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
五、测试及结论--------------------------------------------------- 43
（一）测试原则----------------------------------------------- 43 （二）测试方案----------------------------------------------- 43 （三）结论--------------------------------------------------- 44 参考文献------------------------------------------------------ 44
一、绪论
21世纪是信息化的时代，物联网新技术推动了人类文明的进步。随着人们生活水平的提高以及科技的高速发展，智能化家居已成为一种必然趋势而深入千家万户。智能化家居是利用电力自动化、计算机、网络通信、信息、结构化布线、无线等技术将多种设备应用和综合功能组成一个强大的完善的系统。它以住房为平台，同时兼备网络家电、家电设备自动化、建筑、通信、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集结构、服务、系统、管理为一体的舒适、节能、安全、便利、高效、娱乐、环保的居住环境。
本文介绍的智能化家居控制系统可以使得人们通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（例如：热水器、空调、电饭煲、灯光等）进行远程控制。你可以在下班途中，预先将家中的空调打开、电饭煲煮好香喷喷的米饭、让热水器提前烧好热水，而这一切的实现都仅仅是靠一条短信完成。
本系统采用cortexA8作为主控器件，远程控制是基于GSM网络短消息通信方式，AT指令作为系统控制命令，cortexA8通过对收到的信息进行解码来识别控制信号，用户只需向TC35模块发送相应指令即可实现远程控制操作。温度传感器完成现场信息的采集，cortexA8对数据进行及时的处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于GSM模块TC35和IT公司的电平转换芯片MAX232等器件构成的移动终端的硬件电路，完成短消息收发功能。
（一）智能家居概述
进入21世纪，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。因为固定电话和互联网技术基本上是传统智能家居控制系统的技术核心，所以安装固定电话以及互联网成为了达到家庭用户传统智能家居控制系统的产生的根本硬件技术、以及硬件要求。但是随着电子技术、智能通信技术以及网络技术发展日新月异的今天，基于GSM网络通讯体统的低成本无限制智能家居控制系统成为广大居民以及中国居民享受新一代智能家居控制系统的变革捷径。
智能家居系统成为一种新兴的综合技术学科。智能家居系统也可被定义为一个控制过程，或者控制系统，利用现在被大多数科技人员已掌握的计算机技术、网络布线技术、网络通信系统将其糅合，使之成为融合在家居控制中的多个子系统，并使其智能的结合在一起。
目前相比较其他时分多址技术手段而言，更加完美、成熟、应用更广泛的一种普及率很高的系统是GSM(Global System for Mobile communication)系统。在我国，已建成的基本覆盖全国的GSM数字蜂窝移动技术信息网，早已成为我国公众移动生活密不可分的一种技术之一。在GSM短信服务的基础上，智能家居控制系统是在移动网络通讯技术的短信应用功能的技术运用。
由于GSM网络通讯系统在全国范围实现了联网以及漫游能力，所以它的网络功能很强大，用户无需另外搭建网络，因此，在GSM网络覆盖率达到全国范围的情况下，为客户省下了昂贵的网络搭建费用以及维护网络费用。同时，它对用户数量的限制也十分少，也为客户克服了一般智能家居控制系统中系统成本高、维护艰难、并且网络覆盖范围小以及用户组数量少的缺点。相比传统网络智能家居控制系统在网络通信覆盖率上具有较大的优势，加之GSM本身就具有数据的输送功能，这也促成了GSM应用在广大生活中得到迅速普及。基于GSM的无线通讯智能系统还具有双线传送数据的功能、性能稳定。为客户在远程操控以及用户控制设备提供了强大技术平台。
远程操控系统应用广泛，遍及中国经济生活发展的各大领域。而且目前人们正在使用中的操控系统从成本、性能、稳定性、便捷性以及维护的难易方面基本都不能使人们最大程度的满意。所以，GSM网络通信技术的提出大大的提升了智能家居控制系统的完善程度。
（二）智能家居网络构成
1、家居网络控制平台
智能家居主控制平台是智能家居控制系统的“心脏”部分，等效的可以说是智能家居的核心。对方可以通过手机短信的方式接受用户命令并实时操作，或者对对用户手机发送控制电器运转情况，对家庭总线和各个网络子系统实施连接，完成智能家居控制系统平台的链接构成。
2、智能家居子系统
智能家居系统的连接一般均为家电网络中的耗电类型的家电电器。例如冰箱、空调、电磁炉、热水器、电饭煲、电灯等家用电器。这些消耗电类型的家庭电器可以在现场立即布线互联构成智能家居系统，与主控家居智能平台相连接，再进行现场网络综合布线连接智能家居子系统，就可以由用户利用协议中的操作指令短信操作家庭中电器设备了。
3、智能家居网络的信号传输介质
智能家居网络通讯形式多彩多样，可以采用不同的传输介质传输网络通讯信号，大体上有电力线、电话线、双绞线、无线方式。
（1) 电力线
