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基于物联网的智能家居系统设计

基于物联网的智能家居系统设计
基于物联网的智能家居系统设计

目录

前言 (2)

摘要 (3)

一需求分析 (4)

二系统设计 (5)

三实现原理 (6)

3.1zigbee协议介绍 (6)

3.2ZigBee技术的应用领域 (7)

3.3zigbee协议栈结构 (7)

四硬件设计 (11)

4.1传感器节点模块化设计 (11)

4.2CC2530芯片概述 (11)

4.2.1CC2530芯片基本介绍 (11)

4.2.2CC2530芯片引脚介绍 (12)

4.3温度传感器调理电路设计 (13)

4.4网络协调器外围电路设计 (14)

五软件设计 (16)

5.1IAR开发环境 (16)

5.2协调器节点程序 (16)

5.2.1网络组建 (17)

5.2.2节点之间的数据传输 (20)

5.3嵌入式网关程序 (21)

5.4 传感器节点程序 (23)

总结 (24)

参考文献 (25)

致谢 (26)

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。在很多应用场合,温度是一个很重要的一个参数。温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失的重要措施之一。传统的温度测量方式测量周期长,施工复杂,不便于管理,并且在有些特定场合如封闭,高压等环境下根本无法测量。但是往往这些场合容易引起很大的事故。因而温度的无线传输显的越来越重要。

随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,人们对生活的品质提出了更高的要求。在设计中,为了实现智能家居系统的远程管理和无线传输的功能,利用Zigbee无线网络技术,以CC2530芯片和相关的一些外围器件组建成整个系统的家庭网关控制平台,而家居内部控制网络则利用Zigbee无线网络技术来实现。本设计主要从无线传感方向进行改进,主要设计一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。该系统采用无线通信技术结合传感器,通过运用协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点,两点之间的通信。并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输,主要是从协议栈网络层里AODV路由协议着手,阐述在网络层如何通过AODV 路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。

关键字:智能家居; 温湿度数据采集; CC2530;Zigbee协议栈;

一需求分析

随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的发展变化,人们对家居环境的安全性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。同时越来越多的家庭要求家居产品不仅要具备简单的智能,更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻松、安全。很显然我们的家居生活需要改变,智能家居系统提供广泛的信息交互功能,优化居住环境,帮助人们有效地利用网络的便捷性各种实现了对家居环境的控制。

智能家居产品为家居环境、家电设备提供一个共享的接入中心,实现对家庭环境及其设备的智能管理、远程管理、集中管理和资源共享。随着网络科技的高速发展,在可以预见的未来,在智能化住宅中,以宽带网络将家里的电脑、电视机、家电、安防系统等连成一体的自主控制、扩展、享用的工作、学习、娱乐家庭综合信息服务平

二系统设计

三实现原理

3.1zigbee协议介绍

ZigBee协议标准采用分层结构,每一层为上层提供一系列特殊的服务:数据实体提供数据传输服务;管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接人点SAP为上层提供接口,每个SAP都支持一定数量的服务原语来实现所需的功能。ZigBee标准的分层架构是在OSI七层模型的基础上根据市场和应用的实际需要定义的。其中IEEE 802.15.4—2003标准定义了底层协议:物理层(physical layer,PHY)和媒体访问控制层(medium access control sub—layer,MAC)。ZigBee 联盟在此基础上定义了网络层(network layer,NWK),应用层(application layer,APL)架构。在应用层内提供了应用支持子层(application support sub—layer,APS)和 ZigBee设备对象(ZigBee device object,ZDO)。应用框架中则加入了用户自定义的应用对象。 ZigBee的网络层采用基于Ad Hoc的路由协议,除了具有通用的网络层功能外,还应该与底层的IEEE 802.15.4标准一样功耗小,同时要实现网络的自组织和自维护,以最大限度方便消费者使用,降低网络的维护成本。应用支持子层把不同的应用映射到ZigBee网络上,主要包括安全属性设置、业务发现、设备发现和多个业务数据流的汇聚等功能。 ZigBee无线测温系统的组成及原理基于ZigBee技术的无线测温系统主要由基于ZigBee技术的底层无线传感器网络、远程数据传输网络以及功能完善的上位监控系统3部分组成,,该系统是由大量的传感器点、汇节点以及远程传输模块组成的分布式系统。基于簇的分层结构具有天然的分布式处理能力,簇头就是分布式处理中心,即无线传感器网络的一个汇节点。每个簇成员(传感器节点)都把数据传给簇头,数据融合后直接传给远程传输网络,中央控制中心通过远程传输网络与多个汇节点连接,汇节点和传感器节点之间通过ZigBee技术实现无线的信息交换。带有射频收发器的无线传感器节点负责对数据的感知和处理并传送给汇节点;通过远程传输网络获取采集到的相关信息,实现对现场的有效控制和管理。

3.2ZigBee技术的应用领域

ZigBee技术的目标就是针对工业、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、农业自动化和医疗护理等,例如灯光自动化控制、传感器的无线数据采集和监控、油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。通常,符合如下条件之一的应用,就可以考虑采用ZigBee技术做无线传输:数据采集或监控的网点多;传输的数据量不大,但要设备成本低;要求数据传输可性高,安全性高;设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;电池供电;地形复杂,监测点多,需要较大的网络覆盖;现有移动网络的覆盖盲区;使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统;使用GPS效果差,或成本太高的局部区域移动目标的定位应用。

3.3zigbee协议栈结构

ZigBee协议栈定义了四层,分别是物理层、媒体访问控制层、网络层、应用层。物理层和媒体访问控制层由IEEE802.15.4-2003定义,上层的网络层和应用层由Zigbee联盟定义。应用层分别包括ZDO(Zigbee设备对象),APS(应用支持子层)和AF(应用框架)组成。Zigbee协议栈每一层负责完成所规定的任务,并且向上层提供服务,各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务。ZigBee协议栈结构如图2 ZigBee协议栈结构图所示。

图2 ZigBee协议栈结构图

1. 物理层

物理层由半双工的无线收发器及其接口组成,主要作用是激活和关闭射频收发器;检测信道的能量;显示收到数据包的链路质量;空闲信道评估;选择信道频率;数据的接受和发送。

2. 媒体访问控制层

媒体访问控制(MAC)层建立了一条节点和与其相邻的节点之间可靠的数据传输链路,共享传输媒体,提高通信效率。在协调器的MAC层,可以产生网络信标,同步网络信标;支持ZigBee设备的关联和取消关联;支持设备加密;在信道访问方面,采用CSMA/CA信道退避算法,减少了碰撞概率;确保时隙分配(GTS);支持信标使能和非信标使能两种数据传输模式,为两个对等的MAC实体提供可靠连接。

