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物联网智能家居 安全技术要求

物联网智能家居 安全技术要求
物联网智能家居 安全技术要求

物联网智能家居安全技术要求

1 范围

本标准规定了物联网智能家居系统架构、平台安全、通信安全、智能终端安全等。

本标准适用于物联网智能家居的设计、制造和应用。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

物联网智能家居 Smart home for internet of things

以住宅为平台,融合建筑、网络通信、智能家居设备、服务平台,集系统、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

3.2

智能终端I ntelligent terminal

指具备通信功能,可操作和管理的家居设备。

3.3

网关设备Gateway equipment

智能家居网关为智能硬件设备提供连网和/或设备控制功能,智能家居网关是多种设备的总称,可以是路由器、独立Hub、路由器/Hub混合、中继器、智能家居中控设备

等。

3.4

业务云平台Business cloud platform

对智能终端设备提供注册、管理、控制功能及智能家居服务的平台。

3.5

人机交互终端Man-machine interactive terminal

指为用户提供交互入口,完成智能家居设备发现、注册过程、管理和控制等功能的终端设备。

4 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ACL 访问控制列表(Access Control List)

AES 高级加密标准(Advanced Encryption Standard)

APP 应用程序(Application)

DDoS 分布式拒绝服务(Distributed Denial of Service)

DES 数据加密标准(Data Encryption Standard)

ECC 错误检查和纠正(Error Correcting Code)

ID 身份识别号(identification)

MD5 单向散列算法(Message-Digest Algorithm 5)

RSA 一种非对称加密算法(Rivest,Shamir,Adleman)

URL 统一资源定位符(Uniform Resource Locator)

5 系统架构

物联网智能家居系统架构如图1所示:

图1 物联网智能家居系统架构

物联网智能家居系统包括平台层、通信层以及终端层三部分构成;

平台层面向智能终端设备提供服务,如设备注册、数据采集、数据监控、安全服务等;

通信层提供网络连接功能,使得智能终端设备通过通信层,实现发现、组网、控制等操作,并可连接到平台层,实现平台对智能终端设备的注册、管理、控制等;

终端层包括智能终端设备、网关设备、人机交互终端设备等,其中智能终端指具

备通信功能,可操控和管理的家居设备,网关指提供智能终端设备局域网网络连接和控制能力的设备,人机交互终端是为用户提供可操作入口、实现对智能设备的管理和控制的终端设备。

物联网智能家居操作系统的安全分为平台安全、通信安全、终端安全,从安全功能角度又可分为硬件安全、固件安全、操作系统安全、应用安全、数据安全、风险控制、运维安全。

注:【大循环】(黑色箭头)大循环即通过广域网完成设备交互,设备间相互通信及互操作需通过网关,经由局域网、广域网、智能家居云平台、第三方业务云平台,再返回至局域网内;【小循环】(蓝色箭头)小循环即局域网内设备交互,设备间相互通信及互操作均通过局域网、网关完成。

6 平台要求

物联网智能家居云平台应满足GB/T 22239-2019《信息安全技术网络安全等级保护保护基本要求》第三级安全要求中的安全通用要求。

6.1网络安全

6.1.1 基础设施位置

应保证云平台基础设施位于中国境内。

[GB/T 22239-2019 信息安全技术网络安全等级保护保护基本要求 8.2.1.1]

6.1.2 网络架构

a)应保证网络设备的业务处理能力满足业务高峰期要求;

b)应保证网络各个部分的带宽满足业务高峰期需求;

c)应提供通讯线路、关键网络设备和关键计算设备的硬件冗余,保证系统的可用

性。

6.1.3 网络边界

a)应保证跨越边界的访问和数据流通过边界设备提供的受控接口进行通讯;

b)应能够对非授权设备或平台私自联到内部网络的行为进行检查或限制;

c)应保证物联网智能家居平台网络与外部网络应具备网络隔离措施。

6.1.4 访问控制

a)应保证接入网络边界网关只开放接入服务相关的端口;

b)应保证边界安全网关通过ACL检测机制对源地址、目的地址、源端口、目的端口和

协议等进行检查,以允许/拒绝异常或非授权数据进出;

c)应关闭服务器不使用的端口,防止非法访问;

d)应保证根据会话状态信息为数据流提供明确的允许/拒绝访问的能力,控制力度到

应用级别。

6.1.5 入侵防护

a)应能够检测接入设备发起的DDoS等网络攻击行为;

b)应保证当检测到攻击行为时,记录攻击源IP、攻击类型、攻击目的、攻击时间,

在发生严重入侵事件时应能够告警并隔离、控制网络威胁;

c)应保证所使用的操作系统应遵循最小安装的原则,仅安装需要的组件和应用程

序,保持系统补丁及时得到更新;

d)应能够检测到对重要服务器进行入侵的行为,能够记录入侵的源IP、攻击的类

型、攻击的目的、攻击的时间,并在发生严重入侵事件时提供报警;

e)应保证易具备对接入平台的终端设备的风险控制,如终端设备上的安全态势分

析。

6.1.6 安全审计

a)应对接入用户的重要安全事件和重要行为进行审计;

b)应审计记录应包括事件的日期和时间、用户、事件类型、事件是否成功及其他与

审计相关的信息;

c)应对审计记录进行保护,定期备份,避免受到未预期的删除、修改或覆盖等;

d)应审计日志应符合相关法律法规要求。

6.2 业务安全

业务安全主要围绕云平台的具体业务功能展开,不要模块包括身份认证鉴权,密钥分发和管理,接入认证和通道加密,用户和设备管理,日志审计和运维监控。而这些模块支撑的业务功能包括用户注册和登录,设备认证、配网和用户绑定、设备和用户交互鉴权、固件升级、云云互联和日志审计等内容。

