基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析
物联网技术在智能家居领域的应用案例分析

物联网技术在智能家居领域的应用案例分析随着科技的不断发展,智能家居已经成为了现代家庭的新宠。
物联网技术的普及与应用使得智能家居得以实现更加智能化、便捷化、舒适化的生活体验。
本文将通过分析几个具体的案例,来说明物联网技术在智能家居领域的应用与优势。
案例一:智能照明系统智能照明系统是物联网技术在智能家居领域的典型应用之一。
通过智能照明系统,用户可以通过智能手机、智能音箱等终端设备,远程控制家中的灯光开关、颜色和亮度等。
此外,智能照明系统还可以根据用户的习惯和环境条件智能调整照明。
例如,当用户进入房间时,传感器可以感知到人体活动,并自动打开灯光;当天亮时,照明系统可以自动调整亮度,为用户提供舒适的光线。
案例二:智能家电控制智能家电控制系统是另一个物联网技术在智能家居领域的应用案例。
通过智能家电控制系统,家庭中的各种电器设备可以连接到互联网,并通过手机等设备进行远程控制。
用户可以通过手机 APP 实时监控家中电器的使用状况,并实现远程开关、定时启动等功能。
举例来说,当用户离开家时,可以通过手机远程关闭空调、电视等设备,避免浪费能源;当用户即将回家时,可以提前通过手机启动空调、热水器等,提供一个舒适的家庭环境。
案例三:智能安防系统智能安防系统是物联网技术在智能家居领域的又一重要应用。
通过智能安防系统,家庭可以实现对入侵事件、火灾、气体泄漏等危险情况的实时监测和报警。
系统通过互联网将安防设备(如摄像头、门磁、烟雾传感器等)连接到用户的手机等设备上,用户可以随时随地监控家中的安全状态,并接收及时的安全警报。
例如,当系统监测到家中有异常情况时,会立即向用户发送警报,并提供相关视频监控。
这使得用户能够采取相应的措施,保障家庭安全。
案例四:智能能耗监测智能能耗监测系统是物联网技术在智能家居领域的应用之一。
通过智能能耗监测系统,用户能够实时监控家中各个电器设备的能耗情况,并进行能源管理。
用户可以通过手机等设备查看每个设备的用电情况,并根据用电情况提供合理的用电建议,以降低能源消耗。
构建智能家庭物联网技术在智能家居的成功案例

构建智能家庭物联网技术在智能家居的成功案例随着科技的不断发展,智能家居已经成为了一种趋势,并且广泛应用于人们的生活中。
智能家居通过物联网技术的构建,实现了家居设备的互联互通,使人们的生活更加便捷、安全和舒适。
本文将通过介绍几个智能家庭物联网技术在智能家居领域的成功案例,来展示这项技术的优势和应用前景。
案例一:智能安防系统在传统家居中,安全一直是人们最为关注的问题之一。
传统的安防系统多数需要人为设置和操作,不仅存在操作繁琐的问题,而且很难达到全天候的监控。
而通过智能家庭物联网技术的应用,可以将各种安全设备如摄像头、门锁、报警器等联网,实现智能化的安全防护。
当有人闯入或出现异常情况时,系统会自动向用户发送警报信息,用户可以通过手机随时查看家中的情况,并进行远程控制,保障家庭安全。
这种智能安防系统不仅提高了安全性,还简化了操作流程,使用户更加方便地管理和控制家中的安全。
案例二:智能能源管理随着节能环保意识的提高,人们对家庭能源的合理利用也日益重视。
智能家庭物联网技术可以通过连接电器设备和能源监测装置,实现对家庭能源的实时监测和管理。
用户可以通过手机或其他设备查看家庭各个电器的用电量和耗能情况,并进行控制和调整。
例如,当家庭人员离开时,系统会智能地关闭不需要的电器设备,节省能源;当检测到家中温度过高时,系统会自动调节空调温度,提高用能效率。
通过智能能源管理,不仅可以降低家庭能源消耗,还可以节省家庭经济开支,实现可持续发展。
案例三:智能健康监护随着人们对健康的关注程度不断提高,智能家庭物联网技术也被应用于健康监护领域。