3. 网络层

网络层负责拓扑结构的建立和维护网络连接,主要功能包括设备连接和断开

网络时所采用的机制,以及在帧信息传输过程中所采用的安全性机制。此外,还包括设备的路由发现和路由维护和转交。并且,网络层完成对一跳(one—hop)邻居设备的发现和相关结点信息的存储。一个ZigBee协调器创建一个新网络,为新加入的设备分配短地址等。并且,网络层还提供一些必要的函数,确保ZigBee的MAC层正常工作,并且为应用层提供合适的服务接口。

网络层要求能够很好地完成在IEEE 802.15.4标准中MAC子层所定义的功能,同时,又要为应用层提供适当的服务接口。为了与应用层进行更好的通信,网络层中定义了两种服务实体来实现必要的功能。这两个服务实体是数据服务实体(NLDE)和管理服务实体(NLME)。网络层的NLDE通过数据服务实体服务访问点(NLDE—SAP)来提供数据传输服务,NLME通过管理服务实体服务访问点(NLME—SAP)来提供管理服务。NLME可以利用NLDE来激活它的管理工作,它还具有对网络层信息数据库(NIB)进行维护的功能。在这个图中直观地给出了网络层所提供的实体和服务接口等。

NLDE提供的数据服务允许在处于同一应用网络中的两个或多个设备之间传输应用协议数据单元(APDU)。NLDE提供的服务有:产生网络协议数据单元(NPDU)和选择通信路由。选择通信路由,在通信中,NLDE要发送一个NPDU到一个合适的设备,这个设备可能是通信的终点也可能只是通信链路中的一个点。NLME需提供一个管理服务以允许一个应用来与协议栈操作进行交互。 NLME需要提供以下服务:①配置一个新的设备(configuring a new device)。具有充分配置所需操作栈的能力。配置选项包括:ZigBee协调器的开始操作,加入一个现有的网络等。

4. 应用层

应用层包括三部分:应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和应用框架(AF)。应用支持子层的任务是提取网络层的信息并将信息发送到运行在节点上的不同应用端点。应用支持子层维护了一个绑定表,可以定义、增加或移除组信息;完成64位长地址(IEEE地址)与16位短地址(网络地址)一对一映射;实现传输数据的分割与重组;应用支持子层连接网络层和应用层,是它们之间的接口。这个接口由两个服务实体提供:APS数据实体(APSDE)和APS管理实体(APSME)。APS数据实体为网络中的节点提供数据传输服务,它会拆分和重组大于最大荷载量的数据包。APS管理实体提供安全服务,节点绑定,建立和移除组地址,负责64位IEEE地址与16位网络地址的地址映射[4]。

ZigBee设备对象负责设备的所有管理工作,包括设定该设备在网络中的角色(协调器、路由器或终端设备),发现网络中的设备,确定这些设备能提供的功能,发起或响应绑定请求,完成设备之间建立安全的关联等。用户在开发ZigBee产品时,需要在ZigBee协议栈的AF上附加应用端点,调用ZDO功能以发现网络上的其他设备和服务,管理绑定、安全和其他网络设置。ZDO是一个特殊的应用对象,它驻留在每一个ZigBee节点上,其端点编号固定为0。

AF应用框架是应用层与APS层的接口。它负责发送和接收数据,并为接收到的数据寻找相应的目的端点。

四硬件设计

4.1传感器节点模块化设计

传感器节点一般由数据采集单元、数据处理单元,通信单元( 即射频模块) 和电源单元组成,其结构如图5.1所示。

图5.1 无线传感器节点结构图

由于无线传感网络在通信上消耗较大能量,故处理器选用功耗较小的CC2530 为通信器件,设计无线网络节点。数据采集模块利用传感器监测外部环境,本作品中负责采集水的温度、PH值、浊度等水质信息,通过信号的调理输出,并传送给处理器进行处理。

4.2CC2530芯片概述

4.2.1CC2530芯片基本介绍

ZigBee新一代SOC芯片CC2530是真正的片上系统解决方案,支持IEEE 802.15.4标准/ZigBee/ZigBee RF4CE和能源的应用。拥有庞大的快闪记忆体多达256个字节,CC2530是理想ZigBee专业应用。支持新RemoTI的ZigBee RF4CE ,这是业界首款符合ZigBee RF4CE兼容的协议栈,和更大内存大小将允许芯片无线下载,支持系统编程。此外,CC2530结合了一个完全集成的,高性能的RF收发器与一个8051微处理器,8 kB的RAM ,32/64/128/256 KB闪存,以及其他强大的支持功能和外设。

CC2530芯片具有如下主要性能:

(1)高性能和低功耗的8051微控制器核;

(2)32-KB 、64-KB 、128-KB 或256KB 的系统内可编程闪存;

(3)8-KB RAM ,具备在各种供电方式下的数据保持能力;

(4)集成符合IEEE 802.15.4标准的2.4GHz 的RF 无线电收发机;

(5)极高的接收灵敏度和抗干扰性能;

(6)可编程的输出功率高达4.5dBm ;

(7)只需一个晶振,即可满足网状网络系统的需要;

(8)硬件支持CSMA/CA 功能;

(9)较宽的电压范围(2.0~3.6V )。

4.2.2CC2530芯片引脚介绍

CC2530芯片如图5.2所示。它采用6 mm ×6 mm 的QFN 封装,共有40个引脚。全部引脚可以分为I/O 端口线引脚、电源线引脚和控制线引脚三类。

GND

GND

GND

GND

P1-5

P1-4

P1-3

P1-2

P1-1

DVDD2P 1-0P 0-2P 0-1P 0-0

P 0-3P 0-4P 0-5P 0-6P 0-7R E S E T -N RBIAS AVDD4AVDD1AVDD2AVDD3AVDD5

RF-N RF-P XOSC-Q2XOSC-Q1A V D D 6P 1-6P 1-7P 2-0P 2-2P 2-1D V D D 1C O U P L P 2-3/X O S C 32K -Q 2

P 2-4/X O S C 32K -Q 1

图5.2 CC2530芯片引脚

1. I/O 端口线引脚功能

CC2530有21个可编程的I/O 口引脚,P0、P1口是完全的8位口,P2口只

有5个可使用的位。通过软件设定一组SFR寄存器的位和字节,可使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O口使用。

