基于物联网的智能家庭安防系统设计与实现

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家庭智能安防系统的设计与实现

作者：王雷等

来源：《中国高新技术企业》2015年第21期

摘要：安全性的需求是人们家居生活的第一需求。为了实现家庭安防报警的自动化管理，文章从技术角度对家庭安防系统的体系结构、工作流程、开发环境、实现效果等方面进行了介绍，提出了一个在物联网背景下基于ARM和ZigBee技术的家庭智能安防系统的设计方法。

关键词：家庭安防报警；智能安防系统；物联网；ARM；ZigBee 文献标识码：A

中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2015）22-0027-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.014

随着物联网技术的逐渐成熟，作为物联网具体应用之一的家庭智能安防也迎来了良好的发展机遇。安全性的需求是人们家居生活的第一需求，本文主要从技术角度，研究家庭智能安防系统的设计与实现。

整个智能安防项目是一个复杂的系统，采用的关键技术有ARM技术和ZigBee技术。家庭网关是系统的核心部件，采用嵌入式ARM技术，该技术具有小体积、低成本、低功耗、高性能等特点，负责系统数据的分析和处理。家庭内部网络主要采用ZigBee近距离无线通信技术，该技术由ZigBee联盟于2004年推出，具有低成本、低功耗、网络的自组织自愈合能力强等特点，特别适合在监控类系统中应用。

1 系统设计

1.1 体系结构设计

智能安防系统为用户家庭财产安全提供了保障，其体系结构如图1所示：

整个系统采用星型拓扑结构，以嵌入式家庭网关为核心，家庭内部的烟雾采集节点、CO采集节点、霍尔门磁探测节点等信息采集节点利用ZigBee无线信号通过协调器与家庭网关相互通信，ZigBee协调器负责家庭内部无线网络的建立和管理，摄像头节点通过有线方式与网关相连，本地用户可以直接通过家庭网关上的触摸屏控制整个系统，远程用户可以利用PC机通过Internet网络或利用手机通过GPRS网络监控整个系统。

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基于物联网的智能家居系统设计与实现

作者：黄清宇

来源：《西部论丛》2019年第07期

摘 要：随着我国社会经济的不断发展和进步，我国的信息技术、网络技术以及计算机技术都取得了很大程度的发展，人们的生活水平和生活质量也在不断的提高，智能化是家居系统和家居生活发展的必然趋势。基于物联网技术的智能家居系统正在兴起，该系统融合了不同群体的个性化需求，能够为居住客户提供全新的家具生活体验。本文就物联网的智能家居系统的设计展开分析和探究，笔者结合多年的工作和实践经验提出一些看法和见解，希望为相关的工作人员和实践人员提供有益的借鉴和参考。

关键词： 物联网 智能化 家具系统 设计

前 言

当下是信息化和数字化迅速发展的时代，人类已经进入了智能化的社会，对生活环境和工作环境的要求也越来越高，因此基于物联网技术的智能家居系统受到人们的青睐。智能化家具系统的设计理念是根据不同住户的生活需求，为客户提供综合化服务，该系统的运行原理是人体工程学的原理，将不同的感应器嵌入到各个子系统中，比如灯光控制系统、信息家电系统、场景联动系统等，能够通过无线网络等来控制煤气水电、安全防盗等，为人们带来全新的家居生活的体验。

1.我国智能家居系统的结构和功能

1.1智能家居系统的结构

智能家居系统主要是由三层网络构成，底层网络所采用的是CAN现场总线，通过这条总线将智能分站和所有的用电设备连接起来。另外，通过GPRS模块以及太网模块，不同的智能分站还能够连接到移动网或者物联网中，室内温度的调节、冰箱等家用电器的使用情况、空调的开关和调节都能够通过手机操作来完成[1]。

1.2相关的功能子系统

1.2.1家庭安防系统

家庭安防系统的设置是为了保障住户的安全，防止意外的发生。在住户的厨房内需要安装火灾报警系统、燃气泄漏报警系统，在客厅内安装联动电磁阀和煤气泄漏报警的探测器，一旦龙源期刊网

基于物联网智能家居安防系统的设计与实现

作者：李萌 安娜 王磊

来源：《数码世界》2020年第10期

摘要： 进入新的世纪以来，经济与科学技术发展速度加快。社会信息化程度不断加深，各行各业呈现出了蓬勃的发展态势，物联网技术更是被应用到了生产生活的方方面面，不仅有效提高了生产效率，而且显著的改善了生活质量。随着高科技时代的来临，应用物联网技术实现家居安全管理已经成为可能。

