基于Linux的嵌入式智能家居服务器的研究与设计

随着计算机技术和电子技术发展，尤其是网络技术和通信技术的突飞猛进，家庭智能化、信息化和网络化越来越受到人们重视。物联网技术的出现，给传统的智能电器、智能家居带来了新的产业机会。 本课题在物联网技术兴起的背景下，提出了一种现代智能家居系统的设计思想与实现方法，将嵌入式智能家居服务器与ZigBee无线控制系统相结合，共同构成家庭网关。它不仅能够将家居设备接入网络，实现远程访问，而且解决了传统家居布线困难、可扩展性差、成本高等问题。本文主要研究设计基于Linux的嵌入式智能家居服务器。它具有对TCP/IP协议、动态Web响应、系统信息存储、与ZigBee网络的信息交互以及绑定固定域名等功能的完备支持。 本文结合智能家居的发展方向，完成了一种基于Linux操作系统和ARM硬件平台的嵌入式智能家居服务器的设计方案。论文首先根据传统智能家居系统存在的问题，建立了现代智能家居网络体系结构模型，在分析嵌入式智能家居服务器功能特点的基础上，确立了以S3C2440为核心的硬件开发平台和以嵌入式Linux系统为主要的软件平台；其次，在选定的系统硬件平台上，一步一步构建嵌入式Linux软件开发平台，主要内容有U-Boot启动过程分析及其修改移植、Linux内核定制、Yaffs2根文件系统的制作以及SPI设备驱动程序的开发；然后，从设计嵌入式Web服务器出发，介绍了实现Web服务器的关键技术，包括Boa服务器的工作原理及其移植实现、CGI技术及其动态Web实现、SQLite数据库移植及其在linux系统中的应用；最后，在Boa服务器的基础上实现Linux下的网络通信及SPI通信，建立了监控信息的流通渠道，并将系统接入Internet网络，建立智能家居监控系统网站，实现了嵌入式智能家居系统的远程网络访问，验证了设计方案的可行性。 嵌入式智能家居服务器的研究设计为智能家居控制系统的网络化奠定了基础，促进智能化家庭网络系统的开发和应用，推动智能家居产业的进一步发展。