通过连接体征监测设备如心率计、血压计、体温计等,智能家居可以随时监测家庭成员的健康状况,并将监测数据实时传输到手机或指定设备上。
当检测到异常情况时,系统会自动向用户发送警报信息,并提供相应的建议和处理方法。
这种智能健康监护系统可以帮助用户及时发现和处理健康问题,提高家庭成员的生活质量和安全性。
物联网技术在智慧家居安全中的应用案例

物联网技术在智慧家居安全中的应用案例智慧家居是指通过智能化设备、传感器、网络等技术手段,使家居环境更加智能化、便捷化和人性化的一种家居方式。
随着物联网技术的不断发展,智慧家居安全已经成为人们关注的焦点。
本文将通过介绍几个物联网技术在智慧家居安全中的应用案例,探讨如何通过物联网技术提升智慧家居的安全性。
案例一:智能门锁系统智能门锁是物联网技术在智慧家居安全中的典型应用之一。
通过将传感器与门锁相结合,实现门锁的自动化控制和监测。
例如,当门锁感应到异常活动时,如陌生人尝试进入或者门锁被破坏,智能门锁可以及时向家庭成员发送警报信息,并自动触发报警系统。
这样可以大大提升智慧家居的安全性,保障家庭成员的安全。
案例二:智能监控系统智能监控系统是利用物联网技术实现对家居环境的全方位监控,并通过云平台将监控数据传输到用户手机等终端设备上,实现远程监控。
通过智能摄像头和传感器,智能监控系统可以实时检测家中的情况,包括入侵检测、火灾预警、窗户是否关闭等。
一旦发生异常情况,智能监控系统可以立即向用户发送警报信息,并提供相应的解决方案。
这种智能监控系统不仅提高了家庭的安全性,也让用户能够随时关注家中的状况,为用户提供便利。
案例三:智能煤气报警器智能煤气报警器是物联网技术在智慧家居安全中的另一个典型应用案例。
智能煤气报警器可以实时监测家庭中煤气泄露情况,并在检测到煤气泄露时,发出声音和光线警报,并立即发送警报信息到用户手机上。
此外,智能煤气报警器还可以将报警信息发送给相应的维修人员,以便他们迅速进行处理。
通过智能煤气报警器的应用,可以有效预防煤气泄露所引发的事故,确保家庭成员的安全。
案例四:智能灯光控制系统智能灯光控制系统是物联网技术在智慧家居安全中的另一个创新应用。
通过智能灯光控制系统,用户可以随时远程控制家中灯光的开关和调节亮度,实现远程开关灯光的功能。
这种系统可以让人们在离开家时,通过手机远程控制灯光的开关,营造出有人在家的假象,起到一定的防盗作用。
物联网技术在智能家居中的应用案例

物联网技术在智能家居中的应用案例智能家居是一种通过互联网和物联网技术将各种家居设备和系统连接起来,实现智能化管理和控制的家庭生活方式。
物联网技术在智能家居中发挥着重要的作用,可以为用户提供更加便捷、智能的家庭生活体验。
本文将通过几个物联网技术在智能家居中的应用案例,具体介绍物联网技术对智能家居的影响。
案例一:智能安防系统智能安防系统是智能家居中最常见的应用之一。
通过物联网技术,用户可以实时监控家庭的安全状况,包括门窗是否关闭、有无异常入侵等。
当有异常情况出现时,系统可以自动发送警报信息给用户,并且可以通过手机应用程序进行远程监控和操作。
此外,智能安防系统还可以与其他智能设备进行联动,如自动关闭门窗、开启视频监控等。
物联网技术的应用使得智能安防系统更加智能化、便捷化,提高了家庭安全性。
案例二:智能能源管理智能能源管理也是物联网技术在智能家居中的重要应用之一。
通过物联网技术,用户可以实时获取家庭各项能源的使用情况,包括电力、水资源等。
系统可以根据用户设定的需求和时间段,自动调整家居设备的工作状态,达到高效节能的目的。
比如,用户可以通过手机应用程序随时随地控制家中的灯光、空调等电器设备的开关,根据实际需求进行调整。
物联网技术的应用使得智能能源管理更加智能化、灵活化,方便用户管理和控制能源使用。
案例三:智能健康监测物联网技术在智能家居中的应用还可以延伸到健康监测领域。
通过家中的智能设备,如智能手环、智能体重秤等,可以实时监测用户的身体状况和健康数据。
