智能家居物联网综合实训项目

智能家居物联网综合实训项目

1.项目介绍

智能家居系统是一个与生活最为贴切的物联网应用，为我们的生活带来诸多安全和便利，同时也增添了多姿多彩的体验。

智能家居物联网综合实训项目（以下称实训项目），以风标电子生产的智能家居物联网实训台（以下称实训台）为硬件平台,在此之上实现多种传感器的数据采集、传输、处理及嵌入式智能化控制的综合系统。

2.项目设计

2.1.硬件平台

实训项目使用风标电子生产的智能家居物联网实训台，以三星ARM11处理器（S3C6410）为系统核心，结合丰富的外围设备形成智能家居系统的硬件支持。使用资源主要有如下两部分：

2.1.1.系统硬件资源：

网关核心板Tiny6410

7寸显示屏

COMS摄像头

有线及无线（SDIO）网络接口

串口、USB、按键等

2.1.2.智能家居应用模块：

1)客厅模拟：

两个Zigbee节点模块，用于采集和传输数据。

六个家电指示灯，用于指示客厅的照明、电视、空调和插座。

两个警报灯，用于显示异常状况。

一个热释电检测模块，用于检测客厅人体温度

一个超声波测距模块，用于检测屋门物体存在

2)阳台模拟：

两个Zigbee节点模块，用于采集和传输数据。

六个家电指示灯，用于指示阳台的照明、洗衣机、排气扇和插座。

两个警报灯，用于显示异常状况。

一个雨滴检测模块，用于检测室外天气

一个气压检测模块，用于采集室外大气压

一个功放模块，用于报警

3)卧室模拟：

两个Zigbee节点模块，用于采集和传输数据。

六个家电指示灯，用于指示卧室的照明、电脑、空调和插座。

两个警报灯，用于显示异常状况。

一个湿度采集模块，用于检测室内湿度

一个步电机模块，用于操作窗帘

4)厨房模拟：

两个Zigbee节点模块，用于采集和传输数据。

六个家电指示灯，用于指示厨房的照明、冰箱、排气扇和插座。

两个警报灯，用于显示异常状况。

一个一氧化碳气体检测模块，用于检测厨房一氧化碳含量

一个直流电机模块，用于操作抽气机

2.2.软件平台

2.2.1.传感数据采集及外围控制设备

实训台在智能家居模块中有众多类型的传感器（诸如，采集温度、光照强度、湿度、气压、热释电、超声波等）和外围控制设备（如，喇叭、电机、LED等）。通过节点芯片CC2530中的51单片机主控，一方面采集传感器数据，另一方面操作外围控制设备。

2.2.2.Zigbee模块数据传输

节点芯片CC2530集成有Zigbee协议栈，能把众多Zigbee节点自组成网，并通过射频模块无线传输节点数据和控制信息。此实训项目，以星状结构，把所有终端节目的数据集中于一个协调器再转发到处理系统。

2.2.

3.嵌入式系统

实训项目采用内核版本为的嵌入式Linux操作系统，其内集成有基本的操作系统资源及相关的外围设备驱动，详情请参考实训台Linx开发相关部分《智能家居物联网实训台Linux 实验手册.doc》。

以此为智能家居系统的数据处理及控制中心，并以Qt开发工具实现一个“两室一厅”模拟住房环境，以图形化交互界面展示。

2.2.4.数据库

为支撑智能家居系统，还需要搭建一个数据库，用于存储、转发和记录系统信息。本实训项目采用MySQL.

2.2.5.Web控制终端

本实训项目还支持web网页终端，以xml+php+javascript开发模式，编写一个网页控制终端。

2.2.6.系统设计

传感器采集到数据后，通过zigbee节点把数据发送到协调器节点，再统一转发至ARM11处理器。中心处理系统根据需求处理完数据后，一方面向外围设备发送控制命令，另一方面更新数据库信息。与此同时，web终端也可以通过修改数据库的控制数据向中心处理系统发送控制命令，并由中心处理系统转至各节点。