基于电力线为传输介质的通信网络可以说是最方便的，因为现在家庭基本都已铺设供电源的电源线而且家中的电源线已经延伸到家庭生活的每个角落。而且，现在大部分家用电器设备都离不开电源。所以利用家中的电力线完成智能家居控制系统网络方案方便而且经济便宜。在国际上，首个实现家庭电器智能化的方案便是通过电力线作为信息传输载体的而达成的。
(2) 电话线
利用电话线作为网络信息传输载体起步虽然相较于电力线稍微晚一些，但是因为它具有布局简单、使用方便、安全性能好和易于大规模推广等优点，而且近期电话线的传输速率也完成了大幅度提升，所以它的应用和发展非常快，在美国已有成熟的产品。其中包括：3COM、Advanced Micro—Devices、
AT&T、Compaq、Hewlett．Packard、Intel、IBM和Lucent Technologies等发起成立了“电话线家居网络协会”，至今己有100多个成员。
(3) 双绞线／同轴电缆
目前最通用的传输介质是用双绞线／同轴电缆。可是在基于双绞线／同轴电缆实际操作中最大的困难是需要另外铺设2／4根专用的传输线。但是它拥有通信可靠性和总线接口相对简单等优点，其仍然可以受到广泛用户的大批量应用。
(4) 无线方式
无线方式通过射频载波或者红外线等形式传输用户信息，“蓝牙技术”是最近发展最火热的无线通信方式。音频和视频信号、计算机网络信号、控制信
号均可以利用蓝牙技术传输家庭用户信号。而且用无线方式传输信息时无需架设任何线路且实现极其方便灵活，非常适合在家庭网络中应用。
由于无线方式简单方便，易于架设，所以本论文便是使用的GSM无线技术平台操作的智能家居平台系统。
4、远程控制技术概括
本论文研究立于一个对于家居电器进行远程控制，以便于实现家居智能化的系统。远程控制指的是远端的家居控制者通过通信系统对现场的家居电器系统进行控制，其目的在于解除地域和环境对控制的限制，实现高集中的远程控制，最终实现生产资料和社会资源与通讯资源的优化配置。现代远程控制技术是计算机技术、通信技术、网络技术的集合，也是信息技术和控制技术的结合。
从用户角度来讲，需要的是一种方便、安全、可靠的一种传输方式。可以利用公共数据网或者通过架设专线来实现有线传输，然而在大多数情况下，传输距离、架线环境等条件限制了有线传输[2]。无线传输也有很多途径，如架设微波线路、(超)短波电台等都是通过自建的无线发射接收系统。然而无线传输架设成本高、频率资源的限制、容易受到地形地貌的影响、系统的架设和维护工作繁重，在业务量小、用户数量大、位置分散等应用场合中也受到很大限制。目前，经过三代发展的移动通信，移动通信体制中的时分多址技术中最完善、最成熟、应用最广的一种移动通信系统就是GSM系统[2]。在数据采集、远距离监控、GPS定位、缴费通知、无线报警等领域GMS都有着广泛的应用。在全国范围内GSM网络实现了联网和漫游，用户无需另外组网，GMS具有很强的网络能力，网络覆盖范围广阔，用户不必再花费节昂贵的建网费用和维护费用[2]。比传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及[2]。GSM短信息系统性能稳定还可进行双向数据传输，为监控设备和远程数据传送通信提供了一个可靠、安全的支持平台。
短消息发送一般采用其专用控制信道(DCCH)来发送，短信息的服务端可以实时的了解到对方是否接收到短信息，一旦信息传送失败，短信中心实时得知被叫用户没有回复信息，网络管理端则会继续发送消息，以保证被叫方能收到短信息。所以，在GSM网络的一些主要的电信业务当中，此类短消息业务的信
息传递是实时安全的[2]。每个短消息的信息量都是140个八位组(7比特编码，160个字符)不会超过140个字节，绝对可以满足单方面监测用户指标的信息量。综上所述，智能家居控制系统选用GSM的短消息控制方式，来实现智能家居设备的远程控制是可行的。
5、智能家居控制系统的国内外发展现状
目前，我国每年竣工的建筑面积达到20亿平米,智能家居/建筑的产值至少在1-2万亿元以上。
智能家居的发展分为三个阶段：
首先是家庭电子化（Home Electronics）阶段，这个时期主要是面向单个的电器，家庭电器之间并没有形成网络，亦没有大的联系。
其次是住宅自动化（Home Automation）阶段，这个时期是面向功能的阶段，一部分的家庭电器之间形成了简单的网络，主要是为了实现某个特定单一的功能，例如单一的自动抄表功能。
最后是家居智能化（欧洲称为Smart Home，美国称为 Wise House）阶段，这个时期是面向系统设计的阶段，系统通过家庭分布总线把住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的监控、管理，保持家电与环境的协调，提供生活、工作、学习以及娱乐的各种优质服务，营造一种温馨舒适的家庭氛围。
智能家居控制系统提供高效、舒适的家居环境，确保住户的生命财产安全；集中或远程监控家居环境的温度、湿度以及风速等，空气中成分也可检验，为空气质量的提高提供依据；电视机、CD等娱乐设施也不再需要人们近距离调节；周围环境以及太阳光的强弱变化都可以合理利用，使能耗降低，资源合理利用，保护环境；提供现代化的通信、信息服务[12]。
在智能家居系统研发中，美国和欧洲一些发达国家一直处于领先地位。近年来，一大批国外知名企业先后挤身于智能家居的研发中尤其以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首[12]。摩托罗拉公司开发的“居所之门”、IBM公司开发的“家庭主任”、微软公司开发的“梦幻之家”等均已日趋成熟[12]。在亚洲，日本韩国新等一些经济发达国家的主要企业也进军智能化家居系统的开发，对家居市场更是跃跃欲试。
