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基于嵌入式Linux的智能家居系统的设计

董萍

【摘要】从智能家居系统的现状和存在的问题出发,利用Linux操作系统稳定性高、

安全性好的特点,将Linux与智能家居系统相结合,从智能家居系统的总体结构、内

部的网络架构、网关三个方面进行设计,提出一种基于嵌入式Linux的智能家居系

统设计方案.%Afteranalyzingthecurrentsituationandproblemsofexisting

intelligenthomesystems,Linuxwasusheredintointelligenthomesystem

designtomakefulladvantageofLinux′sgoodstabilityandsecurity.The

systemdesignmainlyfocusedonthegeneralarhitecture,internalnetwork

architectureandgatewaydesgin.Adesignplanofintelligenthomesystem

wasfinallypresentedbasedonembeddedLinux.

【期刊名称】《常州工学院学报》

【年(卷),期】2017(030)001

【总页数】5页(P45-49)

【关键词】嵌入式Linux;智能家居;ARM;节点

【作者】董萍

【作者单位】三门峡职业技术学院信息传媒学院,河南三门峡472000

【正文语种】中文

【中图分类】TP319

随着当今社会经济的迅速发展和生活节奏的不断加快，以及信息技术的巨大进步，

人们对家居环境的要求日益提高，具备信息化、自动化功能的个性化智能家居成为

人们的迫切需要。设计一款安全、舒适、方便的智能家居系统显得尤为重要。实现

“以人为本”的家居生活，能够减轻人们的生活压力。

目前智能家用电器存在价格昂贵的弊端，普通家庭用户难以承受，而且智能家用电

器分散度高，用户使用时需要在手机中安装若干客户端，逐一进行配置，非常麻烦。

而智能家居系统能够克服上述缺点。智能家居系统是随着嵌入式技术和人们物质文

化需求的不断提高而发展起来的一种智能终端系统。人们可以通过手机等移动终端

设备，本地或远程控制家中的电气设备，随时随地保障家庭安全。

1.1Linux操作系统

Linux自20世纪90年代初诞生以来，已经从一个操作系统核心发展成为具有完

整应用功能的操作系统，Linux系统支持XFS、JFS、FAT16、FAT32、NTFS等类

型的文件系统[1]。由于Linux具有稳定性高、安全性好的特点，被广泛应用于服

务器、桌面办公等领域[2]。

Linux操作系统由Linux内核、系统基本库和应用程序等部分组成[3]。Linux操作

系统包括图形和字符两种操作界面，字符界面中的功能最为强大，可以使用丰富的

操作命令。Linux系统是层次结构，其内核完全开放，具备一整套工具链，具有强

大的网络支持功能。Linux被广泛应用于工业控制、智能家居、军事、医疗、电子

等领域以及掌上电脑(Pad)、笔记本电脑、手机等智能信息产品中[4]。Linux的内

核驱动程序架构示意图如图1所示。

1.2Linux和智能家居系统结合的优势分析

智能家居系统主要由智能家居主控端、无线传感器网络、用户交互界面和控制器组

成[5]。目前，智能家居的实现主要有有线和无线两种方式。将Linux用于智能家

居系统具有三个方面的优势。第一，Linux在稳定性、高效性和安全性方面存在优

势，将其用于智能家居方面能够降低系统的开发成本和开发难度，缩短开发周期，

提高开发速度。第二，嵌入式Linux对底层设备和网络协议栈的良好支持为智能

家居系统在驱动开发和网络上的应用打下了坚实基础。第三，嵌入式Linux对

GUI的良好支持可以使系统的UI界面非常易于使用，可以为用户带来良好的使用

感受。

基于嵌入式Linux的智能家居系统将Linux与智能系统有机结合，能够实现智能

管理、自动扩展等功能，对于智能家庭系统的推广是极为有益的，具有很高的工程

实用价值。

2.1智能家居系统的整体需求分析

系统的需求分析对于系统的实现是非常重要的。准确的需求分析可以减少系统的开

发周期，降低系统开发成本和维护成本。一个良好的智能家居系统应该具有家庭安

全防护和各类电器管理的功能，而且成本低廉、兼容性好，能