综上所述，此实训项目需要完成如下程序设计：

CC2530数据采集。—— 51单片机操作

Zigbee节点数据组网传输。—— Z-Stack栈自带

节点与系统的数据通讯协议。——自定义数据包、组合和解释

嵌入式Linux系统裁剪移植。——嵌入式操作系统，数据处理中心

Qt应用程序。——图形化用户接口

Web终端程序。—— xml + php + javascrip

系统设计如下图：

3.项目实现

3.1.环境搭建

3.1.1.实训项目准备

智能家居物联网实训台一套。

电脑一台，安装串口调试软件，安装IAR EW8051集成开发环境，安装Z-Stack协

议栈，安装Qt开发环境，安装wamp服务软件。

B型USB连接线一根，串口线一根。（若用笔记本，另备USB串口）

SmartRF04EB或CC Debugger编程调试工具一套。

SD卡一张。

3.1.2.开发环境搭建

安装：

此为Windows下的Apache + Mysql/MariaDB + Perl/PHP/Python，是一组用来搭建动态网站或者服务器的开源软件。

Zigbee节点开发环境：

请参照《智能家居物联网实训台ZigBee实验手册.doc》安装好IAR EW805及Z-Stack协议栈。

Qt开发环境：

请参照《智能家居物联网实训台Linux实验手册.doc》搭建好Linux系统开发环境及 Qt开发环境。

Web网页开发环境：

学员可根据自己习惯选择一种web网页开发工具（例如：Dreamweaver），也可以直接用notePad++等支持xml语言的记事本编辑代码后直接调试。

3.2.操作步骤

3.2.1.调试串口接法及运行WampServer

当用作调试开发时，在实训台的“串口快速转接”处，将“电脑串口”与“协

调器串口”连接。

当实训台运行时，在实训台的“串口快速转接”处，将“网关串口”与“协调

器串口”连接。

在调试或运行时，均需要先运行WampServer。

3.2.2.Zegbee节点开发

拷贝工程目录“WindwaySmartHomeApp”至Z-Stack协议栈。（路径目录：）。再运行IAR EW8051，打开工程文件，即可开发调试。

说明：此为智能家居节点设备例程，内含温度及光照数据的采集和串口通讯的协议，用户可在此基础上开发。

3.2.3.Qt应用开发

拷贝工程目录“WindwaySmartHomeQt”至任一路径（路径不包含中文）下，运行Qt 开发工具Qt CreatorZ-Stack，打开工程文件，即可开发调试。

说明：此为智能家居系统的Qt应用程序，内含与节点配套的串口通讯的协议，用户可在此基础上开发。

3.2.

4.Web终端开发

拷贝“WindwaySmartHomePHP”目录的“”文件至“\wamp\www”路径下。在浏览器地址栏上输入，即可运行web终端程序，修改“”文件即可开发web终端程序。

说明：此为智能家居系统的web终端例程，内含节点一些基本数据显示及操作。

用户可在此基础上开发。

4.实训项目运行效果截图

最后，这里将附上风标电子自行开发的“智能家居物联网综合实训项目”的一些截图，

以及所有源代码和相关资料，以供参考。

4.1.Q t模拟运行效果：

4.2.W eb终端运行效果：

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

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实训报告

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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

基于物联网的智能家居设计任务书

河北工业大学本科毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目：基于物联网的智能家居设计 适用专业：电子信息工程 学生信息：学号：姓名：XXX 班级：电子S 指导教师信息：教师号：姓名: 职称： 下达任务日期：2014.4.2 任务内容： （一）选题的目的和意义： 基于物联网的智能家居设计是现代社会的新型课题。在这个发展越来越先进、节奏快速的社会，人人都想在下班、繁忙后，回到家中可以吃上现成的美餐、洗个温水澡等等可以不用回家之后再花费时间去准备。或者在外出的时候可以知道家里的一切变化，不用担心安全问题。智能家居就是可以让人们能够远地控制和了解家里每个地方的信息。 （二）论文应论述的内容： 本文以物联网的发展为背景，通过学习研究物联网的相关技术，明确物联网的关键技术包括：RFID 标识技术、传感网技术、M2M技术。在硬件方面，采用了GPRS模块作为远程人机交互手段，接收和发送信息。利用器件组成ZigBee网络实现短距离的无线网络通信，并详细阐述了各硬件模块的功能和实现方法。GPRS模块软件方面，利用AT指令编写程序，实现用户手机的短信收发过程；利用单片机实现了对家用电器的控制。在智能家居控制系统中应用了星型网的网络拓扑，通过ZigBee网实现了节点之间无线通信。 （三）方法要求： 1、主要问题： （1）智能照明系统的实现； （2）环境控制系统的设计； （3）安防控制系统的实现； （4）综合布线系统的设计。 2、解决问题的方法、效果、启示：