6.2.1 用户注册和登录

a)应对用户注册的过程进行有效保护,防止垃圾注册;

b)应对用户注册或登录涉及的用户密码,进行加密处理后才能传输;

c)应有效防止用户登录、密码重置、忘记密码等流程进行密码暴力破解,宜通过验

证码校验,或对来源客户端、IP、用户等进行阈值设定,超过阈值后进行用户锁

定等;

d)应对所有请求参数进行有效校验,保证会话的完整性。

6.2.2 设备认证、配网和用户绑定

a)应对设备的身份进行有效验证,需要保证平台内设备的身份信息唯一,不可预

测,并拥有足够的长度和复杂度;

b)应保证用户绑定设备的过程安全可靠,平台需下发对基于用户生成的一次性验证

信息,设备配网激活的时候需携带该验证信息,进而进行用户绑定。

6.2.3 用户和设备交互鉴权

设备交互过程,包含了APP与云端交互,以及云端与设备交互,平台的服务包括设备的鉴权,用户的鉴权,设备控制和状态的上报。

所有的交互通信过程,需达到第7章的通信安全的要求。于此同时,还需要如下的保护机制:

a)应对设备的身份凭证进行有效验证,禁止直接使用设备ID等身份索引标识符号直

接作为交互的凭证;

b)应对用户的身份凭证进行有效验证,禁止直接使用用户ID等身份索引标识符号直

接作为交互的凭证;

c)应对用户和设备的绑定关系进行严格的校验,防止用户和非其绑定关系的设备进

行交互。

6.2.4 固件升级

a)应保证设备的固件版本准确,在固件升级下发的时候;

b)应保证固件的完整性和不可抵赖性,对固件进行安全有效的算法验证;

c)应能够在下发固件的时候,同时下发固件的校验值,宜使用SM3、SHA256,HMAC

等安全的哈希算法。

6.2.5 云云互联

a)应保证平台登录接口的安全性,包括确保平台的唯一标识,平台的身份令牌的安

全性、不可预测性,并拥有足够的长度和复杂度;

b)应保证强制的双向的身份校验,宜使用SM2,ECC,RSA等安全的非对称算法进行

有效身份验证;

c)应保证平台相互之间应使用精细粒度的访问权限控制,能够根据平台账号分配最

小、仅必要的权限,包括对可操控设备,设备类别,区域,用户等的限制。

6.2.6 日志审计

a)应审计用户的所有操作时间,包括事件的日期、时间、类型、设备标识和结果,

对不正常的事件,如频繁大量或不符合的业务参数进行有效记录和告警;

b)应审计设备的异常状态,包括系统资源的使用情况,设备状态的频繁变化等,进

行有效的记录和告警;

c)应保护审计记录,保证无法删除、修改或覆盖等。

6.3 数据和隐私安全

6.3.1 数据生命周期安全

数据生命周期分为数据采集、数据传输、数据分析、数据存储和数据销毁。在每个阶段都需要特定的安全措施来保护数据安全。

6.3.2 数据安全采集

a)应保证信息收集主体的所有行为的合法要求,包括信息主体的授权和法律责任的

明确;

b)应保证收集的数据最小化原则,仅采集和保存业务必须的用户个人信息;

c)应保证用户拥有充分的知情权;

d)应通过技术手段保障用户的数据访问权、删除权、纠正权和迁移权;

e)应具有数据敏感度的界定标准,参考国标GB/T 35273《信息安全技术个人信息

安全规范》相关要求;

f)应保证数据生产时,根据数据的敏感度进行分类。

6.3.3 数据安全传输

a)应保证使用安全的加密保护用户数据;

b)应保证用户数据在不影响业务使用的情况使用脱敏后传输;

c)应符合第7章的通信安全要求,保障通讯安全;

d)应保证安全可靠的密钥管理方式,采取完整的密钥全生命周期的管理,包括创

建、激活、禁用、转换、分发、备份、销毁等,同时基于密钥的数据加密存储;

e)应保证使用动态密钥或设备唯一密钥,保障设备安全;

f)应保证数据完整性校验,对数据包的所有内容进行签名,同时包含硬件的授权信

息和唯一识别ID等。

6.3.4 数据安全使用

a)应禁止未授权访问和非法使用使用用户个人信息;

b)应保证敏感数据必须具备权限控制。上传下载时,限制用户向上跨目录访问,只能

访问指定目录下的文件。

6.3.5 数据安全存储

a)应保证数据隔离,对敏感数据进行集中地分布式存储,统一监控管理,通过VPC

隔离;

b)应对文件数据采用加密技术实现文件的存储保密性;

c)应对数据库采用加密技术实现数据的存储保密性;

d)应对关键信息,如隐私信息,除了保证存储保密性,还需要在此之前完成脱敏;

e)应保证数据存储在中国境内;

f)应采用分布式架构,所有业务服务器同时部署于同城不同中心的三个机房,数据

库等数据存储服务采用多副本模式(最少保证二个实时副本),并进行实时数据备

份。

6.3.6数据安全销毁

a)应能够提供手段协助清除因数据在不同存储设备间迁移、业务终止、自然灾害、

合同终止等遗留的数据,对日志的留存期限应符合国家有关规定;

b)应提供手段清除数据的所有副本。

7 通信要求

物联网智能家居与业务平台之间通信会话应符合以下要求:

a)通信会话建立前应有安全的接入认证机制;

b)传输敏感数据时的加密密钥禁止硬编码在代码中;

c)关闭不必要的通信端口,监听端口应先在合理的范围;

d)通信会话应支持加密、完整性保护及防重放攻击,建议使用TLS/DTLS安全通信协

议;

e)禁止使用SSL2.0、SSL3.0协议;

f)通信会话标识应使用安全随机数算法生成;

