基于IPv6协议的嵌入式家居设备控制系统的研究

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随着生活水平的提高,家用电器成为普及性的消费品。虽然家电作为独立的个体,功能非常强大,但是家电之间普遍不具备沟通以及协调工作的能力。本文研究的家居设备控制系统,是将日常家用电器作为研究对象,综合联网技术、网络通讯、家电控制、嵌入式技术等多方面的知识,实现对家电的联网控制和智能管理。家居设备控制系统的研究意义不仅仅在于探索家庭自动化的解决方案,更体现在借此平台为基础,研究和探索如何围绕人的需求和特点提供更加个性化和特色化的智能服务。 首先,本文对系统研究过程中涉及的IPv6协议和嵌入式技术两方面知识进行了研究和介绍。IPv6是下一代的互联网协议,不仅解决了IPv4的地址空间问题,而且在很多方面进行了改善,更加适合于构建家居网络的需求。家居设备控制系统是典型的嵌入式系统,具有体积小,功耗低,专用性强等特点。FPGA开发方法是目前流行的嵌入式技术,大大提高了开发效率,是系统首选的开发平台。 本文重点研究了家居设备控制系统的整体设计方案,对系统的结构组成、联网方案、网络通讯协议、软件体系结构、软硬件开发平台等内容进行了分析和研究。本文将系统分为四层结构,并重点研究了其中的家居服务器层的设计和网络接入层中家电控制技术的实现。 家居服务器是系统的核心,是连接系统各部分的枢纽。本文阐述了家居服务器的整体设计思想,包括功能模块划分、流程设计等内容。另外,本文还对系统所提供的智能服务策略提出了自己的设计思路,依照个性化主动服务的思想,阐述了智能服务的内容、形式、实现方法及采用的数据分析技术等。 实现对家电的直接控制是系统最基本的要求。本文重点研究了红外控制方式的控制原理和实现方法,并实现了一个基于单片机的红外控制模块,取得了良好的控制效果。另外,本文还利用辅助的控制设备实现了视频切换和旋转投影等特色服务,为用户带来了新鲜的生活体验,大大提高了用户对系统的满意度。 最后本文在结论中总结了所做的工作,并展望了下一步研究的方向。
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