（1）本设计采用高亮度LED照明灯具。相比传统路灯，高亮度LED照明具有高节能、防止光污染和光干扰、发热量小、反应速度快等诸多优势，随着政府对节能环保的日益重视，LED灯正逐步取代传统白炽灯，广泛运用于公共照明领域。 （2）针对要测量的具体环境，对于重点位置及其周围进行重点测量。 （3）本设计采用无线传输方式，连接传感器与单片机。 （四）过程要求： 1．进度计划： 预计用16周完成毕业论文，具体时间安排如下： 第1-4周：毕业实习，查找资料； 第5周：开始着手毕业设计并完成前期报告； 第6-8周：进一步查找材料；初步确定毕业设计的整体框架； 第9周：逐步验证整体框架中各个模块合理性； 第10周：用实验方法验证各模块的可行性； 第11周：撰写毕业设计中期报告； 第12-13周：修改完善毕业设计； 第14周：完成毕业论文初稿； 第15周：修改毕业论文，并准备答辩； 第16周：毕业答辩。 2. 主要参考文献、资料： [1] 杨利平.基于网络技术的远程智能家居系统[J].仪器仪表学报,2009(10):19-32. [2] 张俊.SMS 短消息传输的远端控制技术及其实现[J].仪器仪表学报,2003:29-31. [3] 万福君.单片微机原理系统设计与开发[M].合肥：中国科技大学出版社,1995:156-169. [4] 谢自美.电子线路设计[M].武汉:华中科技大学出版社，2000:122-128. [5] 樊昌信.通信原理[M].北京:国防工业出版社,2009.5 [6] 藏春华,邵杰,魏小龙,等.综合电子系统设计与实践[M].北京航空航天大学出版社 2009. [7] 裘岚.C语言程序设计实用教程[M].北京:电子工业出版社,2001. [8] 樊天晴.Internet信息终端技术的研究[M].兰州:西北工业大学,2002. [9] 魏小龙.51系列单片机接口技术及系统设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社，2002.

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。

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

物联网智能家居报告

课程大作业报告 课程名称:物联网导论 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： 2014 至 2015 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 ）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，下边距 cm，左边距3cm，右边距； 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 ......................................................... 错误!未定义书签。 2.相关现状分析 ..................................................... 错误!未定义书签。 国内现状 ...................................................... 错误!未定义书签。 发展机遇 ...................................................... 错误!未定义书签。 3.总体设计方案 ..................................................... 错误!未定义书签。 设计理念 ...................................................... 错误!未定义书签。 详细设计 ...................................................... 错误!未定义书签。 成熟应用 ...................................................... 错误!未定义书签。 4.技术方案与分析 ................................................... 错误!未定义书签。 技术方案 ...................................................... 错误!未定义书签。 方案分析 ...................................................... 错误!未定义书签。 5.作品优势与应用前景................................................ 错误!未定义书签。 6.总结 ............................................................. 错误!未定义书签。 7.参考资料 ......................................................... 错误!未定义书签。

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)

物联网传感器技术在智能家居中的应用研究

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/4810916844.html, 物联网传感器技术在智能家居中的应用研究作者：霍志恒 来源：《数字技术与应用》2017年第06期 摘要：传感器技术在科学和国民经济的各个领域扮演着越来越重要的作用，例如在工农业生产、科学研究及改善人民生活等方面。传感器技术在物联网中的应用更为突出。但是，由于国内传感器产业化不足的原因，已经不利于物联网的发展和推广。本文概括了传感器网络在物联网中的应用现状，并分析了传感器技术在物联网中发挥的重要作用。 关键词：物联网；传感器技术；智能家居；应用 中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）06-0112-02 传感器的发展程度越高，物联网走得越远，是物联网的各项组成部分中最为重要的一环。物联网发展关键在于机器之间的协作，传感器就是其心脏所在。物联网的传感器就是将多个传感科技与软体分析工具整合，推动生产效能、可靠性与安全的信息传播会变得更快、更准确。传感器提供物联网应用系统的实时数据，获得环境动态变化的信息，并通过传感器准确、可靠、实时的采集和转化处理与传输。 1 传感器在物联网技术中的作用 物联网想要走得远，要看传感器的发展程度。不管是从机器间的信息协作、测量、分析到控制，都要靠传感器来搜集信息。物联网主要是由感知层、网络层、应用层构成（如图1），感知层是物联网的各项组成部分中最为重要的一环。有了感知，才有物联数据的采集和网络上物体特征数据。 物联网发展关键在于机器之间的协作，传感器就是其心脏所在。在自动化流程的领域中，流程控管、流程安全、作业管理与资产利用等系统，皆需要使用传感器来测量、分析与控制系统设置。将多个传感科技与软体分析工具整合，推动生产效能、可靠性与安全的信息传播会变得更快、更准确。物联网通过传感器获得环境动态变化的信息，并通过传感器准确、可靠、实时的采集和转化处理与传输，提供物联网应用系统的实时数据。 2 传感器在智能家居中的应用的应用 智能家居也称为智能住宅，国外称之为“Smart Home”。智能家居是在居住环境中安装智能家居系统。智能家居通过综合布线、网络通信、安全防范、自动控制技和音视频等技术将家居生活有关的设备智能的联系起来。 2.1 智能家居的应用及发展方向

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)

前言 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。

摘要 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;