g)会话服务端应对客户端的请求进行合法性校验,包括校验会话标识、及会话标识

是否与用户IP匹配;

h)禁止在URL、错误信息或日志中暴露会话标识符;

i)所有登录后才能访问的界面都应提供主动退出选项,当用户退出时,服务器端应

清除该用户的会话信息;

j)应设置会话超时机制,在超时过后必须要清除该会话信息。

8 智能终端要求

8.1. 终端及网关安全要求

8.1.1智能终端设备安全分级

智能终端设备依据自身在身份认证、硬件、操作系统、固件等安全能力,依次划分三个安全等级,安全能力从低到高分别为:LeveL1、Level2、Level3。满足不同应用场景的安全需求。依次对不同安全等级的智能终端设备提出安全需求。

a)Level1级智能终端应可在使用密钥时可以进行软件级隔离并保障一定的安全性并

可以抵抗大规模软件攻击,应支持如软件沙箱、白盒加密等技术,并满足以下基本

要求:

——具备设备认证能力,实现终端设备身份认证;

——具备硬件安全能力,应提供最小外部接口;

——具备操作系统安全,应能抵御通用软件外部攻击能力。

b)Level2级智能终端应可在使用密钥时可以进行逻辑级隔离并应可以抵御大规模软

件攻击、可在操作系统层被攻破的情况下仍然保障密钥的安全性,应支持如可信执

行环境、安全MCU芯片等技术,在满足level1级安全能力要求基础上,应满足以

下基本要求:

——具备设备认证能力,实现基于数据证书的身份认证;

——具备硬件安全能力,应提供防止简单物理攻击的能力;

——具备操作系统安全,应能预防通用外部攻击能力。

c)Level3级智能终端应可支持物理隔离安全性、芯片级防篡改保护机制并具备可抵

御芯片级攻击能力,可在物理设备层被攻破的情况下仍然保障密钥的安全性,应支

持安全芯片或同等安全能力的安全单元。在满足level2级安全能力要求基础上,

应满足以下基本要求:

——具备独立的密码安全芯片,为系统提供独立的安全秘密服务;

——具备硬件与平台双向认证能力,实现基于硬件的数字证书机制,宜采用国产密码算法;

——具备硬件应具备防止外部物理攻击能力;

——具备操作系统安全,应采用可信计算等技术,保证系统安全,内部程序采用白名单机制。

8.1.2身份认证技术要求

Level1级智能终端应满足以下安全要求:

a)智能家居平台应认证智能家居终端设备及身份的合法性,智能家居终端也宜验证智

能家居平台的合法性,终端与智能家居平台进行身份认证时应至少支持挑战应对模

式和时间戳模式;

b)终端应具有唯一的终端身份识别信息,身份识别信息应不可篡改、不可预测、不可

伪造、具备全球唯一性且由智能家居平台进行统一管理;

c)终端身份识别信息应与终端设备信息进行关联,如设备厂商代码、设备型号代码、

唯一标识代码、身份识别服务规范版本号等,具体身份识别信息格式应符合GB/T

37743-2019 《信息技术智能设备操作系统身份识别服务接口》中相关内容,详见

附录B;

d)终端应支持密钥的生成、分发、存储、更新等密钥管理功能。根密钥应至少支持国

产密码算法,可选支持国际算法。

1)非对称密钥:

——SM2;

——RSA 2048bit

——ECC 256bit(prime256v1曲线)

2)对称密钥:

——SM1/SM4;

——AES 128bit;

——AES 192bit;

——AES 256bit;

——3DES 112bit;

——3DES 168bit。

3)摘要算法:

——SM3;

——MD5;

——SHA1;

——SHA256;

Level2、3级终端应在满足Level1的要求基础上,满足以下安全要求:

e)应通过出厂预置密钥、产线烧录密钥、密钥个人化协商等方式,使每个设备具有唯

一的设备根密钥,且设备根密钥与终端身份识别信息一一绑定。终端认证过程中禁

止明文传递密钥或以弱算法等变换后传递,防止反向推出密钥,保证认证安全;

f)智能终端设备应支持在生产产线为身份识别模块烧录身份识别信息及设备根密钥。

智能家居平台应可对身份识别信息的进行分发、加密及认证。智能终端设备生产产

线应具备对身份识别模块进行身份识别信息及密钥的烧录、返回烧录回执、产线激

活、信息校验等功能。

8.1.3硬件安全

Level1级智能终端应满足以下安全要求:

a)对于具有控制台接口的设备,需配置用户名、口令等方式进行认证授权,禁止直

接登录;

b)对具备USB接口的设备,应默认关闭USB调试接口功能,或者增加调试接口验证

功能或禁用,默认禁用/删除该接口的管理、调试功能;

c)不再使用的物理接口应移除或禁用。

Level2级终端应在满足Level1的要求基础上,满足以下安全要求:

d)安全能力为Level2级的智能终端设备应支持安全隔离功能,提供可信执行环境;

e)应具备固件芯片的物理写入保护的功能,防止固件被恶意篡改。

Level3级终端应在满足Level2的要求基础上,满足以下安全要求:

f)安全能力为Level3级的智能终端设备应支持硬件安全隔离功能。

8.1.4终端设备操作系统安全

Level1级智能终端应满足以下安全要求:

a)对具备调试功能的设备,应限制调试进程在操作系统中的访问权限和操作权限,防

止权限设置过高导致权限滥用;

b)应提供安全启动机制进行系统的完整性保护,当安全验证通过后,系统方能正常启

动,并进行定期的检查校验;

c)对于支持多个用户账号的系统,用户权限分配应遵循最小权限原则,普通用户只拥

有系统赋予的最小权限,禁止越权操作;

d)系统应具备对远程控制的请求身份验证和接入认证的能力,避免非法用户或应用控

制系统;

e)智能家居终端的操作系应能够实现用户、进程空间和文件系统的沙箱隔离;

f)系统应具有有防回滚策略,防止系统被恶意降级;

g)应禁止开放系统根权限或超级管理员权限;

h)系统应减少开放网络服务,比如减少开放端口23的telnent,端口80的http等;

i)对于任何的外界输入,系统应做充分的参数检查,以防系统根权限被获取;

j)应禁止预留任何的未公开帐号,所有帐号应可被系统管理,并在资料中提供所有帐号及管理操作说明;