2 电源引脚功能

AVDD1(28脚):为模拟电路连接2.0V~3.6V的电压。

AVDD2(27脚):为模拟电路连接2.0V~3.6V的电压。

AVDD3(24脚):为模拟电路连接2.0V~3.6V的电压。

AVDD4(29脚):为模拟电路连接2.0V~3.6V的电压。

AVDD5(21脚):为模拟电路连接2.0V~3.6V的电压。

AVDD6(31脚):为模拟电路连接2.0V~3.6V的电压。

DCOUPL(40脚):提供1.8V的数字电源去耦电压,不使用外部电路供应。

DVDD1(39脚):提供2.0V~3.6V的数字电源连接电压。

DVDD2(10脚):提供2.0V~3.6V的数字电源连接电压。

3. 控制线引脚

RBIAS(30脚):为参考电流提供精确的偏置电阻。

RESET_N(20脚):复位引脚,低电平有效。

RF_N(26脚):在RX期间向LNA输入负向射频信号。

RF_P(25脚):在RX期间向LNA输入正向射频信号。

XOSC_Q1(22脚):32MHz的晶振引脚1,或外部时钟输入引脚。

XOSC_Q2(23脚):32MHz的晶振引脚2。

4.3温度传感器调理电路设计

温度传感器采用 Dallas 公司推出的 DS18B20 数字式温度传感器,磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于空间狭小的应用场合。只需单线接口,电路简单不需要 AD 转换器件和其它外围电路,缩小了系统的体积,提高了系统的可靠性。DS18B20 的封装有 3 脚、6 脚和 8 脚三种方式。本次设计中选用的是 3 引脚方式(TO-92 封装),如图5.6所示。其中 DQ 为数字信号输入/输出端,GND 为电源地,VCC 为外接供电电源输入端(以寄生供电方式时接地)。系统把 DQ 端连接到 CC530的 P0.0 口,通过对 DS18B20 的初始化,温度转换和读取等指令来测量室内质温度。

图5.6 温度传感器测量电路

4.4网络协调器外围电路设计

网络协调器的外围电路都放在扩展板上,主要包括电源、串口等外围电路,用于支持ZigBee 模块工作以及和 PC 机的通信。网络协调器是整个网络中功耗最大的模块,因此网络协调器用的电源是通过 220V 交流电源转换而来,而不是ZigBee 网络中的常用的电池。在设计时为了简化电路、降低功耗,网络协调器上所有芯片都选用工作电压为 3.3V 的,该模块只需要 3.3V 电源供电,如图5.7所示。

图5.7 节点电源处理模块

图5.8 传感器电源处理模块

图5.8中D1、D2的作用是防止输出电压大于输入电压导致烧坏7812或者7805。得到5V电源后再通过一个低压差线性稳压器(LDO:Low Dropout Regulator)将5V电源转换为工作电压3.3V给整个模块供电,LDO选用TI公司REG1117-3.3稳压器,该芯片电路简单,质量可靠,价格低。

五软件设计

5.1IAR开发环境

IAREmbedded Workbench简称为EW,它具备的调试器和C/C++交叉编译环境,是当今最易使用、最完整的嵌入式应用开发工具。针对不同的微处理器提供一样直观的用户界面,当前支持35种以上的32位、16位、8位ARM微处理器。

EW的组成部分为C-SPY调试器、嵌入式C/C++编译器、汇编器、库管理员、编译器、项目管理器和连接定位器。使用IAR的编译器不仅能节省硬件资源,最大限度降低产品成本,提高产品竞争力还能最大程度优化和紧凑代码。

IAR Embedded Workbench集成编译环境主要有以下特征:支持高效浮点运算、完全兼容C标准、高效的PROMable代码、目标特性扩充、内建对应芯片的程序速度和大小的优化器、版本控制和扩展工具支持良好、便捷的中断处理和模拟、内存模式选择、瓶颈性能分析、工程中相对路径支持。IAR EW8051集成开发环境如图6.1所示。

图6.1 IAR EW8051集成开发环境

5.2协调器节点程序

协调器的主要功能是建立网络,还有扫描网络信标、管理网络中节点的加入

/退出和存储节点信息,同时还提供关联节点之间的路由信息。

组建网络分为网络初始化和节点加入网络两个过程。ZigBee网络的建立是由协调器发起的,要组建网络的节点必须满足两个基本要求:一是节点必须是FFD节点,具备协调器的能力;二是节点还没有加入到其他网络中,网络初始化的流程如图6.2所示。

图6.2 协调器组网流程图

5.2.1网络组建

确定网络协调器、信道扫描过程、设置网络ID至此网络初始化就完成,相关代码如下

第一步:Z-Stack由 main()函数开始执行,main()函数共做了2件事:一是系统初始化,另外一件是开始执行轮转查询式操作系统

int main( void )

{

......

osal_init_system();//第二步,操作系统初始化

......

osal_start_system();//初始化完系统任务事件后,正式开始执行操作系统

......

}

第二步,进入 osal_init_system()函数,执行操作系统初始化

uint8 osal_init_system( void )

{

osal_mem_init();

osal_qHead = NULL;

osalTimerInit();

osal_pwrmgr_init();

osalInitTasks(); //第三步,执行操作系统任务初始化函数

osal_mem_kick();

return ( SUCCESS );

}

第三步,进入osalInitTasks()函数,执行操作系统任务初始化

void osalInitTasks( void ) //第三步,初始化操作系统任务

{

uint8 taskID = 0;

tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);

osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));

//任务优先级由高向低依次排列,高优先级对应 taskID 的值反而小macTaskInit( taskID++ ); //不需要用户考虑

nwk_init( taskID++ ); //不需要用户考虑

Hal_Init( taskID++ );//硬件抽象层初始化,需要我们考虑#if defined( MT_TASK )

MT_TaskInit( taskID++ );

#endif

APS_Init( taskID++ );//不需要用户考虑

#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )

APSF_Init( taskID++ );

#endif

ZDApp_Init( taskID++ );//第四步,ZDApp层,初始化,执行ZDApp_init 函数后,如果是协调器将建立网络,如果是终端设备将加入网络。

#if defined (ZIGBEE_FREQ_AGILITY)||defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )

ZDNwkMgr_Init( taskID++ );

#endif

SerialApp_Init( taskID );//应用层SerialApp层初始化,需要用户考虑在此处设置了一个按键触发事件,

//当有按键按下的时候,产生一个系统消息

}

第四步,进入ZDApp_init()函数,执行ZDApp层初始化

第五步,正式执行操作系统

void osal_start_system( void )//第五步,正式执行操作系统

{

#if !defined ( ZBIT ) && !defined ( UBIT )

for(;;)//死循环

#endif

{

uint8 idx = 0;

osalTimeUpdate();

Hal_ProcessPoll();

do {

if (tasksEvents) {

break;// 得到待处理的最高优先级任务索引号idx

}

} while (++idx < tasksCnt);

if (idx < tasksCnt)

{

uint16 events;

halIntState_t intState;

HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);//进入临界区

events = tasksEvents;//提取需要处理的任务中的事件

tasksEvents = 0;// 清除本次任务的事件

HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);//退出临界区

events = (tasksArr)( idx, events ); //通过指针调用任务处理函数,紧接着跳到相应的函数去处理,此为第五步

HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);//进入临界区

tasksEvents |= events; // Add back unprocessed events to the current task.// 保存未处理的事件

HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);//退出临界区 }

#if defined( POWER_SAVING )

else

{

osal_pwrmgr_powerconserve();

}

#endif

}

}

5.2.2节点之间的数据传输

在完成协调器组网以及终端节点加入网络后并进行数据传输,将协调器通过RS-232和PC相连,可以通过串口助手或者相应的开发软件来观察节点之间的数据传输。分析和处理数据,进行相关的控制操作,达到实时监控和智能控制的目的。

协调器与上位机采用RS-232串口,传输速率为115200bps,无校验位,8

基于物联网的智能家居的应用案例

智能监控系统在智能家居方面的应用 1.需求分析 随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展,人类开始迈人以数字化和网络化为平台的智能化社会,人们对工作、生活等环境的要求也越来越高,其中正在兴起的基于物联网技术的智能家居则是依照人体工程学原理,融合个性需求,将感应器嵌入到与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等中,通过现有网络链接、控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。但由于体制、行业利益等方面的原因,我国目前的三表远程计量、住户安全监控、小区管理等系统大都自成体系,独立设备、独立线路结构、独立的管理运营模式.在该模式下,无疑会造成人员和设备的极大浪费,同时会给住户带来使用上的极大不便及增加维护、维修的工作量.基于以上考虑,本着以下五个原则设计了本智能监控系统. 1)充分利用好住宅区现有的信息化资源,尽可能保护住户的现有信息化软硬件设备投资. 2)采用先进成熟的技术和标准.在构建小区智能监控系统时采用符合业界标准的、先进的、成熟的技术,避免短期重复建设和技术落后,充分借鉴其它行业的成功经验,吸取其失败教训,少走或避免走弯路,做成一项精品工程。

3)高度的安全性.全面有效监控家居安全,无论是家庭防盗,还是住户的水、电、气使用及其它家用设施的安全,包括网络的自身安全。 4)可扩充性.在满足住户现有设备安全监控的前提下,对小区及住户未来的发展需求作总体规划,便于在进行监控网构建时软硬件上留下一定的扩充余地。 5)操作界面友好,提供在线帮助,操作简单。 2.系统架构 2.1系统的整体结构 图1系统整体结构示意图 如图l所示,从网络结构上看,系统主要由三层网络组成,最底层网

基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文

基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文I 基于物联网的智能家居系统设计 摘要 智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技术,将各种家用设施(如照明、安防、家电等)通过家庭网络连接到一起,从而为人们提供更为便利舒适的生活。传统的智能家居系统一般是通过有线线路布线和进行各种控制和通信的,人们难以脱离各种线缆的羁绊,而且系统的可扩展性能也很差。现代近距无线通信技术的发展,使得人们能够冲破这种束缚,营造更舒适的家居生活。家居网络可以大致分为数据网络和控制网络两大部分,本文主要针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究,并进行了系统设计。 本文主要按照以下几部分展开论述: 首先分析了智能家居系统的一般构成以及控制系统在智能家居的地位,并通过传统智能家居的特点进行分析,指出了目前市场上的智能家居系统的局限性,提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较,指出基于IEEE802.15.4的zigbee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准,并对该标准进行了深入研究。然后从系统和应用的角度来研究智能家居控制网络,设计了一个基于近距无线技术的智能家居控制演示系统,包括主控制器与传感器、摄像头监控、开关控制等功能节点的设计。 关键词:家居控制网,Zigbee,物联网

Things Based System Design of Smart Home ABSTRACT Intelligent household system is using a computer, the embedded system and communication network technology, will all sorts of household facilities (such as lighting, security, home appliance, etc) through the family network connectivity to together, thus provide people with more convenient comfortable life. The traditional intelligent household system is generally through the cable line wiring and various control and communication, people is hard to escape the fetters of various cable, and system extensible performance is also very poor. Modern sidewall of wireless communication technology development makes the people can get the chains, build the household life more comfortable. Household networks can be roughly divided into data networks and control network of two parts, this article mainly aims at intelligent household system control network relevant technology and system design. This paper mainly according to the following several aspects to discuss. This paper firstly analyzes the general intelligent household system composition and control system in intelligent household position, and through the traditional intelligent household characteristics, the paper suggests that the current market the limitations of the intelligent household system, puts forward the short-range wireless network based on the modern intelligent household system is the future trend of development. Then the intelligent household control system architecture and related key technology are analyzed and compared, points out that the IEEE8O2. Based on zigbee technology 15.4 is the most suitable for wireless home control system's wireless standards, and the standards were studied. Then from the Angle of system and application research intelligent household control network, design of a close wireless technology based on the intelligent household control demonstration system, including the main controller and sensor, surveillance camera, switch control design of functional nodes. Keywords:home control nets, Zigbee, Content networking

物联网智能家居系统毕业论文

物联网智能家居系统毕业 论文 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

天津电子信息职业技术学院 毕业论文 题目物联网智能家居系统姓名 专业班级 指导教师 完成时间 天津电子信息职业技术学院制

摘要:随着经济的高速增长。建立一个低成本、高效率的智能家居系统已成为当今世界的一个热点话题。目前越来越多的智能家居产品出现在市场上,其中以基于电话网的智能安防系统居多。目前在我国,使用家庭电话的用户越来越少,而且电话线路受地域的影响严重容易损坏,所以这类产品局限性很大。随着电信GSM网络覆盖范围的无缝化、广阔化以及手机的日益普及为基于GSM网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。 本文设计了一种基于GSM网络的智能家居系统。本系统采用cortexA8为系统控制核心,对家庭中出现的意外情况使用各种传感器进行采集,然后通过GSM模块把采集到的信息发送给管理人员,管理员根据收到的信息发送相关指令给GSM模块来控制现场执行机构,完成意外情况的排除。 关键词:智能家居 GSM 传感器远程控制

