基于云路由的智能家居系統(tǒng)設計.pdf

1、智能家居是以用戶基礎住宅為平臺，利用多種不同技術（綜合布線、安全防護、自動控制、網(wǎng)絡通信等）將與家居生活相關的設施組建在一起，為用戶提供安全、方便、舒適的居住環(huán)境。本文致力于解決目前智能家居普遍存在的布線困難、靈活性差、安全系數(shù)低以及訪問地域限制等問題，在深入研究當前國內外智能家居發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，提出了基于云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術的新型智能家居系統(tǒng)設計方案。主要研究工作和成果可歸納如下：
　　1.針對布線困難和靈活性差的問題，在研究和

2、分析不同的無線通信技術的基礎上，提出使用Wi-Fi和Zigbee技術來組建家庭內部設備網(wǎng)絡。其中Wi-Fi網(wǎng)絡用于和內網(wǎng)設施進行無線通信，Zigbee網(wǎng)絡用于室內傳感器網(wǎng)絡實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控、設備控制等功能，路由器負責安全接入云中心Wi-Fi進行信息交換。
　　2.針對訪問地域限制問題，提出利用云計算技術來支持用戶隨時隨地可訪問并管理網(wǎng)絡。具體而言，家庭內部設施可以利用Wi-Fi連網(wǎng)，采用TI2530 Zigbee協(xié)調器搭建超低功耗傳感

3、器監(jiān)控網(wǎng)絡，用戶利用PC、手機等終端設備可以通過訪問云中心來管理家庭網(wǎng)絡設施，遠程辦公，離線下載，還可使用IP攝像頭實現(xiàn)視頻監(jiān)控。
　　3.針對安全系數(shù)低問題，提出云中心和家庭網(wǎng)絡間通信使用SSL-VPN方式進行數(shù)據(jù)傳輸，保證網(wǎng)絡安全性，同時使用“用戶名/密碼”組合方式來驗證用戶身份。另外，為了減輕云中心負載壓力，我們提出了按需連接的解決方案。
　　4.研究并分析云中心設計的難點，并使用PHP配合Apache服務器實現(xiàn)云中心

4、服務。云中心主要負責處理來自云路由器的連接請求、新用戶注冊、用戶登陸和與家庭網(wǎng)絡的通信等，使用MySQL數(shù)據(jù)庫管理云中心數(shù)據(jù)，既高效又可充分節(jié)約成本，通過改寫Apache服務器的反向代理配置模塊以定位用戶家庭網(wǎng)絡和子網(wǎng)內的數(shù)據(jù)。
　　5.研究并分析家庭內部網(wǎng)絡組網(wǎng)方式，與云中心通信等問題，以MT7620N無線路由器為核心，實現(xiàn)了基于Ralink SDK4.1.2定制的UI系統(tǒng)，主要由GoAhead WebServer、VPN代理、

5、Zigbee網(wǎng)關代理、Control Agent、Aria2、Samba等模塊構成，Control Agent和VPN代理使用心跳機制方便路由器按需連接云中心，Zigbee網(wǎng)關代理是運行于路由端的代理程序，負責配合CC2530模塊進行不同網(wǎng)絡間消息的解釋、轉換和轉發(fā)。
　　最后，建立了云中心的原型系統(tǒng)，配合路由器系統(tǒng)及諸多設備進行了測試和分析，結果證明該方案可行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作簡單方便、極易上手，具有一定的技術優(yōu)勢和實用價值。