基于物联网技术的智能家居防盗监控系统
第21卷第4期 湖南城市学院学报（自然科学版）V ol.21 No.4 2012年12月 Journal of Hunan City University （Natural Science） Dec. 2012
基于物联网技术的智能家居防盗监控系统
李稳国，崔宪普
(湖南城市学院通信与电子工程，湖南益阳 413000)
摘要：针对家居安防问题，提出基于物联网技术的家居防盗监控系统．该系统由智能防盗和远程监控两个单元组成，其中智能防盗单元以AT89C51单片机为核心控制主要包括人体红外感应和电话报警模块；远程监控单元由视频采集设备、视频监控服务端、存储设备及视频监控客户端组成，以S3C2440 ARM9为主控
中心．系统样机的测试表明该系统可以实现入侵检测、自动拨号给客户，客户能及时用手机、电脑等网络终
端设备远程视频监控家居情况并保存监控视频记录．
关键词：物联网；ZigBee；ARM嵌入式；远程监控
中图分类号：TP393文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2012.04.018
文章编号：1672–7304(2012)04–0074–03
Smart System of Anti-theft and Monitoring Based on the Internet of Things
Technology
LI Wen-guo, CUI Xian-pu
(College of Communication and Electronic Engineering, Hunan City University, Yiyang, Hunan 413000, China) Abstract: A smart system of monitoring and anti-theft based on the internet of things technology is presented for home security. The system consists of smart anti-theft and remote monitoring. The smart anti-theft unit based on AT89C51 microcontroller is composed of infrared sensors and the telephone alarm module, and remote monitoring unit based on S3C2410 ARM9 controller includes video capturing device, server, storage devices and client. The test of the prototype of the system indicates that the system can give its host an emergency call, when any break-in was detected. the host can monitor his home by terminal equipment of Internet such as mobile phones, computers, and save the recording of video.
Key words: internet of things; ZigBee; ARM embedded system; remote monitoring
随着经济发展及物联网技术的飞速发展，人们对于家居安全的理解观念产生了巨大的变化，家居安全方面向智能化、方便化、系统化等高端研究方向发展[1]．传统的家居防盗监控系统以电话(短信)报警和视频监控为主．前者以红外对管或人体红外感应为入侵检测手段，以声光报警或手机短信作为报警装置，如文献[2-3]是以人体感应作入侵检测采用短信远程报警，文献[4-5]通过DTMF公用电话网报警．后者是以视频监控为主人工报警为辅的防盗系统，如文献[6-7]．2种防盗监控系统都能实现基本的防盗报警功能，然前者不能实时监控家居情况，后者需要人为监控．随着物联网技术的飞速发展，特别是ZigBee、无线Wi-Fi及职能手机技术的发展及应用，上述设计已不能完全满足用户需要．
针对上述，提出1种防盗监控一体化的基于物联网技术的智能家居防盗监控系统，该系统以无线传感ZigBee技术组成的人体红外传感器网络作为入侵检测，以AT89C51单片机为防盗控制核心，以S3C2440ARM9为视频采集及处理中心，检测到入侵后通过公用电话网远程报告用户，用户可及时使用网络终端(智能手机或电脑等)上网远程监控家居情况，并保存监控视频记录．
1 智能家居防盗监控系统体系结构
基于物联网技术的智能家居防盗监控系统主要由智能防盗和远程监控2个部分组成，如图1所示．图1左侧为智能防盗部分，主要包括AT89C51单片机控制中心、入境检测模块、电话报警模块，其中入境检测模块主要是由多个人体红外传感器通过ZigBee技术组成的无线传感器网络．当入境检测模块检测到有人入侵时，通过
收稿日期：2012-11-28
基金项目：湖南省科技厅科研基金资助项目(2012FJ3025)；湖南省教育厅科研基金资助项目(12C0584)；益阳市科技局科研基金资助项目(2011JZ45)
作者简介：李稳国(1977-)，男，湖南邵阳人，讲师，硕士，主要从事计算机网络研究．
李稳国等：基于物联网技术的智能家居防盗监控系统
第21卷
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无线传感器网络发送无线信号给单片机控制中心，控制中心立刻通过电话报警模块拨打用户电话，同时给ARM 处理器发送视频保存命令．图1右侧是远程监控部分主要由ARMS3C2440处理中心、视频采集设备、存储设备、视频监控服务器组成；视频采集设备(USB 摄像头)采集视频信号发给ARM 处理中心，ARM 处理中心对视频信号编码、压缩、传输给Web 服务器端．其主要功能是可利用网络终端设备(如PC 、PAD 、智能手机等)远程登陆监控服务器，实时查看家居状况．
图1 系统体系结构方框图
2 系统主要模块设计
2.1 电话报警模块
电话报警模块采用PH8810电话接口模块，内部集成了DTMF 接收(HT9170)和发射(HT9200)功能，如图2所示．更方便的与单片机相连接，使得单片机操作更灵活；单片机只需对HT9170和HT9200的操作就可以实现对DTMF 收发．PH8810是专门针对单片机与电话线路相连的非常完善的电话接口功能模块，电路图如图2所示．当单片机检测到监控器信号时，判断后从P1^1脚输出高电平对模块摘机，摘机后通过拨号芯片HT9200发出DTMF(双音多频)信号以实现自动拨号．