目录 一、绪论--------------------------------------------------------- 1 (一)智能家居概述------------------------------------------- 1 (二)智能家居网络构成--------------------------------------- 2 1、家居网络控制平台--------------------------------------- 2 2、智能家居子系统----------------------------------------- 2 3、智能家居网络的信号传输介质----------------------------- 3 4、远程控制技术概括---------------------------------------- 4 5、智能家居控制系统的国内外发展现状----------------------- 5 二、系统需求分析及方案-------------------------------------------- 6 (一)应用程序功能需求分析------------------------------------ 6 (二)开发环境需求分析---------------------------------------- 6 1、硬件环境---------------------------------------------- 6 2、软件环境---------------------------------------------- 7 三、硬件模块及其驱动设计实现-------------------------------------- 7 (一)主控模块----------------------------------------------- 7 (二)通信模块----------------------------------------------- 7 1、 TC35模块简介------------------------------------------ 7 2、 TC35模块与cortexA8连接方式--------------------------- 7 3、传感器模块--------------------------------------------- 8 四、系统软件部分------------------------------------------------- 36 (一)主程序及大致流程--------------------------------------- 36 1、温度监测线程------------------------------------------ 37 2、视频监测线程------------------------------------------ 38 3、报警流程---------------------------------------------- 39 (二)短消息程序设计----------------------------------------- 40 1、 AT指令介绍------------------------------------------- 40 2、PDU编码规则------------------------------------------- 42 3、短信模式设置------------------------------------------ 42 4、短信的发送方法---------------------------------------- 43

物联网技术在智能家居中的应用

随着我国经济水平不断的提高,科学技术的蓬勃发展,使智能家居行业有很大的进步和发展。但是,智能家居依旧处在不完善的阶段,它的很多功能无法有效的应用于居民的家中,我国广大人民群众对智能家居的认识比较浅显,以及智能家居受其他一些因素的影响,促使其直到今天也未在我国普及。本文笔者以智能家居为起点,对其进行详细介绍,进而详细分析智能家居未能在我国普及的原因,最终探讨如何优化和创新智能家居,使其逐渐落户于千万个家庭中。 1 智能家居 对智能家居的定义是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构成高校的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,同时创造环保节能的居住环境。智能家居的理念是有效的将先进的科学技术、我国整体情况以及个人的需求结合在一起,充分发挥科学技术作用的同时改善我国自然环境,为人们提供安全、舒适、健康的生活环境。实现智能化、自动化、现代化、安全化的智能家居,主要是通过构建八个子系统而达到的,而这八个子系统为:家庭网络子系统、家庭能量管理子系统、背景音乐子系统、智能照明子系统、智能安防子系统、家庭娱乐子系统、家庭信息处理子系统、家庭环境子系统(如图1所示)。 (1)家庭网络子系统。家庭网络子系统的构建能够有效的优化和保护人们居住环境所应用的网络,促使与广域网连接的计算机、手 机、网络电视等具有良好的应用性,避免断网、病毒入侵、黑客破坏 等现象出现,使人们能够安全、高效的上网。 (2)家庭能量管理子系统。在人们的居住环境中属于能量的有电、水、天然气。家庭能量管理子系统能够对人们所消耗的电、水、天然气进行计算,确定用户需缴费用,并自动帮业主交费,真正意义上实现便民。 (3)背景音乐子系统。背景音乐子系统的构造是在住宅内部设置音乐线路,并有效的利用自动感应技术使背景音乐具有感应功能。人们居住在住宅中能够随时随地的开启音乐以选歌等,使人们沉浸在美妙的音乐中。 (4)智能照明子系统。智能照明子系统的应用不仅能够实现节约用电,还能够呵护人们的眼睛。因为智能照明子系统具有自动开关电灯的功能,在人们离开灯源一段时间后,照明系统将会自动关闭电灯;照明系统具有灯光调节功能,能够按照人们的需求调节灯光的亮度,保护人们的眼睛。 (5)智能安防子系统。智能安防子系统具有报警功能,并与公安系统联网,一旦人民住宅出现偷盗、煤气泄露、火灾等情况,将会自动发出报警响铃,并将报警信号传输到公安系统,在事故发生的第一时间进行报警。 (6)家庭娱乐子系统。家庭娱乐子系统的构建,能够使人们在足不出户的状态下就能够开展游戏、家庭影院、家庭KTV等娱乐活动。 (7)家庭信息处理子系统。由于人们生活不仅仅局限于住宅。在人们不再居住环境时家庭信息管理子系统就发挥作用,能够准确的接收与家庭相关的信息,如小区、物业等方面的发布的信息,将垃圾 物联网技术在智能家居中的应用 程春 (河南机电职业学院 河南郑州 451191) 摘要:在当下,科学技术的不断发展,智能家居受其影响将会朝着智能化、自动化、现代化、合理化的方向发展。而目前,智能家居因受技术厂商未达成一致的协议、能够实施的功能少、市场接受程度低等因素的影响,使其推广应用受到影响,未能出现在千家万户中。针对此种情况,目前最佳的解决措施应是通过物联网技术对智能家居进行优化和创新,提高其应用性,才能逐渐实现智能家居的普及。因此,本文就物联网技术在智能家居中的应用进行详细的分析和探讨。 关键词:物联网 智能家居 信息技术中图分类号:TP393 文献标识码: A 文章编号: 1007-9416(2014)02-0029-03 图1 智能家居的八个子系统 图 2 物联网体系架构图

基于物联网的智能家居实训报告

基于物联网的智能家居实训报告

基于物联网的智能家居实训方案【摘要】物联网技术迅速发展,智能家居作为其重要应用部分成为新兴研究领域。本文提出了一种智能家居实训方案,该方案采用CC2530芯片、无线通信技术及传感器组建ZigBee家庭部局域网,外部接入因特网。覆盖物联网三层结构。使用LED灯成功测试实训平台对灯光控制功能,实验表明有进一步研究智能家居实训平台的价值。 【关键词】物联网;智能家居;ZigBee;CC2530 Smart Home Practice Training Based on Internet of Things ZHU Kai JIANG Wei LIU Tong (School of Mechanical Electronic & Information Engineering China University of Mining & Technology,Beijing 100083,China) 【Abstract】With the rapid development of the internet of things,the smart home has become the emerging research field which plays an important role in the internet of thins. Smart home practice training scheme is put forward. Interior home

network is formed by CC2530,wireless communication technology and sensor,including three layers. Exterior network is connected to the internet. The lamp control test is performed by LED and the result confirmed that the smart home practice training scheme has an important value for further study. 【Key words】Internet of things;Smart home;ZigBee;CC2530 0 引言 随着社会的发展,人们对家庭生活、学习、娱乐提出了更高的品质要求。例如,亲人对独生子女的看护,主人对家用电器进行实时远程控制,在主人进门之前,室已经具有宜人温度。在主人启动汽车之前,车有合适温度,有按照主人出行计划设计好的行车路线。这些需物联网应用中最贴近民生的智能家居方面。 高校已陆续设立物联网专业,要把学生培养成适应社会需求的人才需要学生掌握物联网综合技术。智能家居实训平台是物联网典型开放型应用环境之一,学生可在此平台上实现对物联网综合技术的理解,亦可借助此平台进行创新应