关键词：物联网;智能家居;安防系统;设计与实现

前言

物联网作为基于互联网的先进技术，是推动各行各业高效发展的重要生产力。顺应时代的进步，在家居环境中应用物联网技术实现智慧安防，随时随地利用移动智能设备了解和查看室内状态，利用指纹、声音，APP开锁、远程开锁等等智慧门禁以摆脱钥匙的束缚，让用户拥有更加舒适安全的生活、居住、工作环境，是时代进步下人们对更高质量生活的向往与需要。本文就物联网智能家居安防系统的应用意义及设计策略进行简要阐述，以供参考。

1 物联网智能家居安防系统的应用意义

当下，人们的生活节奏越来越快，工作与市场方面的竞争越来越激烈，人们将大量的精力投入到紧张的工作与学习中，无法抽出更多的时间与精力去打理生活中琐碎事宜，而家是人们的大后方，是温馨的港湾，一个好的家居环境，恰当的灯光，合适的温度、湿度，能够自动化控制的窗帘，人工模拟大自然的环境，能抚慰劳累的身心，让人放松身心并得到调整，而烟感器、燃气泄漏监测器、智能门禁系统、视频监控系统等能够很好的保障家居安全，即使无人在家时依然可以通过手机或是其他智能设备查看家居环境中的状况以及各电器设备的运行状况，能够有效提高异常情况的处理速度，以避免进一步的损失，不仅能够有效节约时间和精力，而且能够带给人们更好的安全感。所以说，智能家居系统正是因应快节奏都市生活情况下人们对安全、便捷、舒适家居氛围的需要。物联网技术作为先进的生产力与智能家居安防理念相互融合，以人体工程学原理为依托，再结合当下人们的个化化需求。通过将各种传感以及感应设备嵌入智能家居的子系统中，通过网络的连接与传输，对家居设备进行监测与管理，从而更好的实现以人为本的全新家居生活体验，使人们能够全身心地投入工作，从而更好的提高工作效率与生活质量。

ａ叶拭２０１７年第３０卷第３期　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．／Ｍａｒ．１５．２０１７　图像・编码与软件　ｄｏｉ：１０．１６１８０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎｌＯ０７—７８２０．２０１７．０３．０２９　

基于物联网的智能家居安防系统设计与实现　姚　程　，黄　帅　，马　娜　，许华一　（１．国网天津市电力公司滨海供电分公司，天津３００４５０；２．ｊＥ京国电通网络技术有限公司，北京１０００７０）　摘要针对智能化建筑中出现的智能安防的需求，文中基于以ＡＲＭ１１７６为核心的￥３Ｃ６１４０微处理器设计并实现　了一种智能化建筑安防系统。通过各种硬件互联和架构，实现了括门禁控制、远程监控、移动物体定位、异常环境监控等　功能。系统经实际运行验证，证明所设计系统可满足现代建筑的智能安防需求。　关键词物联网；系统设计；ＡＲＭ１ｌ１７６；智能安防　中图分类号ＴＰ３９９　文献标识码Ａ　文章编号１００７—７８２０（２０１７）０３—１０４—０３　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｈｏｍｅ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ　ＹＡＯ　Ｃｈｅｎｇ　，ＨＵＡＮＧ　Ｓｈｕａｉ。，ＭＡ　Ｎａ　，ＸＵ　Ｈｕａｙｉ　（１．Ｃｏａｓｔａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｓｔａｔｅ　Ｇｒｉｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　Ｔｉａｎｊｉｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｓｔａｔｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００７０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｏｄｅＹｎ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒａｃｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｏｍｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ａ　ｓｍａｒｔ　ｈｏｍｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ］ｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ　ｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇ　ｔｈｅａｃｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅｍｏｔｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｍｏｖｉｎｇ　ｏｂｊｅｃｔ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．　ｔｅｒ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｅ　ｃａｌｌ　ｍａｋｅ　ｓｕｒｅ　ｔｈａｔｏｕｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　ｔｈｉｎｇｓ；ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ；ＡＲＭ１　１７６；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　伴随着物联网一体化的出现，智能家居系统进入　到人们生活当中。智能家居系统通过各种家居设备的　有机结合、智能管理，使人们的生活更加信息化、智能　化¨　ｊ。智能家居系统由智能灯管窗帘控制、智能安　防、智能检测、智能门禁等多个功能组成。本文主要基　于物联网技术实现智能家居中的安防系统　Ｊ。本安　防系统以各种类型的建筑物为依托，通过各种传感器、　网络布线、多媒体连接，结合自动控制技术将住宅及周　边设施相互关联，构建高效智能化管理系统，可有效提　高建筑安全和生活效率。在智能化安防系统的实现　中，采用传感器技术和信号处理技术，基本思路是通过　传感器节点对建筑内的数据进行采集并实时处理，完　成特定功能　Ｉ９ｊ。设计面向建筑物最为基础的安防需　求，利用家用电脑、移动终端和外接服务器等设备，构　建了个人家用的智能家居系统，实现了身份识别、环境　监测、移动物体监测、远程监控等功能，通过实际测试　验证了，可有效保障建筑物的安全。