这些数据可以通过物联网技术上传到云端,并通过智能分析系统进行处理和分析。
用户可以通过手机应用程序随时查看和管理自己的健康数据,系统还可以根据用户的身体状况提供相应的健康建议和推荐。
物联网技术的应用使得智能健康监测更加便捷、科学,帮助用户更好地管理自己的健康。
案例四:智能家居控制智能家居控制是物联网技术的核心应用之一。
通过物联网技术,用户可以通过手机应用程序对家中的各种设备进行控制和管理。
物联网技术在智能家居领域中的应用案例分析

物联网技术在智能家居领域中的应用案例分析智能家居是指利用物联网、人工智能等技术,将家居内的设备、家具、电器等智能化,并通过互联网实现彼此之间的连接和控制。
随着物联网技术的不断发展和普及,智能家居正逐渐改变人们的生活方式和居住环境。
本文将通过实际应用案例分析,探讨物联网技术在智能家居领域中的应用。
案例一:智能助力家庭安全智能家居应用领域中最为广泛的案例之一是家庭安全。
通过物联网技术,用户可以在手机APP上实时监控家中的安全状况,例如门窗是否关闭、是否有人闯入等。
警报系统可以通过智能传感器感知异常情况,并及时向用户发送通知,提高家庭的安全性。
同时,智能家居还能与监控摄像头结合,用户可以随时通过手机远程查看家中的画面,保证家人安全。
案例二:智能能源管理智能家居在能源管理方面的应用也非常广泛。
通过物联网技术连接家中的电器设备,用户可以远程控制电器的开与关,避免长时间的浪费。
智能家居系统还可以通过学习用户的习惯,优化能源使用方案,将电器在用与待机的状态进行智能切换,从而最大程度地减少能源的浪费。
同时,智能家居还可以监测用电量,提供用电分析报告,帮助用户合理规划和节约能源。
案例三:智能健康护理随着人们对健康的关注度越来越高,智能家居在健康护理领域的应用也备受关注。
通过物联网技术,智能家居能够实时监测用户的生理健康状况,例如心率、血压等,为用户提供健康数据报告。
智能家居还可以通过连接医疗设备,实现远程医疗和远程监护,方便用户实时咨询医生,减少人与人之间的接触,提高医疗效率。
对于老年人或慢性病患者而言,智能家居的健康护理功能可以极大提高他们的生活质量。
案例四:智能娱乐体验智能家居还可以为用户带来丰富的娱乐体验。
通过物联网技术,智能家居可以实现多媒体设备的互联互通,例如智能电视、音响等设备可以通过手机APP进行控制,实现远程操控。
此外,智能家居还可以与游戏设备结合,提供更加沉浸式的游戏体验。
智能家居技术的应用,让用户能够更加方便、自由地享受娱乐时光。
物联网技术在智能家居中的应用案例

物联网技术在智能家居中的应用案例随着科技的不断进步,物联网技术逐渐渗透到人们的生活中,尤其在智能家居领域有着广泛的应用。
智能家居利用物联网技术,通过将各种家居设备和传感器连接到互联网,使整个家居系统能够智能化、自动化地运行,为人们提供更加便捷、安全、舒适的居住环境。
下面将介绍几个物联网技术在智能家居中的应用案例。
1. 智能安防系统智能安防系统通过物联网技术将家庭的监控摄像头、门锁、门窗传感器、烟雾传感器等设备连接到互联网,实现对家庭安全的实时监控和控制。
当有可疑人员进入家庭区域时,智能安防系统能够自动发出警报,并通过手机应用提醒用户,同时将监控画面实时传输到用户的手机上。
此外,智能安防系统还能与警报系统、消防系统等连接,提高家庭安全性能。
2. 智能家电控制物联网技术使智能家电能够实现互联互通,提供更加智能、便捷的使用体验。
通过智能手机的应用,用户可以随时随地远程控制家中的各种家电设备,例如灯光、温度控制器、窗帘等。
用户可以根据自己的需求,设置不同的场景模式,比如回家模式、离家模式等,智能家电能够自动调节家中的环境,提供更加舒适的居住体验。
同时,智能家电还可以通过物联网技术进行能源监测和管理,帮助用户节约能源,降低能源消耗。
3. 智能健康监测物联网技术在智能家居中的另一个重要应用是智能健康监测系统。