经过哥本哈根会议，我国更加明确了节能减排，绿色建筑的目标，这就使住宅智能化凸显出了其合理规划，最大限度的节约能源的优势。如果我国大力推广绿色建筑，仅在铺设智能化系统上所需的新设备的生产上就有2000亿到3000亿人民币的新市场。而中国“智能家居网络”必在“智能化住宅”的框架下形成一个新型IT产业，而这一切必将对未来几十年我国房地产的健康有效发展起着深远的影响。
由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容、互操作性差、不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上，有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。因此设计一个符合国家国情和规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的，且势在必行。
作为智能家居的核心系统的智能家居的控制系统，它的设计功能的完善必将推动住宅智能化的发展。而系统功能的集成化、用户使用的傻瓜化以及市场的平民化将是智能家居控制器的发展趋势，系统也将逐步迈向绿色化。最终，我想全人类的梦想是智能家居控制系统将囊括所有的家事杂物，让我们真正的享受舒适温馨的家庭生活。
二、系统需求分析及方案
物联网智能家居要将各成体系、互不相连的子系统协调起来，就必须有一个兼容性强的中央家居处理平台，接受并处理控制设施发出的信息，然后传送信号给你希望控制的家电或者其他家居子系统。
（一）应用程序功能需求分析
本设计采用模块化设计，整个系统由通信模块、视频采集模块、传感器模块、Lcd模块组成。cortexA8通过对传感器模块传送来的信息进行判断，如果信息异常，则利用蜂鸣器以及LED实现报警，并通过GSM模块向用户发送报警信息。同时用户也可以根据需要，发送短信给GSM模块来控制相应的家电。实现对现场图像实时监控及工作位置实时控制。
（二）开发环境需求分析
1、硬件环境
(1) 硬件配置原则
具有可靠性，可用性和安全性，在满足软件需求的条件下，具有完善的技术支持，能够满足个人学习和设计需要。
(2) 运行本软件所需的硬件资源
CPU： 800M及以上；内存容量：内存达128M以上。
本系统采用cortexA8为中央处理平台。
2、软件环境
(1) 系统软件配置规则
能够在指定的运行环境下，满足该软件的可靠性、安全性和可用性的要求。
(2) 系统软件的配置方案
配置有持续工作能力、高稳定性、高度可集成的开放式标准的操作系统，如Windows NT 、Windows2000、UNIX，Linux等。熟悉C++高级程序设计语言。
本系统采用Linux为操作系统。
三、硬件模块及其驱动设计实现
（一）主控模块
本系统采用cortexA8为控制核心，cortexA8不断监测有没有异常信息，当发现异常信息时，则进入相应中断，利用cortexA8通过UART串口向GSM模块发送一系列AT指令并启动GSM模块发送报警短信给用户。再根据用户发送回来的指令打开相应的继电器来控制家用电器，完成现场控制和监测任务。（二）通信模块
1、 TC35模块简介
TC35是西门子公司推出的一种完整的无线GSM模块，主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口、SIM卡支架七部分组成。它可以快速、安全可靠地实现系统方案中的数据传输、短消息服务（Short Message Service）。模块的工作电压为～。该模块有AT指令集接口，支持文本和PDU模式的短消息第三组的二类传真等。此外，TC35还拥有多方通话、电话簿功能、漫游检测等功能。TC35具有TALK、IDLE、省电模
式三种常用工作模式。通过它的40管脚的ZIF连接器实现指令、数据、语音信号、控制信号的双向传输以及电源连接。TC35的核心是基带处理器，主要处理GSM终端内的语音、数据信号，蜂窝射频设备中所有的模拟和数字功能它也拥有。可支持EFR、FR和语音编码而不需要额外硬件电路。
2、 TC35模块与cortexA8连接方式
TC35模块主要通过串口与cortexA8进行连接，从而cortexA8实现对TC35模块的控制。考虑到系统设计接口的简单性并且与cortexA8的UART进行连接，所以只采用TC35的串口提供了的两线（TXD、RXD）控制线连接。系统采用软件对TC35模块通信模块进行控制非常灵活，过多硬件信号的检测也很好地避免了。对于TC35的其它管脚在不使用的时候，如果该管脚为输出时，一般将该管脚悬空；如果该管脚为输入管脚，则需要将该管脚通过10Ω的电阻上拉。另外需要将IGT管脚上拉因为IGT管脚是控制TC35模块工作的管脚。并且cortexA8与该管脚进行连接，因此我们可以利用cortexA8来控制TC35模块的工作模式。由于TC35模块功能健全，TC35模块的电源管脚是并连在一起的，因此这里不需要做任何的射频处理和信号处理。此外，IGT管脚是TC35模快的启动脚，与cortexA8的ALE管脚相连接。系统加电后为使TC35i进入工作状态,必须在ALE管脚加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时间不可超过1ms。以下为TC35模块的接口设计。
3、传感器模块
内核的设备驱动模型中关心总线、设备和驱动这三个实体，总线将设备和驱动绑定。SOC系统中集成的独立的外设控制器、挂接在soc内存空间的外设不依附于PCI、USB、I2C、SPI等。基于这个背景linux发明了一种虚拟的总线，称为platform总线，相应的设备platform_device,而驱动称为
platform_driver。
（1）led
图 led电路
采用platform框架自动获取设备号，生成设备节点。
led驱动：