Level2级终端应在满足Level1的要求基础上,满足以下安全要求:

k)系统在应用安装时应获得用户授权,未知来源或未授权或被用户拒绝的应用,系统应拒绝安装。应用安装时,权限分配采取授权最小化原则,系统应能禁止所有未被

允许权限的使用;

l)系统应对不同的应用进程及数据之间实施适当的访问控制管理措施,不同应用程序的进程及数据不能随意互访;

m)应禁止存在绕过正常认证机制直接进入到系统的隐秘通道,包括不限于:组合键、特殊敲击、连接特定接口、使用特定客户端、使用特殊URL。

Level3级终端应在满足Level2的要求基础上,满足以下安全要求:

n)系统应包含网络流量的安全监控机制,能发现并阻断针对恶意钓鱼网站的访问;

o)系统应包含系统运行空间的安全监控机制,包括针对进程、服务、开放端口等核心要素的监控,能及时发现恶意程序并强制关闭删除;

p)操作系统应支持检查上报系统文件的完整性。操作系统应定期扫描系统中已有的系统核心文件,计算文件的摘要值并上报智能家居平台,及时发现并阻止未知恶意程

序篡改系统核心文件;

q)操作系统应支持对系统进程的动态行为采集。动态行为采集应监控系统进程在运行过程中的操作,比如网络访问、设备访问、文件访问、打开设备驱动、进程间通信

等。及时阻止在基准行为规则之外的的恶意操作和恶意程序运行。

8.1.5固件安全

Level1级智能终端应满足以下安全要求:

a)终端固件及对固件的任何改动都应经过严格的流程控制和认证,以保证固件中不含

隐藏的非法功能;

Level2、3级终端应在满足Level1的要求基础上,满足以下安全要求:

b)固件升级时,应对新版固件进行验签,保证新版固件的合法性;

c)终端上电时应对固件做真实性、完整性校验,确保固件未被非法篡改。

8.2 人机交互终端安全要求

8.2.1人机交互终端系统要求

8.2.1.1内部存储

a)系统私有目录本地部分存放的配置文件等信息,通过安全的加密方式保存,包括严

格的读写执行权限设置;

b)系统数据库不应存储用户相关的敏感信息;

c)在人机交互终端本地不存储所有智能家居设备的token等涉及设备安全的信息;

d)在未授权拿到token之前,人机交互终不应主动获取智能家居设备的信息;

e)人机交互终系统配置文件不应出现敏感信息。

8.2.1.2系统日志

a)人机交互终系统不应打印和存放任何交互logcat或日志文件;

b)人机交互终系统不应打印和存放任何从智能家居设备获取的信息的日志文件。8.2.1.3密钥链数据

不应硬编码重要的密钥。采用自主研发的安全算法保存密钥。

8.2.1.4内存数据

重要操作时候,用户数据不应存入内存。

8.2.1.5组件安全

a)针对四大组件,Activity、Broadcast Receiver、Service、Content Provider,

严格限制组件的使用权限和访问权限,同时针对对外开发的组件,进行严格的权限

和输入校验;

b)针对WebView,保持SDK较高版本,针对URL域名和file访问权限进行严格控制。

8.2.1.6代码安全

a)签名应校验客户端完整性;

b)对核心业务代码应进行混淆;

c)应通过对调试进程的监听,增加反调试功能。

8.2.2 人机交互终端应用要求

a)应用程序禁止存在病毒、木马、恶意脚本/代码,以及发送恶意广告、吸费、恶意

消耗流量的行为;

b)软件安装包应进行完整性保护并确保完整性校验流程安全可靠;

c)应用程序执行从文件中读取的命令或调用外部脚本时要严格限制该文件的脚本的

修改权限,防止注入攻击;

d)应用程序必须设置对外交互组件的访问权限;

e)禁止口令输入组件提供拷出功能;

f)必须对涉及现实或虚拟货币应用的口令输入框实现安全输入机制;

g)涉及现实或虚拟货币的应用必须实现root检测及风险控制;

h)禁止应用提供设备权限破解功能;

i)应用程序禁止缓存敏感信息;

j)应用程序只申请业务必要的权限;

k)应用程序应实现自动检测更新机制;

l)应用的保持登录选项,应能够让用户自主选择和取消;

m)应对涉及现实或虚拟货币操作的应用提供会话保护机制;

n)应对涉及现实或虚拟货币交易操作提供重认证;

o)对于每一个需要授权访问的Web请求,必须核实用户的会话标识是否合法、用户是否被授权执行这个操作;

p)对Web用户的最终认证处理过程必须放到服务器进行;

q)在Web服务器端对所有来自不可信数据源的数据进行校验,拒绝任何没有通过校验的数据。若输出到Web客户端的数据来自不可信的数据源,则须对该数据进行相应的编码或转义;

r)Web应用程序的会话标识必须具备随机性、唯一性;身份验证成功后,必须更换会话标识;

s)通过Web上传文件时,必须在服务器端采用白名单方式对上传到Web内容目录下的文件类型进行严格的限制。

附录 A

智能设备身份识别信息应采用以下信息格式:

共24个十六进制数字字符,分为5个字段。从左到右,只有在前面的字段(上位字段)完成所有各字符取值后,才能对紧随其后的字段(下位字段)中各字符赋值。对于同一个上位字段值,其下位字段的取值应唯一,格式见图1。

01╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳

扩展标识符

随机数

产品代码

厂商代码

身份识别服务规范版本

图1 信息格式

其中:

a)身份识别服务规范版本:2位,本标准为01;

b)厂商代码:6位;

c)产品代码:6位;

d)随机数:8位;

e)扩展标识符:2位。

附录 B

智能家居系统安全云平台包括认证系统、密钥系统、接入系统、管理系统、审计系统和运维系统,可实现不同智能家居厂商接入和数据交互,并具有以下功能:——身份认证鉴权

——密钥分发和管理

——接入认证和通道加密

——用户和设备管理

——日志审计、行为审计

——运维监控

图2 智能家居系统安全云平台

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

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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

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

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展,家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home),亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台,兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能,集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分,一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制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。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式,分为主从机两大模块,当主机触 发后,通过CPU将信号发送,进行编码后通过总线传输到从模块,进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同,所以从机模块也可以进行相反操作控制主

基于物联网的智能家居系统

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/4b4269947.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

基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制系统

基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制 系统 一、项目概述 1.1引言 21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步.你是否想一踏入家门就是一个光照度和温湿度舒适的环境,你是否在外边担心家里的安全,你是否想遥在外边想通过一个简单的电话就能控制家里的电器等.本文介绍的数字化家居控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、dvd录像机)进行远程控制;也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……;而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话.该系统除了具有手机远程控制功能后,还能通过自身的传感器模块感知外界环境的具体情况,并会根据实际情况进行适当的调整.在阴暗的天气里,它会自动打开灯,并调整灯的亮度,在阳光充足的天气里,它会自动关闭灯,或者将灯光调暗,并且与百叶窗配合来控制家里的光照度,由于本项目采用的是亮度可调的led灯,所以对于节能和环保都有很大的意义.此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动.舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志,智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活. 实现智能化离不开运算和控制单元,本系统采用at32uc3a0512作为主控器件,单片机应用系统由硬件和软件组成.硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成;软件由单片机应用系统实现

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十大应用

物联网技术在智能家居中的十大应用 物联网应用技术是基于互联网的基础,在互联网发展到一定程度,物联网应用技术也就应运而生,众所周知,物联网的最基本功能特征就是提供“无处不在的连接和在线服务”,作为物联网解决方案供应商云里物里科技还告诉你它此外还具备以下十大基本功能: 1、定位追溯:一般基于传感器、移动终端、楼控系统、工业系统、家庭智能设施、视频监控系统等GPS和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。 2、在线监测:这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。 3、指挥调度:基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。 4、安全隐私:由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。 5、远程维保:这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。

6、报警联动:主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule “sEngine)的联动功能。 7、领导桌面:一般是指Dashboard或BI个性化门户,经过多层过滤提炼的实时资讯,可供主管负责人实现对全局的“一目了然”。

8、预案管理:基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。 9、在线升级:这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。 10、统计决策:主要是指基于对联网信息的数据挖掘和统计分析,提供决策支持和统计报表功能。 物联网应用技术所涉及到的功能还远远不止这些,这些技术也大致表现了物联网应用技术的发展道路,未来物联网开发还有很长的路需要走。而且有很多企业在为此而努力,如云里物里在物联网行业中蓝牙模块和iBeacon领域一直深入研发,为物联网发展做出了一份努力。本文来源网络,如有侵权请联系删除。

{物联网}智能家居

(物联网)智能家居

智 能 家 居 学院:数计学院 学号:030801133 姓名:张秋燕 指导老师:连瑞红 清晨仍没起床,窗帘已经缓缓拉开。壹缕柔和的阳光伴随着适合清晨倾听的钢琴曲洒于床褥上,壹股清新的空气从窗外飘入进房间。伸伸懒腰,拿起床头柜上放着的智能遥控器,于菜单中选择早餐的自动制作按钮。这时厨房里开始工作了,壹个搅拌机将昨准备好的苹果、香蕉、生蛋、牛奶等做成了含各种营养物质的“营养早餐”。壹杯热腾腾的咖啡也即将出炉了。来到厕所,灯已经打开,换气的工作也开始进行,保留手动的牙刷只为和自己的互动。走出厕所,所有水电全部关掉。吃完营养早餐,带上门,所以的家电均已安全关闭,防盗系统开始运行。从公司下班时,于电脑上打开家中的天然气采暖炉(独立供暖系统),回到家时屋里已经暖意融融了。于回家的路上提前打开家中的空调和热水器;到家开门时,借助门磁或红外传感器,系统自动打开过道灯,同时打开电子门锁,安防

撤防,开启家中的照明灯具和窗帘迎接自己的归来;回到家里,使用智能遥控器就能够方便地控制房间内各种电器设备,能够通过智能化照明系统选择预设的灯光场景,读书时营造书房舒适的安静;卧室里营造浪漫的灯光氛围等。这壹切,坐于沙发上从容操作控制器能够遥控家里的壹切,比如给浴池放水且自动加热调节水温,调整窗帘、灯光、音响的状态;厨房配有可视电话,能够壹边做饭,壹边接打电话或查见门口的来访者;于公司上班时,家里的情况仍能够显示于办公室的电脑或手机上,随时查见;门口机具有拍照留影功能,家中无人时如果有来访者,系统会拍下照片供您回来查询·· 这就是智能家居的生活! 智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理,融合个性需求,将和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、地板采暖等有机地结合于壹起,通过网络化综合智能控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。 智能家居系统实施本地控制和远程控制。本地控制是指可直接通过网络开关实现对灯及电器的各种智能控制。远程控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电话、手机、电脑等来实现各种远距离控制。 智能家居系统-随意照明。控制随意照明控制,按几下按钮就能调节所有房间的照明,各种梦幻灯光,能够随心创造!智能照明系统具有软启功能,能使灯光渐亮渐暗;灯光调光刻实现调亮调暗功能,让你和家人分享温馨和浪漫,同时具有节能和环保的效果;全开全关功能可轻松实现灯和电器的壹键全关和壹键全开功能,且具有亮度记忆功能。 智能家居的功能有很多,主要由以下这些:

物联网技术在智能家居中的实际应用探讨

物联网技术在智能家居中的实际应用探讨 发表时间:2017-07-04T15:27:29.240Z 来源:《电力设备》2017年第7期作者:陆老大 [导读] 摘要:信息技术融入到社会各领域是必然的趋势,而智能化则是人们正在追求的生活方式,在科技不断进步的帮助下,智能化早已不再遥远。 (六盘水师范学院六盘水 553000) 摘要:信息技术融入到社会各领域是必然的趋势,而智能化则是人们正在追求的生活方式,在科技不断进步的帮助下,智能化早已不再遥远。家居行业是人们对智能化最关注的领域之一,智能化水平提升,生活方式也将更加简单。目前已经有一些智能家居成功引入物联网技术,让智能家居在功能性以及技术性上的缺陷在很大程度上得到了弥补,而物联网技术也充当着厂商与用户的纽带作用,让智能家居全面革新,加快了普及的速度。本文重点分析物联网技术如何应用到智能家居中,研究其发展现状和应用内容。 关键词:物联网;智能家居;应用 前言:智能家居的普及可以看做是经济进步的表现,也可以看做是人们生活观念的变化,而经济发展也为智能家居的普及提供了机会。人们对家居的需求不断发生着变化,新技术和高质量成为家居行业的调战,也为智能家居的发展创造了机遇,但一些智能功能受到行业技术的限制,无法成功应用在家居中,而且大多数人对智能家居没有明确的认知。 一、智能家居 智能家居属于家居应用中的一种[1]。其应用的平台是居民住宅,技术上包括网络技术、安全防范技术、音频技术、视频技术以及自动控制技术等。智能家居把生活设施全部进行处理,让住宅管理的效率得到提升,从而让居民享受到更加舒适安全的居住环境。智能家居体现了节能环保的理念,符合当下人们的居住观念。总而言之智能家居将科技、个人与社会的需求综合到一起,让科技充分发挥出作用,让家居达到智能、便捷、安全以及现代的水准。 二、相关的物联网技术 (一)物联网技术在家居中的概念 从家居的应用出发,物联网技术体现的是整合的作用[2]。家居中的日常用品、视频监控、移动设备以及楼控系统等各项应用以有线或者无线的方式进行连接,并运用信息技术强大的计算能力,将家庭的服务功能统一管理。通常包括报警联动、信息管理以及预警等各项功能,让家庭成员的生活环境更加舒适安全,也更加节能环保,总体来说物联网技术就是一套全面性的网络体系。 (二)RFID技术 RFID技术全程是射频识别技术,与条形码有着一些特点是相同的,二者都是为了识别物品,不同之处在于RFID应用的是无线技术,可以在无接触的前提下获取物品的信息,而RFID能够给物品贴上相应的标签,并将其信息储存在标签中,通过信息技术以及数据储存的支持,完成对物品的识别,也能够对物品进行追踪,将家居中的物品信息收集起来,建立相应的数据信息库,为网络技术的识别提供数据基础。 (三)传感器网 传感器网应用的领域主要是管理以及监控,能够对附近的感应点做出感应,而每一件物品都是能够被感动到的点,这些感应点共同组成了监测系统,最终在大范围内运用不同的途径对各类信息进行监测和处理,将这些信息传输到处理中心,这其中要期考互联网技术以及网关将相关的部分连接,对家居内的物品形成监控,时刻观察其信息的变化。 (四)M2M M2M指的是机器的交流,不同的机器之间能够形成对话和通信都依靠这项技术,通过网络技术的支持,数据能够从一个终端经过传输送达到另一个终端,但这一过程并不是简单的传递,通信也不是机械的通信过程,整个过程是为了实现智能化通信。信息的传播能够让不同的终端在行动上更加智能,在没有人为干预的情况下,终端本身可以按照已经设置好的程序以及从其他终端传递过来的信息,自主进行信息处理,进行智能化选择,并发出操作指令。M2M在汽修行业中应用更加广泛一些,在家居中主要是起到设备的控制以及管理作用。 (五)泛在网络 泛在网络并不是一种网络技术,而是一种范围,指的是无处不在的网络,能够让人们时刻体验到网络带来的便利,泛在网络并不在电信网络范围之内,而是超出,其中包括了智能感知的控制以及网络连接,在家居中是更加完善更加实用的网络体系,其服务对象也不仅仅局限于人,而是扩展到智能家居中的各个对象中,为家庭成员提供更加便利和实用的功能。 三、物联网技术在智能家居中的应用 (一)无限温湿度传感器 顾名思义这项技术就是起到调节温湿度的作用,其中负责的就是探测方面,而这就是调节温湿度最重要的环节。在一些空调中也存在类似的探测装置,但其探测的范围有限,并不能完全探测到整个住宅中的情况,空调周围已经是其能够监测到的极限,所以很多空调对温湿度的控制并不能让人满意。这项技术就是基于传感器技术,将整个室内的温湿度都可以进行准确的探测。根据家庭成员对温湿度的要求,可以利用M2M技术对空调进行智能化控制,完成对温湿度的调节,同时这些技术也能够对室外的温度进行监测,以便于家庭成员在外出前能够更加科学的调整自己的穿着。 (二)安全防护系统 应用到的是红外线防护,主要是为了防止家庭遭受到非法侵入,从而保护家庭成员的安全[3]。住宅在受到非法侵入的时候,系统能够发现并自动报警,而当家庭成员出门或者进入睡眠,这套系统可以自动切换到监测状态,按照提前设定好的监测范围,进行智能监测。如果在监测范围内发现非法入侵的情况,系统会通过联动系统发出报警信号尝试吓退侵入者,而在家庭成员外出时一旦在范围内发现侵入者,则是能够通过网络将信息传输到家庭成员的手机上,家庭成员能够通过手机发出指令。 (三)无线天然气泄漏传感器 这项技术是针对天然气泄漏专门设置的,一旦发生天然气泄漏的情况,传感器能够自动发出报警信号,家庭成员的手机上也能收到相应的通知。