通过将各种健康监测设备,如智能手环、心率监测器、血压计等连接到互联网,智能健康监测系统能够实时监测用户的健康状况,并将数据传输到云端进行分析和存储。
用户可以通过手机应用查看自己的健康数据,如心率、血压、步数等,并设置健康目标和提醒。
智能健康监测系统还可以通过物联网技术与医疗机构相连接,实现远程医疗服务,及时获取专业医生的健康建议和指导。
4. 智能家庭娱乐物联网技术在智能家居中的应用还包括智能家庭娱乐系统。
通过将家庭的娱乐设备,如电视、音响、游戏机等连接到互联网,智能家庭娱乐系统能够实现多设备间的互动和信息共享。
智能家居实践中的物联网技术应用案例分析

智能家居实践中的物联网技术应用案例分析随着科技的不断发展,智能家居成为人们生活中的一个热门话题。
物联网技术作为智能家居的关键支撑,为现代家庭提供了更智能、更便捷的生活方式。
本文将通过分析几个实际案例,探讨物联网技术在智能家居领域的应用。
一、智能家居温控系统A公司开发了一款基于物联网技术的智能家居温控系统,该系统可以实时监测室内温度,并通过智能控制器调节空调的运行状态。
用户可以通过手机App远程监控室内温度,并随时调整温度设置,实现智能化的温控管理。
该系统采用了物联网技术,通过传感器实时感知室内温度,并将数据上传至云平台。
用户可以通过手机App与云平台进行通信,实现对室内温度的监控和控制。
同时,系统还具备学习能力,会根据用户的习惯和需求自动调整温度,并在用户离开家时自动关闭空调,以节能减排。
二、智能家居安防系统B公司推出了一套基于物联网技术的智能家居安防系统,该系统集成了视频监控、入侵检测、智能锁等功能,为用户提供全方位的家庭安全保障。
通过物联网技术,该系统可以实现对家庭各个区域的实时监控。
用户可以随时通过手机App观看家中摄像头的画面,了解家庭状况。
同时,系统还能够识别异常行为,并及时发送报警信息给用户。
用户还可以通过智能锁进行远程开锁,方便家人、朋友的出入管理。
三、智能家居健康监测系统C公司开发了一款基于物联网技术的智能家居健康监测系统,该系统通过传感器实时监测用户的生理参数,并将数据传输到云平台进行分析和处理,为用户提供科学合理的健康管理方案。
该系统通过佩戴式传感器实时监测用户的心率、血压、体温等生理参数,并通过无线网络将数据上传至云平台。
云平台会对数据进行分析和处理,生成健康报告,并提供个性化的健康建议。
用户可以通过手机App随时查看健康报告,并得到相应的指导和建议。
总结:以上所述的案例只是智能家居实践中的部分应用案例,物联网技术在智能家居领域具有广阔的应用前景。
通过物联网技术,智能家居可以实现更多样化的功能,为用户提供更舒适、便捷的居家体验。
基于物联网与大数据智能家庭解决方案实例分析

基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析(高级教程)主讲嘉宾:陈志成主持人:中关村大数据产业联盟副秘书长陈新河承办:中关村大数据产业联盟嘉宾介绍:陈志成:博士、教授。
现任中国人工智能学会基础委员会常务委员,中国通信学会云计算专家委员会委员,北京格分维科技有限公司总经理。
以下为分享实景全文:陈志成很高兴认识大家,简介一下:陈志成,博士,教授。
清华大学计算机系博士后,英国访问学者。
主要研究领域为:物联网、云计算、数据分析、人工智能、智慧家居、智慧医疗、智慧农业等。
主持和参及多项国家级、省部级、国际合作、及企业横向合作课题,发表论文和专利数十篇。
曾先后担任清华大学操作系统研究中心助理研究员,IEEE智能计算ICIC2006国际会议程序委员会委员、专题分会主席,计算机领域核心期刊审稿专家,高新技术企业技术总监;北京邮电大学世纪学院计算机系学科带头人,教授;华为技术公司高级技术专家,负责通信云计算、物联网(车联网)的系统架构设计,担任华为无线西研飞虎队队长,负责软件能力提升、新技术开发、及软件难题的攻坚工作。