struct file_operations fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = led_read,
.ioctl = led_ioctl,
.release = led_release,
.open = led_open,
.write = led_write,
};
static int led_probe(struct platform_device *devices)
{
struct resource *r;
int ret;
dev_t dev = MKDEV(led_major, led_minor);
if(led_major)
{
ret = register_chrdev_region(dev, count, devname);
}
else
{
ret = alloc_chrdev_region(&dev, led_minor, count, devname);
led_major = MAJOR(dev);
}
if(ret)
return ret;
cdev_init(&cdev, &fops);
ret=cdev_add(&cdev, dev, 1);
if(ret)
goto out_unreg_chrdev;
atomic_set(&num, 0);
myclass = class_create(THIS_MODULE, devname);
if (IS_ERR(myclass))
goto out_cdevdel;
device_create(myclass, NULL, dev, NULL, "%s""%d", devname, led_minor);
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 0);
if (r == NULL) {
goto out_class_destroy;
}
GPG3_CON=r->start;
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 1);
if (r == NULL) {
goto out_class_destroy;
}
GPG3_DAT=r->start;
return 0;
out_class_destroy:
device_destroy(myclass, dev);
class_destroy(myclass);
out_cdevdel:
cdev_del(&cdev);
out_unreg_chrdev:
unregister_chrdev_region(dev, count);
return -EINVAL;
}
int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
unsigned int m=0x0;
int tmp;
if(cmd==CMDINIT)
{
if(atomic_sub_and_test(1,&num))
{
gpg3con = ioremap(GPG3_CON, 4);
if(NULL == gpg3con)
return -ENOMEM;
gpg3dat = ioremap(GPG3_DAT, 4);
if(NULL == gpg3dat)
return -ENOMEM;
tmp=ioread32(gpg3con);
tmp=tmp&(~0xffff);
iowrite32(0x1111|tmp, gpg3con);
tmp=ioread32(gpg3dat);
tmp=tmp&(~0xf);
iowrite32(0x0|tmp, gpg3dat);
}
atomic_inc(&num);
return 0;
}
else
{
m=cmd & 0xf;
tmp=ioread32(gpg3dat);
tmp=tmp&(~0xf);
iowrite32(m, gpg3dat);
}
return 0;
}
led应用程序设计
void led_init(void);
函数功能：打开led设备并
int led_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
函数功能：LED报警
输入参数：cmd 参数表示那个灯亮
void led_exit(void);
函数功能：关闭led设备
（2）蜂鸣器
图 pwm电路图
采用platform框架自动获取设备号，生成设备节点。由于这个蜂鸣器是无源的，所以要想使其产生声音必须给他提供一个有一定频率的高低电平。所以这里我们采用S5PC100的PWM定时器来使蜂鸣器发出声音。
static int pwm_probe(struct platform_device *devices)
{
struct resource *r;
int ret;
dev_t dev = MKDEV(pwm_major, pwm_minor);
if(pwm_major)
{
ret = register_chrdev_region(dev, count, devname);
}
else
{
ret = alloc_chrdev_region(&dev, pwm_minor, count, devname);
pwm_major = MAJOR(dev);
}
if(ret)
return ret;
cdev_init(&cdev, &fops);
ret=cdev_add(&cdev, dev, 1);
if(ret)
goto out_unreg_chrdev;
atomic_set(&num, 0);
myclass = class_create(THIS_MODULE, devname);