物联网大作业

物联网四班大作业 班级:02121427 姓名:董国庆学号:0121427

关于物联网技术在智能家居、 汽车制造业采购物流及无线环境检测的应用 一、物联网概述 1、物联网的定义: 物联网的概念最早是在1999年被提出的,它的英文名是Internet of Things(IOT),也称为WebofThings。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟在于突尼斯举行的信息社会世界峰会上,发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备、装置和技术,实时采集所有需要监控、连接、互动的物体和过程,采集其光、声、热、电、力学、生物、化学、位置等各种人们需要的信息,再结合互联网形成一个巨大的网络,以实现物体与物体,物体与人、物品与网络之间的连接,方便识别、管理和控制。 2、物联网网络结构 目前一般讲物联网网络架构分为三个层次,分别为感知层、网络层和应用层。其结构如图所示。 物联网网络架构 感知层的主要作用是完成数据的釆集,包括传感器和短距离传输M络两个部分。传感器部分实现了对数据的采集,而短距离传输网络负责将传感器釆集到的数据传输到网关。 网络层的主要作用是传递信息,它是基于现有的通信网络和互联网建立的,包括接入单元和接入网络两个组成部分。接入单元负责接收感知层发送过来的数据,并将数据传输至接入网络。接入网络即为现有的各种通信网络,包括有线电话网、移动通信网等。用户通过接入网络将数据传入互联网。 应用层的主要作用是对数据进行管理和处理,并与物联网的各种应用相结合。物联网应用层包括中间件和物联网应用两个部分。中间件是一个独立的软件或服务程序,用于将一些公用能力统一封装以提高应用的发效率。物联网应用即各种供用户使用的应用,如家庭安防等。 3、物联网国内外发展现状: 自物联网的概念问世以来,物联网已经得到了很大的发展,被应用于交通、物流、电力、工业等很多领域。目前美欧及日韩等发达国家在物联网应用的广度和深度等方面处于领先地

物联网智能家居发展分析_童晓渝

1 物联网智能家居概述 智能家居概念的起源很早:20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化开始实现;80年代中期,将家用电器、通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体,又形成了住宅自动化概念;至80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信、家电、安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国被称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。 智能家居在WiKi百科中定义如下:以住宅为平台, 兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。进入21世纪后,智能家居的发展更是多样化,技术实现方式也更加丰富。总体而言,智能家居发展大致经历了4代。第一代主要是基于同轴线、两芯线进行家庭组网,实现灯光、窗帘控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485线、部分基于IP技术进行组网,实现可视对讲、安防等功能。第三代实现了家庭智能控制的集中化,控制主机产生,业务包括安防、控制、计量等业务。第四代基于全IP技术,末端设备基于zigbee等技术,智能家居业务提供采用“云”技术, 并可根据用户需求实现定制化、个性化。目前智能家居 【摘 要】智能家居作为家庭信息化的实现方式,已成为社会信息化发展的重要组成部分,物联网因其巨大的应用前景,将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口,对智能家居产业的发展具有重大意义。文章分析了目前智能家居发展现状,给出了发展建议,为物联网智能家居产业的发展提供参考。【关键词】物联网 智能家居 产业链 收稿日期:2010-04-28 童晓渝 房秉毅 张云勇 中国联合网络通信公司 物联网智能家居发展分析

物联网技术在智能家居中的应用

《物联网应用于实践》 课程报告 物联网技术在智能家居中的应用 学年学期2015学年春季学期 专业电子信息科学与技术 学号03124XXXX 授课班号03124XX XX 学生XXXXX 指导教师XXX

摘要 随着网络技术的飞速发展及人们生活生活水平的提高,人们对于家庭居住环境提出了更高的要求,智能家居应运而生。智能家居是以住宅环境为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防技术、自动控制技术、音视频技术将生活有关的设施集成,构成高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。智能家居作为家庭信息化的实现方式,已成为社会信息化发展的重要组成部分,物联网因其巨大的应用前景,将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口,对智能家居产业的发展具有重大意义。 智能家居的关键技术主要有智能控制以及部网络两个部分。智能控制可以是本地控制和远程控制。智能家居控制系统是以有线和无线的形式连接起来的信息传输网络为硬件平台,各种网络技术为软件支撑平台,通过现场总线把家庭生活中使用的通信设备、家居设备、家庭安全防设备连接成一个完整的、能够实现自动控制的一个控制系统。通过这个控制系统将整个家庭中能够连接到网络是的所有电气设备有机的整合到一起,并对这些设备进行有效的控制,形成功能完善的智能家居系统。从人们对智能家居控制系统使用的实际需要出发,在对国外以物联网技术发展为基础智能家居控制系统技术的发展和应用深入研究后,提出了一套基于物联网智能家居控制系统的解决方案。本文将详细介绍基于物联网的智能家居系统设计的过程。 关键词:智能家居;物联网

基于物联网的智能家居系统的设计与应用

河南牧业经济学院 毕业论文 题目基于物联网的智能家居系统的设计与实现学号14330302030 班级14级物联网2班专业物联网应用技术系别信息与电子工程学院作者姓名罗帅完成时间2017.5.11 指导教师李娜娜职称助教

基于物联网的智能家居系统设计与应用 摘要 针对目前物联网的研究现状,结合已有的物联网技术从系统的工作原理和功能实现上,设计了一套较完善的智能家居系统。本系统各功能模块由家居总控主机统一监控和管理,并采用有线与无线结合的系统组网方式,实现家居安防、家居监控、家电智能等功能。所设计的系统功能齐全、性能稳定、操作方便且具有可扩展性。作为新的智能家居技术,本论文将详细介绍智能家具的功能以及在现实中的应用,从根本上解决智能家居在大多数家庭中技术的局限性以及成本的进一步降低,从而更加广泛的推广智能家居的技术,实现大多数家庭的现代化智能家居系统的受用。 关键词 智能家居系统家居安防家居监控家电智能传感器

目录 目录 (3) 一.物联网智能家具技术的发展概况 (4) 二.智能家居的定义 (5) 三.系统的主要工作原理 (6) 3.1总控极技术 (6) 3.2多功能彩屏遥控器基本工作原理及功能 (7) 3.3基于物联网的智能家居系统的结构与功能设计. 7 四.物联网智能家居的实例 (11) 4.1空调及温控 (11) 4.2灯光 (12) 4.3音响系统 (12) 4.4家庭安全 (13) 4.5花草种植 (13) 4.6个人护理 (13) 4.7马桶系统 (14) 五.结束语 (14) 六.参考文献 (15) 七.致谢 (16)