获得优秀教师、优秀共产党员,突出贡献奖等。
现任:中国人工智能学会基础委员会常务委员,中国通信学会云计算专家委员会委员,中国信息协会大数据分会理事,北京格分维科技有限公司总经理。
大家好:很高兴受中关村大数据产业联盟陈新河副秘书长的邀请,来做客分享智能家居方面的话题。
具体题目是“基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析”。
欢迎大家来参及交流,希望能给大家带来一些启发,我自己也从中学习到一些东西。
在我分享过程中,大家可以随时发问,参及讨论。
在正式分享之前,首先说明两点:1. 智能家居方面的项目现在很多,大家到处都能够找到资料来看,所以今晚分享的重点不是纯学术的,也不是纯应用的,而是重点分享我自己从几年前到现在对智能家居的一些看法、观点、认识,并从中重点介绍我们自己负责的智能家居的解决方案思路。
2. 今晚分享的内容尽管是我总体负责的,但其中涉及到众多人员的参及,在此必须先致谢一下,感谢他们,得到他们同意。
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基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析(高级教程)主讲嘉宾:陈志成主持人:中关村大数据产业联盟副秘书长陈新河承办:中关村大数据产业联盟嘉宾介绍:陈志成:博士、教授。
现任中国人工智能学会基础委员会常务委员,中国通信学会云计算专家委员会委员,北京格分维科技有限公司总经理。
以下为分享实景全文:陈志成很高兴认识大家,简介一下:陈志成,博士,教授。
清华大学计算机系博士后,英国访问学者。
主要研究领域为:物联网、云计算、数据分析、人工智能、智慧家居、智慧医疗、智慧农业等。
主持和参与多项国家级、省部级、国际合作、及企业横向合作课题,发表论文和专利数十篇。
曾先后担任清华大学操作系统研究中心助理研究员,IEEE智能计算ICIC2006国际会议程序委员会委员、专题分会主席,计算机领域核心期刊审稿专家,高新技术企业技术总监;北京邮电大学世纪学院计算机系学科带头人,教授;华为技术公司高级技术专家,负责通信云计算、物联网(车联网)的系统架构设计,担任华为无线西研飞虎队队长,负责软件能力提升、新技术开发、及软件难题的攻坚工作。
获得优秀教师、优秀共产党员,突出贡献奖等。
现任:中国人工智能学会基础委员会常务委员,中国通信学会云计算专家委员会委员,中国信息协会大数据分会理事,北京格分维科技有限公司总经理。
大家好:很高兴受中关村大数据产业联盟陈新河副秘书长的邀请,来做客分享智能家居方面的话题。
具体题目是“基于物联网及大数据的智能家庭解决方案实例分析”。
欢迎大家来参与交流,希望能给大家带来一些启发,我自己也从中学习到一些东西。
在我分享过程中,大家可以随时发问,参与讨论。
在正式分享之前,首先说明两点:1. 智能家居方面的项目现在很多,大家到处都能够找到资料来看,所以今晚分享的重点不是纯学术的,也不是纯应用的,而是重点分享我自己从几年前到现在对智能家居的一些看法、观点、认识,并从中重点介绍我们自己负责的智能家居的解决方案思路。
2. 今晚分享的内容尽管是我总体负责的,但其中涉及到众多人员的参与,在此必须先致谢一下,感谢他们,得到他们同意。
主要成员有:北京工商大学计算机学院副教授毛明毅老师,她是智能家居自然基金项目的主持人;原北京工业大学硕士生黄庆福(2011年初毕业);原四川大学博士生吕建军(2010年底毕业);原北京邮电大学世纪学院的于璐琪,原清华大学计算机系硕士生高崝,合作测试公司(北京中科企锐科技中心)总经理梁国超,合作推广应用的装修公司,智能家居合作伙伴公司(福建亿力科技)等。
下面简要说明一下今晚分享的内容:第一部分:从事智能家居研发的经历分享。
第二部分:基于物联网的智能家居解决方案的具体分析。