if (IS_ERR(myclass))
goto out_cdevdel;
device_create(myclass, NULL, dev, NULL, "%s""%d", devname, pwm_minor);
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 0);
if (r == NULL) {
goto out_class_destroy;
}
GPD_CON1=r->start;
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 1);
if (r == NULL) {
goto out_class_destroy;
}
TCFG0=r->start;
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 2);
if (r == NULL) {
goto out_class_destroy;
}
TCFG1=r->start;
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 3);
if (r == NULL) {
goto out_class_destroy;
}
TCNTB1=r->start;
r = platform_get_resource(devices, IORESOURCE_MEM, 4);
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 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
通信与信息工程学院 数据通信及网络技术 项目名称：花知万物（智能浇水）班级： 姓名： 学号： 成绩： 评 通信与信息工程学院 二〇一七年
1.项目背景 现代人们追求生活的质感，在家里，景观性和环保性的盆栽是很多人的不二选择，可忙碌的现代生活常常使人忘记给植物浇水，造成植物死亡。为了解决这个问题，本次设计的花知万物系统是一个结合智能家居并依据土壤湿度高低自动浇水的智能花盆系统。 2.项目技术分析 2.1 传感器技术 传感器是能够感受被测量信息，并能将其按一定规律转换成电信号，以便实现信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的器件或装置。传感技术同计算机技术、通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点看，如果把计算机看成是识别和处理信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，传感器就是信息系统的“感觉器官”。 早在20世纪80年代，世界已进入传感器时代，传感器产业被公认为是最具发展前景的高技术产业之一。它以技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。就以汽车为例，一辆普通轿车要用几十个传感器，豪华轿车要用几百个传感器。在不远的将来，无人驾驶汽车将在公路上行驶，可以想象，它要用多少传感器。 因此，可以说，传感器技术将改变人类生活。 本次设计主要应用了温度传感器和湿度传感器，用来感知室内温度和土壤湿度。 2.2 嵌入式微控制器技术 嵌入式微控制器就是将整个计算机系统集成到一块芯片中，以某一微处理器内核为核心加入一些功能部件来适应不同的应用需求。嵌入式微控制器的典型代表是单片机，单片机从诞生之日起,就称为嵌入式微控制器.它体积小,结构紧凑,作为一个部件埋藏于所控制的装置中,主要完成信号控制的功能。单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。由于微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。为了适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的名不同的是存储器和外设的配置极封装。这样可以最大限度地与应用需求相匹配，从而减小功耗和成本。 本次设计采用单片机，写入相应代码完成相应的硬件布置来控制整个系统的工作。 2.3短距离无线通信技术 物联网技术的出现，将信息互通的方式从H2H扩展至M2M，是一种新的通过物物互联来实现感知世界的技术手段，开辟了信息化的新途径。通过一个小型的、短距离的无线网络可以实现在任何时间、任何地点与任何人进行通信，从而促使RFID、蓝牙、ZigBee、UWB等技术应运而生。短距离无线通信技术作为物联网架构体系的主要支撑技术得到了迅猛的发展，应用范围逐步扩大。
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
物联网导论论文 课程名称: 智能家居 题目名称: 智能家居发展应用及设计学院: 专业班级: 学生组员: 指导教师: 完成时间: 2013.12 湖北科技学院