一.物联网智能家具技术的发展概况 既互联网技术之后,物联网作为一个信息技术综合应用的代名词,掀起信息产业第三浪潮,大国纷纷将其纳为重点领域,显而易见,它将影响到政治,军事,经济,环境等方方面面,必在未来极大地改变人们的生活。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The internet of things”。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这里包括两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,它是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此可总结出,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、光电感应器、全球定位系统、激光扫描器信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的实时连接,方便识别、管理和控制。 在2011年的产业规模超过2600亿元人民币,行业竞争将会越来越激烈。在市场应用方面,2011年从整体来看,占据中国物联网市场主要份额的应用领域为智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业、智能环保和智能家居等。本文研究的是基于物连网技术的智能家居系统。 “智能家居”,又称智能住宅,是通过采用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术,建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统等组成的家庭服务与管理集成系统,从而实现全面、安全、舒适的居住环境以及便利的通讯网络家庭住宅。把与家庭生活有关的各种子系统有机结合在一起统一管理,使生活舒适、安全、和高效,具有良好的发展前景。随着科学技术的发展和物质生活水平的提高,人们对家居生活环境的要求也越来越高。家居不再是生活起居的场所,同时也是休闲、娱乐的地方。目前,高科技技术已经融入智能建筑当中,智能的概念也不断得到深化和更新。建设部要求根据不同消费者的需求,推动家居数字化、建筑智能化,产品便利化的发展,未来智能家居市场潜力巨大。

基于物联网的智能家居系统设计

基于物联网的智能家居 系统设计 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

报告名称:基于物联网的智能家居控制系统设计方案 班级组号: 指导老师: 组长学号姓名: 组员学号名字: 2017年3月17日 目录 一. 项目背景 (1) 二. 系统需求分析 (1) 1.方便的手持设备.............. .. (1) 2.摄像头.............. (1) 3.门禁.............. . (1) 4.空气质量检测.............. (2) 5.湿度、烟雾检测.............. .. (2) 6.远程控制.............. .. (2) 三.智能家居系统功能简述 (2) 1.智能安防系统 (2) 2.智能照明系统. (2) 3.智能电器控制系统. (2) 4.门禁系统. (3) 5.烟雾检测统. (3) 6.空气质量检测系统. (3) 四.智能家庭平面图 (4) 五. 智能家居各系统原理图 (5) 1.智能安防与视频监控系统 (5) .设备组成 (5) .功能 (5)

.程序流程图 (6) 2.智能照明系统 (7) .设备组成 (7) .功能 (7) .程序流程图 (8) 3.智能电器控制系统 (8) .设备组成 (8) .功能 (9) .程序流程图 (9) 4.门禁系统 (10) .设备组成 (10) .功能 (10) .程序流程图 (10) 5.烟雾检测系统 (11) .设备组成 (11) .功能 (11) .程序流程图 (12) 6.空气质量检测系统 (12) .设备组成 (12) .功能 (12) .程序流程图 (13) . 六.团队成员的分工安排 (13)

基于物联网的智能家居系统设计

报告名称:基于物联网的智能家居控制系统设计方案班级组号: 指导老师: 组长学号姓名: 组员学号名字:

2017年3月17日 目录 一. 项目背景 .............................................. 错误!未定义书签。 二. 系统需求分析 .......................................... 错误!未定义书签。 1.方便的手持设备.............. . (1) 2.摄像头.............. (1) 3.门禁.............. .. (1) 4.空气质量检测.............. (2) 5.湿度、烟雾检测.............. . (2) 6.远程控制.............. . (2) 三.智能家居系统功能简述 (2) 1.智能安防系统 (2) 2.智能照明系统. (2) 3.智能电器控制系统. (2) 4.门禁系统. (3) 5.烟雾检测统. (3) 6.空气质量检测系统. (3) 四.智能家庭平面图 (4) 五. 智能家居各系统原理图 (5) 1.智能安防与视频监控系统 (5) 1.1.设备组成 (5) 1.2.功能 (5) 1.3.程序流程图 (6) 2.智能照明系统......................................... 错误!未定义书签。 2.1.设备组成....................................... 错误!未定义书签。 2.2.功能............................................ 错误!未定义书签。 2.3.程序流程图 (8) 3.智能电器控制系统 (8) 3.1.设备组成 (8)

基于物联网的智能家居系统

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/52778572.html, 基于物联网的智能家居系统 作者:李社蕾周磊刘杰朱志聪 来源:《物联网技术》2014年第09期 摘要:针对目前智能家居系统二次升级难度大、控制功能有限以及无法顾及特殊人群等 问题,提出了一个集嵌入式BOA服务器搭建、脑电波控制、物联网RFID 等技术为一体的智能家居信息平台的设计方案,该方案可以通过Web页、语音以及手持设备(iPad、手机、笔记本电脑)通过主控中心实现远程跨平台控制家电的功能,并具有智能安防、智能影音等功能,此外,还加入了世界前沿科技的脑电波技术,可实现用户与智能平台的信息化沟通,从而为老人、小孩以及残障人士使用智能家居系统提供一套解决方案。 关键词:物联网;RFID;脑电波;智能家居 中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)09-0040-04 0 引言 随着人们生活水平的提高,家居生活从过去的追求豪华装修发展成为追求家居的智能化。同时近二十年来移动通信技术、物联网技术、传感器技术也得到了飞速发展,促使智能家居也从概念开始慢慢走入人们的生活。智能家居系统作为一套高科技含量的家庭生活产品,在国内不少城市的中高端楼盘,得到积极的配套开发。智能家居行业在中国乃至全世界都有广阔的前景,是一个朝阳产业,就目前的发展趋势,预计在今后的几年内全世界将有近亿的家庭构建起智能、舒适、高效的家居生活[1]。 本系统综合了以往智能家居系统的优点,从多角度来设计一种新的智能家居系统。与智能家居系统通信网络的核心目标不同,智能家居系统中的控制网络需要一种速率不高,但是对成本控制要求严格的网络架构,控制网络实现的是设备的互联和控制功能,不需要高速率、高实时性的通信网络来支撑,从实用的角度来考虑,控制系统应是通信更为灵活、成本更低的自组织网络。同时结合国际前沿最新的脑电技术,开发脑电信号触发管理系统,综合应用嵌入式技术、脑电波信号识别、语音识别、RFID等技术,研究并设计一套基于物联网的智能家居远程监控系统。 1 物联网智能家居系统背景 1.1 国内外脑电波研究动态 NeuroSky(神念科技)在近年申请意念耳机的技术专利并开始发布相关产品,NeuroSky 意念耳机利用干态电极传感器采集大脑产生的生物电信号,并将采集到的讯号送入核心芯片,该芯片是将原始脑电波信号的采集、滤波、放大、A/D转换、过滤环境噪音及肌肉组织运动的