第三部分:关于智能家居数据分析云平台建设。
第四部分:关于智能家居开发的标准及接口讨论。
第五部分:群友专家共同交流、提问、讨论。
下面开始逐个部分介绍。
第一部分:从事智能家居研发的经历分享。
我们团队做智能家居的历程:2005年开始做智能家居,基于zigbee协议的烟感器等,消防告警系统等。
2006年做智能安防,考勤,监控系统等。
2008年做基于手机的WAP应用,实现远程管理。
2010年研发完成智能插座,整套物联网系统,初步应用。
2011年北京市自然基金项目,物联网智能家居系统。
2012年搭建大数据分析平台。
2013年新版系统测试应用。
2014年《智能家居物联网系统》专著出版(最近出)。
我2006年开始做物联网方面的工作,当时国内还没有物联网这个概念,我们就做基于Zigbee协议的家庭和办公大楼的消防设备联网报警系统,比如房间的烟感器告警、温湿度告警等。
后来在此基础上用于煤矿井下的瓦斯浓度监测,河道水质监测等。
我自己主要做智能家居的远程管理方面的开发,其他的一些项目是与企业合作开发的。
我们于2008年开始使用物联网这个词,当时翻译还存在多个版本,起初用“Object Network”,后来从国外看资料才发现用“Internet ofThings”,这二者细看也有区别,粗看也就不计较了。
前者强调“对象、物体,意思是把物体连成网络”,后者强调“任何事物的网络”,不过二者也都可以包括“物体、网络、以及基于其上的应用”。
关于智能家居,英文也不统一,无论国内外文献,都有用过“Smart Home”的,也有用过“Intelligent Home”的。
二者都在普遍使用,也有用单词“House”的,不同文献中,其侧重点不同,用的英文不太一样,大家自己可以选择使用。
由于当时在学校任教,都是计算机专业的,在2008年至2014年之间,每年都有学生毕业设计选择这方面的课题,2009年之前我们做手机版本的系统还是基于WAP2.0来做的,用诺基亚手机。
到2010年开始改为在Android上开发,由于主要是学生开发,当时把规划的功能都实现了,但做了3个版本的界面,我感觉用户体验还不够好,当时我们小批量生产应用了一些家庭,也有装修公司催着我们下订单,但由于我当时出国,就没有去做大量应用的推广。
2011年由北京工商大学和北京邮电大学联合申请到了北京市自然科学基金项目,我们在之前物联网架构的基础上增加了大数据分析部分,目前基金项目已经结题,其中发表了十余篇相关的文章,申请了几项软件著作权,也有一些应用。
今年我们正在招聘有经验的设计人员,在重新设计界面,重新开发一个版本。
第二部分:基于物联网的智能家居解决方案的具体分析。
基于物联网与大数据的智能家庭解决方案,其系统架构如下图。
整个系统主要包含三个部分:一是家庭设备的传感器研究与开发,二是云平台服务器的建立,三是应用终端。
项目提出了整体性的系统架构,研究其中各个部分之间的通讯协议,制定接口标准,建立可服务的云计算平台。
从分层的角度来看,主要包含“感知层”、“网络层”、“应用层”。
其中,网络服务云平台整体上可以放在网络层,这种架构不仅适用于智能家电的远程控制,也适合于智能远程医疗,远程抄表,家庭监控防盗等。
云平台可以对用户家庭数据进行分析处理,并根据不同情况提供一些建设性的用电节能指示、家庭安全监控提示等。
上述这些都是物联网通用的分层结构,但是,针对我们具体的这个项目,数据采集与家电控制部分,主要开发了以下几个模块,分享如下。
第一个模块:智能插座(或称智能节点)。
智能插座属于设计中的底层传感器,功能是接收来自服务器的操作指令,从而控制继电器操作,对交流电进行控制,而且通过红外通讯,可以遥控各种具有红外遥控功能的家电,其设计方案框图如下。
智能插座由5部分电路组成,分别是单片机控制核心、nRF24L01无线模块、光耦与继电器控制单元、红外发射电路以及电源模块。