****** 1 摘要 智能家居是以住宅为平台，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，构建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。 智能家居是在互联网的影响之下物联化体现。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、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、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。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，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，提供全方位的信息交互功能。帮助家庭与外部保持信息交流畅通，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，甚至为各种能源费用节约资金。 2 关键词 家具，智能化，人性化 3 智能家居起源 智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的[智能型建筑] 4国内智能家居发展及相关影视 1. 1999年中国动漫《蓝猫淘气三千问》中的智能住宅是中国首次对智能家居做出的解释，也正因为这部动漫使智能家居第一次进入大众视野 2. 2003年”亚洲小旋风”林志颖的智能住宅建成，成为中国最早享受智能生活的一批人之一，之后他在综艺节目《快乐大本营》上的展示使智能家居给国人留下了深刻印象，无数年轻人也因此对智能家居产生兴趣，进行物联网的学习。 3. 海尔公司在1997年建立的U-home研发团队和世界一流的实验室，在2010年上海世博会上手偶世界瞩目，而海尔公司拍摄的“智能住宅享受科技”广告片在国内掀起了不小的智能热潮。 4. 国内智能家居在经过1995-1999年萌芽期的产品认知、2000-2005年开创期国内完善、2006-2010年徘徊期外国智能家居活跃（由于开创期中国智能家居的过于夸大和恶性竞争生是国内智能家居声名狼藉）之后，进入融合演变期，接下来的三到五年，智能家居一方面进入一个相对快速的发展阶段，另一方面协议与技术标准开始主动互通和融合，行业并购现象开始出来甚至成为主流。接下来的五到十年，将是智能家居行业发展极为快速，但也是最不可琢磨的时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。 5 智能家居的设计理念及原则
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
物联网智能家居报告 联网导论设计题目： 智能家居院系： 专业： 班 级： 学号： 姓名： 指导教师： 开课时间： 全文结束》》至全文结束》》学年第1 学期制学生签名成绩实训报告要求与排版格式说明： 1、实训报告排版打印统一用A4（21 X 29、7cm）格式； 2、目录使用标题自动生成，字体采用小四号黑体，行距为固定值20磅； 3、正文标题用小四号黑体，正文内容用五号宋体，行距为固定值20磅； 4、页面上边距 2、54cm，下边距 2、54 cm，左边距3cm，右边距
2、2cm； 5、实训报告页码从正文(即 1、设计目的和任务)页面起计算； 6、正文中每个图应在下方编号，如“图5-1”表示第5部分的第1个图； 7、正文中每个表应在上方编号，如“表4-2”表示第4部分的第2个表；每一章另起新页来写。目录 1、设计目的 12、相关现状分析 22、1国内现状 22、2发展机遇 23、总体设计方案 33、1设计理念 33、2详细设计 33、3成熟应用 34、技术方案与分析 44、1技术方案 44、2方案分析 55、作品优势与应用前景 66、总结 67、参考资料
61、设计目的家居智能化，即将舒适、安全、方便、节能加入我们的生活方式，能够自动控制、远程控制系统如照明用具、取暖、空调、娱乐部分、安全体系、通信、水系统等系统，让这些系统更加容易使用。自动化的家，真正的让自己的家为自己服务，节约时间，简化生活。比如可以简单的自动控制等，在拂晓时陆续关闭不需要开的灯，当打开车库大门或黄昏时分站在家门口，灯光自动亮起，通过远程控制、自动照明、取暖、空调控制和窗帘控制等，让家中的能源最大限度的节约起来，便利舒心。 2、相关现状分析 2、1国内现状智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培养起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。正因为如此，国内优秀的智能家居生活企业越来越重视对行业市场的研究，一大批优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚。截止xx年，全球范围内信息技术创新不断加快，信息领域新产品、新服务、新业态大量涌现，不断发新的消费需求，成为日益活跃的消费热点。我国市场规模庞大，正处于居民消费升级和信息化、工业化、城镇化、农业现代化加快融合发展的阶段，信息消费有良好的发展基础和巨大发展潜力。 2、2发展机遇智慧家居是今后家居领域的必然趋势。根据《中国智能家居设备行业发展环境与市场需求预测分析报告前
《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
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。
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
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)
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)
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0316160020.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