBee 通信模块 ZICM2410  58-61
  5.5 算法的实验结果及性能分析  61-64
    5.5.1 实验结果  61-63
    5.5.2 性能分析  63-64
  5.6 本章小结  64-66
第六章总结与展望  66-68
  6.1 工作总结  66
  6.2 工作展望  66-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
攻读硕士学位期间所发表的论文及其它科研成果  74-75

基于Android的智能家居系统的研究

内容摘要

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