图2 电话接口电路图
2.2 视频采集模块
视频采集模块主要是由摄像头USB 接口电
路组成，如图3所示．USB Host ，它通过1个USB
HUB 芯片扩展为4个USB Host 接口，这和普通PC 的USB 接口一样，可以接USB 摄像头、USB 键盘、USB 鼠标、U 盘等常见的USB 外设，本设计用于接USB 摄像头．
R2715K
图3 摄像头USB 接口设计图
3 系统软件设计
软件的设计主要包括嵌入式Linux 开发环境的搭建、视频数据的采集、压缩、传输，以及为了实现网络化而进行的基于嵌入式Linux 系统上的Web 服务器搭建，为实现网络交互智能化而设计的Html 和Cgi 编程，为PC 端视频播放而实现的视频流数据接收解码播放程序，主流程图如图4所示．
图4 主程序流程图
湖 南 城 市 学 院 学 报（自然科学版）2012年第4期76
软件系统的总计框架分2个部分，第1部分是服务器端的处理，第2部分是客户端的处理．服务器端的处理是由2小部分组成：一个是网络页面交互，另一个是数据的采集并打包发送．网络页面交互采用html网页编程和cgi脚本联合实现智能的交互，当客户端验证通过后，才进入服务器端处理第2部分．第2小部分采用V4L2视频驱动程序接口实现数据的采集，然后经过ffmpeg调用libx264库对原始的YUV420P数据进行x264编码，接着将编码后的视频数据经过rtp打包发送到网络上．第2部分是客户端的处理, 客户端的处理可以使用开源的播放器VLC，它可以实现网络rtp流的实时解码播放，本设计同时实现了通过一个JwebPlayer程序，它是个applet小程序，加载到web 页面中用来播放视频流．
4 样机测试
样机实物如图5所示，主要由内置zc3xx芯片的摄像头、micro2440开发板、红外人体检测传感器、智能防盗电路板组成．监控软件环境采用Linux操作系统，Web服务器端位于micro2440开发板的Flash存储区中．智能防盗电路板的电话接口接公用电话接口，Micro2440开发板的网络接口接Internet．当室内有人入侵时，系统自动拨号报告用户．用户通过个人电脑(或智能手机)在客户端浏览器里输入开发板的ip地址，会进入客户端登入页面，在里面输入用户名和密码，如果输入正确，会进入客户端监控页面，如图6所示．系统的整机测试表明，该系统能实现入境检测自动拨号报告用户，用户可以通过Internet实时查看家居监控视频，达到智能防盗监控的目的．
图5 样机实物图
图6 远程监控页面图
5 结论
设计并实现了一种基于物联网技术的智能家居防盗监控系统，该系统样机整体测试表明该系统的能利用人体红外传感器网络实现入侵检测，通过公用电话网络实现远程报警，通过Internet 可实时远程监控家居安全状况．该系统也可用于其它防盗监控场所，具有很好的应用前景．
参考文献：
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(责任编校：库文珍)
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
物联网智能家居系统毕业论文
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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
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。
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《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
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)
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。
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)
《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 引言： 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。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。 一、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。 二、智能家居没有在我国普及的原因 智能家居是实现人们高品质生活的一种有效措施,其在为人们提供舒适、安全、健康的居住环境的同时还能够为人们创造更多的“方便”。但是，目前我国广大的人民群众并没有通过此种方式提高生活品质。究其原因主要表现在以下几方面。 １、行业内厂商未达成一致的协议 智能家居系统的构成需要结合各种先进的科学技术才能够真正发挥其作用。因科学技术的应用是需要与掌握技术的厂商进行协调。在达成一致的情况下，厂商才会提高科学技术,应用于智能家居中。由于目前行业内并缺乏标准的智能家居系统技术支持协议,在与厂商协调过程中出现矛盾或意见不符,最终致使科学技术的支持为能达成，相应的智能家居系统中的一些功能无法有效的在人们住宅中发挥作用。 2、智能家居系统能够实施的功能少 截止到今天，智能家居产业已经发展了１0多年。在这期间,智能家居系统功能主要以安全报警和智能控制这两方面。而信息处理、环境调节等功能还处在待发展阶段。而致使智能家居在科学技术蓬勃发展过程中止步不前的原因是智能家居系统功能的研发需要承担很大的风险,一旦研究失败将会损失大量资金。 3、市场接受程度低 目前，绝大多数的国民对智能家居的认识较少,不了解智能家居系统作用,未曾感受到智能家居的便利，让广大人民群众在短时间接受智能家居难度较大。此种情况对智能家居市场
基于物联网的智能家居系统
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/de18169793.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