基于TI CC3200模块的智能家居系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。然而家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的。 从进入21世纪起，科学技术与生产力加速了社会的发展创造能力，随之而来的也是人类对于物质水平的大力需求，而居住的环境要求也成为了人们关注的领域，所以“智能化”这一概念也促使科技工作者们将其引入智能家居民应用方面的小区住宅以及小区建筑技术之中。由于计算机控制系统发展迅速，以及电子信息行业的发展成长快速，也大力促进了智能家居控制系统的产生。

智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性,也能够节约一定的能源。

整个智能家居控制系统是以hfc、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。它的的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。而大型的智能家居控制系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备cmts、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要研究内容

（1）分析智能家居技术结构基础上，明确要实现的智能家居系统模块组成以及其所需的硬件设备，模块主要包含控制模块、云平台（数据中心）模块、家庭设备模块、通信模块等，其中家庭设备模块包括家庭网关、传感器和各种控制器；硬件主要包含cc3200 launchpad开发板、路由器、温湿度传感器等，从而完成控制系统的硬件总体设计；

（2）以ccs（code composer studio）嵌入式微处理器和实时操作系统为开发平台，综合服务端和客户端的软件设计，完成对整个智能家居控制系统的软件总体设计，包含对硬件电路的功能规划设计、软件设计、编程以控制传感器的数据采集、上传数据、执行控制命令以及系统调试，从而实现智能家居的系统软件设计；

3. 研究的方法与步骤

3.1本课题采用的研究方法：

1、根据对整个智能家居系统的功能及cc3200 launchpad开发板硬件的各个模块分析，使cc3200 launchpad开发板通过wifi模块连接到路由器，进而接入互联网。芯片内置wifi模块把数据上传至服务器，并从服务器返回控制信息，通过手机客户端访问服务器，服务器把数据返回手机客户端以实现远程数据传输和控制。

2、在ccs的集成开发环境下对各个模块进行编程，采集端利用各种传感器进行周围环境数据的采集，通过wifi模块进行数据转发与客户端通信。

4. 参考文献

[1] 刘云浩. 物联网导论[m]. 北京: 科学出版社,2011:97-123.

[2] 尚艳艳, 鲁宏伟. 基于通用家庭网关的智能家庭网络[j]. 现代计算机,2003(6):41-44.

[3] 唐思敏.wifi 技术及其应用研究[j]. 福建电脑,2009,25(10):59.

5. 计划与进度安排

（1）2019.2.17—2022.3.03查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.03—2019.4.07熟悉智能家居所实现的功能、学习cc3200 launchpad开发板和模块组成；

（3）2022.4.07—2022.5.15利用cc3200 launchpad开发板实现智能家居的功能，掌握其各个模块的通信原理：