物联网时代 智能家居系统的现状与发展

物联网时代智能家居系统的现状与发展 https://www.doczj.com/doc/52778572.html,新浪地产2011/7/5 9:48:03 提要:就当今智能家居市场而言,系统种类主要有基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统、基于现场总线技术的家庭自动化系统和基于智能手机的智能家居系统三大类。智能家居企业的发展只有基于自身产品、技术,发挥自身优势,大胆创新,才能应对物联网时代到来。 来源:安防知识网 所谓“物联网”,简而言之就是“物物相连的互联网”,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网(The Internet ofthings)的概念是在1999年提出的,比尔盖茨在华盛顿湖畔的智能化豪宅,联想、长虹等国内厂商推出的闪联标准,国内外运营商推出的手机支付、路灯监控等M2M 应用都是物联网的雏形。 从家电互联互通的意义上讲,智能家居是涵盖在物联网这个大概念之下的。网络信息、无线信息、三网融合以及物联网的快速发展都为智能家居提供了高速发展的条件和可能。 智能家居系统三大类 就当今智能家居市场而言,系统种类主要有基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统、基于现场总线技术的家庭自动化系统和基于智能手机的智能家居系统三大类。 1) 基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统 由于楼宇保安对讲系统产业化成熟,并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡,产品基于楼宇对讲系统技术(系统结构和传输系统),在各户室内分机增添功能终端设备(防盗、防火、照明、家用电器等),通过与房地产企业之间的合作进行销售。国内有实力的对讲厂家,都致力于智能家居系统应用及推广,如:冠林推出的AH8000数字家居系统。 AH8000系统室内终端是集成可视对讲功能、安防功能、门禁功能、信息功能、多媒体功能、电器控制功能、IP电话功能为一体的网络控制产品;采用最先进的数字通讯技术,对住宅内的照明,火灾,安防,煤气感应,远程抄表,数码家电等器具进行集中控制;同时可通过因特网用电脑,电话,手机对相关设备进行远程控制。该产品已被列为国家康居示范工程选用产品。 2) 基于现场总线技术的家庭自动化系统 基于现场总线技术的智能家居系统技术含量高、功能强,实施容易,多与工程配套,销售多采用跟装修公司和设计师合作的方式。智能灯光控制系统大都采用总线技术,如ABB、奇胜、索博等。 ABBpriOn系列房间控制解决方案是目前国内集成家用电器设备功能最多的房屋控制解决方案。它将采光、照明、采暖、温度和家电等多种房间控制需求集成到一个控制面板上进行操作。控制面板采用3.5英寸彩色触摸显示屏,可以直观显示多种家用电气设备的工作状态。用户只要在简洁美观的壁挂式面板上通过点击按钮就可以完成各项复杂操作;同时,用户可以通过priOn系列对建筑物内的每一个房间的相关设备进行逐一设定与控制。该方案荣获《时尚家居》“2010年度最时尚家居用品”大奖。 3) 基于智能手机的智能家居系统

基于物联网的智能家居实训报告

基于物联网的智能家居 实训报告 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

基于物联网的智能家居实训报告

基于物联网的智能家居实训方案【摘要】物联网技术迅速发展,智能家居作为其重要应用部分成为新兴研究领域。本文提出了一种智能家居实训方案,该方案采用CC2530芯片、无线通信技术及传感器组建ZigBee家庭内部局域网,外部接入因特网。覆盖物联网三层结构。使用LED灯成功测试实训平台对灯光控制功能,实验表明有进一步研究智能家居实训平台的价值。 【关键词】物联网;智能家居;ZigBee;CC2530 Smart Home Practice Training Based on Internet of Things ZHU Kai JIANG Wei LIU Tong (School of Mechanical Electronic & Information Engineering China University of Mining & Technology, Beijing 100083,China)【Abstract】With the rapid development of the internet of things,the smart home has become the emerging research field which plays an important role in the internet of thins. Smart home practice training scheme is put forward. Interior home network is formed by CC2530,wireless communication technology and sensor, including three layers. Exterior network is connected to the internet. The lamp control test is performed by LED and the result confirmed that the smart home practice training scheme has an important value for further study. 【Key words】Internet of things;Smart home;ZigBee;CC2530 0 引言

物联网技术在智能家居中的应用

物联网技术在智能家居中的应用 摘要 电动窗帘,家庭影院,智能安防系统,智能照明控制系统,视频会议,智能背景音乐系统……相信大家对这些东西并不陌生吧!21世纪开始后,随着软件行业的发展,智能家居的发展就进入了一个黄金时间。目前,很多从事智能家居企业正在把智能家居的梦想变为现实,无论从智能门禁、安防报警,家电远程控制、家庭环境控制、家庭娱乐等都有成熟产品走进百姓生活。早晨起床,房间会告诉主人室内与室外的温差,该穿什么衣服;根据你的身体情况提醒你该吃什么早餐;出门在外也无须担心门是否锁好、是否有人闯入、燃气是否泄漏、是否发生火灾等情况,所有的智能服务通过智能家居控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统等技术的接入即可实现。这些只能在电影中才会出现的镜头,如今也逐渐走入寻常百姓家,智能家居已不再是水中花,镜中月。 但是,随着现在的人们对效率和生活舒适度的最求越来越高,简单的智能家居并不能满足人们的生活。特别表现在现在的家庭办公,家庭安全,智能节能等方面尤其的突出。这些问题出现后,问题就摆在人们的面前,大家都开始把现在的物联网和智能家居融合到一起,解决上面这些出现的问题。这样,物联网就开始在智能家居应用开来,这也为智能家居带来了很好的解决方案,很多智能家居问题得到了很好的解决。 而且,2011年我国出台物联网发展“十二五”规划,“十二五”期间,物联网发展目标将瞄准“四个一”:攻克一批关键核心技术、构建一个标准体系、打造一个产业链条、抓好一批示范应用。近日,工信部、财政部联合发布《关于做好2011年物联网发展专项资金项目申报工作的通知》,为物联网产业发展提供了坚实的资金保障。智能家居作为物联网技术在现实生活中的应用越来越受到社会的广泛关注,同时,智能家居所打造的时尚新生活方式也越来越受到广大消费者的认可和期待。 本文将从智能家居的分类,结构和应用方面分析其中的物联网应用成分,然后得到其中物联网的在其中的应用的主要的方面。最后谈谈物联网在智能家居中的应用,进而得到物联网在智能家居中的应用的前景。 关键词: 智能家居,物联网,应用,智能。 正文 随着现代人们的生活水平的上升和国家进一步的投入,中国的软件行业得到了进一步的发展和进步,在这个PC横行的时代,嵌入式的发展也跟着进入了黄金期,嵌入式的众多的应用中,智能家居的发展是一个最近的一个话题。智能家居相对于普通的PC软件的成熟度,

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