基于物联网技术的智能家居的设计与前景

基于物联网技术的智能家居的设计与前景 发表时间:2019-07-19T09:48:14.430Z 来源:《新材料.新装饰》2019年1月下作者:张豪佳[导读] 作为一个近几年比较热门的方向,物联网的发展速度越来越快,其中,智能家居作为物联网中的一个重要领域,通过家居系统中对于物联网技术的推广和应用,可以极大满足居民对于居住环境的各方面要求。鉴于此,本文就基于物联网技术的智能家居的设计与前景展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 (广东美的厨房电器制造有限公司,广东省佛山市 528311)摘要:作为一个近几年比较热门的方向,物联网的发展速度越来越快,其中,智能家居作为物联网中的一个重要领域,通过家居系统中对于物联网技术的推广和应用,可以极大满足居民对于居住环境的各方面要求。鉴于此,本文就基于物联网技术的智能家居的设计与前景展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。关键词:物联网;智能家居;应用与发展 1.物联网技术与智能家居 随着我国经济发展,物联网产业发展迅速,在各行各业的应用也越来越广泛。特别是在我们的日常生活中,随着智能家居走进人们的视野,人们接触物联网技术也越来越频繁。我们现在使用的智能家居在物联网技术的基础上,结合人们的实际生活,不断琢磨出更多的先进理念,从而使智能家居更加人性化,在满足人们基本生活的基础上向着满足人们的享受生活的方面发展。近几年来,随着物联网的普及,智能家居的使用也越来越普遍。智能家居也被称为家具自动化。简单来说,就是通过操控机器使日常事务自动完成。智能家居的操作原理就是利用计算机和信息技术做成相应的程序来控制相应的机器。智能家居的程序设计从最初的远程指挥到后来越来越复杂化,机器的自动化程度也越来越高。智能家居的普及对于在生活上不能自理的人来说也提供了极大的便利,有些专门为老年人和残疾人设计的家居充分考虑到使用人的自身情况,精确到细节,最大程度的提高了他们的生活质量,智能家居的应用为人们提供了更加便利、舒适的生活环境。 2.系统实现 2.1主控制器 主控制器作为智能家居系统的核心,处理传感器感知的数据,然后通过相应算法,控制输出模块,并把数据存储在服务器端,以便用户查询和使用。主控制器一般内置高性能嵌入式处理器,安装实时操作系统,拥有丰富的人机交互接口和高速网片,可以快速的与本地局域网内的服务器进行通信。 2.2人机交互系统 人机交互系统主要是用户和主控制器之间的通信方式,包括通过互联网访问系统的计算机和手机方式、在屋内使用的遥控和语音方式。智能家居系统内置网关,用户可以在公司、咖啡厅等室外通过手机和计算机访问VEB服务器,了解到室内的家居情况,例如,室内的摄像头可以通过图像识别屋内是否有外人走动;家里的门禁是否非止常开启;屋内的温度、湿度、有毒气体的情况。当用户在室内活动时,可以通过语音控制室内家电的使用,语音控制模块采用arduino的语音控制板,通过语音识别后输出控制信号给主控制器。其中要设置特殊的识别符,以便语音模块可以进行身份确认。比如“小汤圆”,用户在屋内只要说“小汤圆,把卧室的灯打开”,“小汤圆,把空调打开”,语音控制模块在进行了身份确认后,就会输出控制信号给主控制器,然后开启相应的电器。遥控器采用主控制器的设置,控制相应的模块。 2.3安防系统 安防系统主要是指家居内的安全、入侵、弊告、报弊实现自动化。红外射线可以监测是否有异物入侵到小区或者室内;烟雾传感器可以监测屋内是否有烟雾;有毒气体用于监测室内是否有人体有危害的气体;可燃气体用于监测天然气、液化气是否在屋内存在泄漏;摄像头用于监测室内情况;门禁系统和电子锁可以记录门锁开启的次数和时间,以及是否有人强制开锁。用户可以通过互联网访问VEB服务器,监测室内安全。同时,当发生安全隐患时,主控制器联动室内灯光、报警器引起他人注意,并通过网络向用户和弊方报警。 3.物联网技术在智能家居中的应用 3.1利用物联网技术控制 室内光线在实际的居住环境当中,对于光线的控制,紧紧关系着生活的舒适性,如今有了物联网技术,我们可以非常智能化的控制室内光线,使居住环境的光线始终满足人们的舒适性需求。对光线的控制,在本质上来说是对窗帘、灯具的控制,我们可以通过物联网设计,设置自然光线感应设备,然后输入控制参数,要求窗帘和灯具每天根据自然光线的强度,自己执行打开、关闭、调节亮度等操作。以灯具的控制为例,自然光线感应设备与灯开、关、调光的线路相连,处于感知控制层,主要负责控制灯的打开、关闭和亮度调节。智能网关处于接入层,与灯上的传感器节点进行通讯,转达服务器的命令给灯光。 3.2利用物联网技术控制 室内温湿度除了光线之外,室内的温湿度同样是影响居住舒适性的一个重要指标,温湿度的过高、过低,都会给人带来不适感,所以在智能家居当中,必须要能够智能化的对室内温湿度进行控制和调节,这在物联网技术下,同样非常容易实现。对温湿度的控制,重点是通过对空调设备的操作来实现,具体我们可以通过物联网温湿度传感器的设置,来对室内的温湿度情况进行测量,如果实际的温湿度超过或低于了某个参数界限,就自动的启用空调设备调节室内温湿度,使其始终保持在一个适宜的状态。其实际的控制过程,和室内光线的控制过程基本相同,原理也完全一样,差别在于感应与控制的参数对象发生了变化。 3.3利用物联网技术进行安防监控 智能家居肯定是必须要具备高度安全性的,这种安全性既来自于生活居住环境的内部,也来自于其外部。就内部而言,我们重点需要监测的是燃气泄漏情况、火灾情况,对于这两者的单体监测设备其实已经非常的成熟,并且已经得到了大范围的使用,我们只需要将其整合进物联网系统当中,由物联网来进行相关的判断和操作,就可以实现更加快速的灾情反映。例如监测设备监测到有燃气泄漏或是火灾的情况,一方面物联网可以立即启动应急措施,如关闭天然气阀门、洒水,另一方面还可以立即通知相关单位和业主用户,最为快速的对灾情进行处理。外部的安全问题,主要指的是外部的非法侵入,在物联网技术的帮助下,我们可以通过红外线以及视频监控分析技术,来判断是否有非法侵入发生,并采取应对措施,通知公安部门和业主用户。

