基于RaspberryPi实现的智能家居36

哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）I摘要本文以树莓派为载体进行智能家居控制器的设计。在对现在三种市面上的网络电视的比较中引出毕设的主角——树莓派。首先是LINUX系统常识性的介绍；然后是在ARM/LINUX平台上面开发应用的两种方法：调用系统已有资源、做程序（C经典法、PYTHON快捷法）；然后通过简单的对于GPIO口的使用（点亮LED），建立家庭内无线局域网和网络电视的配置展示了本地应用的种种可能；随后简略介绍了基本网络协议（TCP/IP），并在此基础上比较了五种不同服务器的优缺点，并将我们的服务器暴露给外部网络，介绍了实现远程视频监控的两种方法及其比较；最后是软件源的建立及其意义。在结论中详细罗列了自己对于整个平台的总体认识。关键字：智能家居；树莓派；Arm；Linux哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）IIAbstractThewholeworkofmygraduationprojectisrelatedtoRaspberryPi,anArm&&Linuxdevelopmentplatform.Asanintroduction,thefirsttwochaptersshowoutsomemethodsofsmarthomeapplicationdevelopmentonthisplatformandthecapabilityofRaspberryPibytickingtheGPIOportsandsettingupahome-scalelocalwirelessnetwork.Thenabrieflydescriptionofseveralprimaryinternetprotocol,comparing5differentwaysofweb-serverbuilding,puttingforwardweb-servertotheoutsideworld.Finally,myjudgmentabouttheentiredevelopmentplatform.Keywords:：SmartHome；RaspberryPi；Arm；Linux哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）III目录摘要.......................................................................................................................IAbstract..................................................................................................................II目录....................................................................................................................III第1章绪论..........................................................................................................11.1课题背景、目的和意义..........................................................................11.1.1课题背景.........................................................................................11.1.2课题目的.........................................................................................21.1.3课题意义.........................................................................................21.2智能家居发展现状...................................................................................21.3主要研究内容及内容安排.......................................................................3第2章控制器平台介绍......................................................................................42.1设计平台的软硬件介绍...........................................................................42.2设计方法..................................................................................................82.3设计功能................................................................................................12第3章本地应用设计........................................................................................133.1GPIO引脚控制.......................................................................................133.2无线路由器的实现.................................................................................153.3网络电视的配置....................................................................................17第4章网络应用设计........................................................................................184.1树莓派网络连接....................................................................................184.2服务器和Pagekite.................................................................................204.3Webiopi配置..........................................................................................214.4Motion的配置........................................................................................22第5章软件源的制作........................................................................................25结论....................................................................................................................27致谢..................................................................................................................28参考文献..............................................................................................................29附录....................................................................................................................30哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）1第1章绪论1.1课题背景、目的和意义1.1.1课题背景首先从我的亲身经历说起。今年4月，考研复试结束之后始耐心做毕业设计，某一天卢老师找我去给他家安装无线路由器。学校网络比校外网络收费高，许多用户转而使用学校外面的电信网络。另外家庭内网络终端，如笔记本电脑、上网本、平板电脑、智能手机，逐渐增多，如何能够让多个终端同时接入网络是一个问题。校方或者说网络中心，引进了新的校园网客户端，正是为了鼓励大家建立家庭内无线局域网，解决多终端上网问题。那天在他家安装TP-LINK无线路由器很简单的建立起了家庭无线网。不足之处是：新的校园网客户端要求必须有一个上网终端连接TP-LINK并始终运行认证程序，其他网络终端才可以分享无线网。卢老师家的台式电脑从此以后365天24小时开着，费电不说，像这种家庭用普通台式机持续运行几个月恐怕就要瘫痪了。后来在树莓派官方论坛上看到了几篇关于树莓派连接无线网络的帖子，给了我不少启发。树莓派完全可以将上述台式机客户端认证和TP-LINK无线路由器的功能和二为一。后文有关于实现过程的详细介绍，尽管没有什么技术含量，的确显示出树莓派或者嵌入式系统在智能家居方面是可以有所作为的。另外一件事情是有关三网合一、网络电视机顶盒。下面是三则广告：小米高清互联网电视盒299元（上海、杭州、长沙三地市销售进行中）；PPTV5月18日零点开放800台工程版PPBOX的网络预售，价格仅为199元；乐视盒子C1S再次改变你的电视。自己曾经试着在树莓上面安装XBMC实现了网络电视的功能，树莓派又可以添加一个功能。还有一件我曾经有切身感受的事情，在我上初中三级的一个下午，奶奶在家突法心肌梗塞，当时她的身边只有刚上幼儿园的小弟，小弟惊慌失措，不知该如何是好。等到其他家庭成员发现情况，着手施救时，为时已晚。如果当时她身边有人能帮一把，或哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）2者及时的告知家里的其他成员，也许奶奶还有机会看看曾孙。你或者你周围的人总是会有家庭财务失窃的经历。主人不在，紧闭的安全门形同虚设，不良分子乘虚而入对我们的个人隐私甚至家庭财产造成损害。其时若能有一个忠诚的管家为我们及时的侦测到不法分子的侵入，通知主人，或者求助于公安民警，便可以及时的避免损失。另一方面，许多人的智能手机都已经更换了好几部。看那所谓的智能手机，配置动则1GHZ主频的处理器，1GB的内存，等等之类硬件配置何其出众。而现在就是这样一个小小的板子，700HZ主频512MB内存，已经显示出巨大的潜能。那么是否可以通过某种方式把智能手机的潜能也发挥出来呢？在传统的上网聊天，拍照玩游戏之外是否也是可以有所作为的呢？1.1.2课题目的本文所要实现的功能，在市面上都已经有成型的产品。我所做的是要把几个有关智能家庭