智能家居中物联网技术的应用研究

智能家居中物联网技术的应用研究 前言 随着科技的发展与自动化技术的广泛应用,智能家居逐渐运用于人们生活当中。物联网是指运用自动化的传感设备实现物质与互联网的交融,进行信息通讯与智能化操作管理的一种网络模式。智能家居利用基于互联网技术的智能管理系统能实现家居舒适、安全的特性,为人们提供更好的家庭居住环境,实现数字化与智能化的生活。本文首先阐述了物联网的含义与智能家居的功能,然后对家居物联网的内涵与物联网技术在智能家居系统中的应用做出了具体的说明,对智能家居在未来生活中研究与应用提供了参考。 一、物联网的定义与核心技术 智能家居的概念在20世纪初就已经出现,随着计算机信息技术的发展,为智能家居 注入了新的内容,但是目前智能家居并没有在人们生活中普及。近年来对物联网技术的研究不断深入、云计算技术也日趋走向成熟,这带动了智能家居新的发展,为智能家居的普及提供了新的契机。 物联网(Internet of Things,简称:IOT)是一种基于互联网发展与延伸的新兴网络模式,是以互联网为核心的扩展网络,但是用户端延伸到物品,实现了物物间的信息交换与通信交流。物联网核心技术包括全球定位系统、传感器、红外感等传感设备以及应用软件与网络服务等,其中比较重要核心技术有RFID技术、WSN 技术与传感器。 二、智能家居的主要功能模块与解决方案 智能家居系统主要有五个模块:主控模块、电器控制子系统、照明控制子系统、安全控制子系统以及网络控制子系统,五个模块有不同的功能,但是互相之间相互关联、相互配合,组成完整的逻辑结构,指导并控制智能家居的整体运行,提高了家居的信息化水平,为人们提供安全、舒适、智能的家居环境。智能家居有不同的房间模式,根据用途的不同分为不同的功能房间,利用照明设备等其他功能设备实现家居额外功能的满足,满足人们现代、智能的生活需求,为人们创造和谐、舒适的环境氛围。 三、家居物联网概述 原有的智能家居之所以没有在人们生活中得到广泛地普及与运用,是因为基于家庭环境的功能不够满足人们需求与期望。将物联网技术应用到智能家居系统中,并联合相关的传感技术进行技术的融合,有利于新型智能家居功能的全面提升。家居物联网在信息自动化技术的促进下丰富并完善了其框架系统,目前家居物联网的框架体系主要包括感知层、网络层和应用层三个层面。

{物联网}智能家居的定义及简介

(物联网)智能家居的定义 及简介

智能家居的定义及简介 智能家居又称智能住宅,于国外常用SmartHome表示。和智能家居含义近似的有家庭自动化(HomeAutomation)、电子家庭(ElectronicHome、E-home)、数字家园(DigitalFamily)、家庭网络(HomeNet/NetworksforHome)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(IntelligentHome/Building),于我国香港和台湾等地区,仍有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是壹个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、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备集成。由于智能家居采用的技术标准和协议的不同,大多数智能家居系统均采用综合布线方式,但少数系统可能且不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪壹种情况,均壹定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之壹。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,于小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、和家庭有关的小区壹卡通等领域均有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用于智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理均有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体当下音视频集中分配、背景音乐、家

庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于壹体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更能够执行场景操作,使多个设备形成联动;另壹方面,智能家居内的各种设备相互间能够通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适和安全。 智能家居的起源 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(HE,HomenElectronics)出现。80年代中期,将家用电器、通信设备和安保防灾设备各自独立的功能综合为壹体后,形成了住宅自动化概念(HA,HomeAutomation)。80年代末,由于通信和信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制和管理的商用系统,这于美国称为SmartHome,也就是当下智能家居的原型 智能家居的表述 智能家居其实有俩种表述的语意,定义中描述的,以及我们通常所指的均是智能家居这壹住宅环境,既包括单个住宅中的智能家居,也包括于房地产小区中实施的基于智能小区平台的智能家居项目,如深圳红树西岸智能家居。第二种语意是指智能家居系统

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