单片机控制单元主要通过nRF24L01无线模块接收操作指令,通过分析处理,截取正确的命令,然后根据命令是发射红外信号还是操作继电器。
电源模块主要是将交流电AC220V转换成DC12V的直流,并且通过两ASM1117稳压芯片,将12V稳压到5V和3.3V,分别给单片机和无线模块供电,电源模块所能提供的最大电路为360ma,足够智能节点的工作电流。
第二个模块:路由转换器(或称智能网关)。
路由转换器的功能就是通过无线网络或者wifi,接收服务器的数据,然后将这个数据转换,再次通过nRF24L01无线模块发送出去,这样,智能插座就能收到用户的操作命令了。
之所以选择这种方案,主要考虑成本问题,毕竟每个智能插座配备一个wifi模块,成本必然非常昂贵,而设计一个路由转换器,只需要一个Wifi模块,无线模块使用廉价、性能优异的nRF24L01即可。
路由转换器由4部分组成,分别是STM32F处理器核心、Wifi无线模块、nRF24L01无线模块以及电源管理。
STM32F处理器选用STM32F103CBT6,使用的内核属于Cortex-M3系列,最大主频为72MHz,具备非常丰富的通讯接口单元。
Wifi无线模块使用深圳海凌科电子有限公司出产的commwifi WLAN模块,图片如下:第三个模块:红外通信模块。
红外通信模块是我们这个项目的特色,通过它实现了“精细化家电的管控”,可以远程控制空调温度,电视频道等。
红外通信模块的编解码支持常用的多种格式,以NEC 为例,如下图。
另外,针对常用电器,通过红外读取其遥控器按键编码,实现了“参数自我学习”功能,类似于一个“万能遥控器”,这个功能被集成到智能插座之中,但其学习的编解码数据则保留在服务器数据库中。
智能插座的实质意义就是底层控制传感器,是智能家居管理系统中的执行单元,它的功能就是通过nRF24L01无线模块接收数据,从而控制继电器操作,并且通过红外发射管,将红外信号发射出去。
智能网关电源供电使用9V的适配器,芯片为LM2675-3.3V开关电源芯片,电压直接输出3.3V,最大供电电流是1A。
下面看几张具体的实物图如下。
第四个模块:WIFI模块。
WIFI采用现成的集成即可,在前面智能网关中已有介绍。
我们也有用Zigbee的。
作为案例分享,给出基于WIFI开发的调试系统图如下,供开发人员参考。
第五个模块:总线。
总线主板的PCB设计等就不发图片了,其中涉及一个地址空间的管理,十分重要,如下图所示。
以上的各个模块主要都是讲的“数据采集、传输”环节。
下面开始介绍云平台的设计。
第三部分:关于智能家居数据分析云平台建设。
在最前面的总体设计图中,中间层的那一部分,就是云平台。
我们也开发了基于PC机的Web页面,以及手机APP。
基于云计算的数据分析平台如下图。
我们其实开始用的关系数据库,后来增加了Hadoop和MapReduce并行处理系统。
我们在2011年用的就是开源的,如下图。
现在正在改版,打算不全用这个。
服务器管理这部分,重要的还是数据管理问题。
下面给出几个具体的数据库设计,供大家参考。
家电设备数据表,如下:网络服务器的主要功能是家电设备管理、用电分析。
其中,我们做了个积分功能,针对不同用户、小区用电情况进行分析,定期评比节能标兵。
针对PC网站功能,截图如下。
关于大数据分析部分,主要也就是统计图表,目前我们正在增加基于用户评价、积分的非结构化数据部分的功能开发。
其中一点很有意思,可以说一下:我们通过用电情况分析,可以了解哪个家庭通常在什么时段用电,比如:年轻人都在半夜上网,睡觉很晚,老年人一般都早睡早起等,这些能够被分析挖掘出来。
大数据部分,我不重点介绍了。
下面介绍手机端部分。
手机端侧,提供几个图片供参考。
上面第二、三部分介绍到这里,下面介绍智能家庭系统的开发接口。
第四部分:关于智能家居开发的标准及接口讨论。
这部分大家可以交流讨论,我们做这件事,其实一开始就是想做个“开发平台”,提供接口给行业开发者用。
智能家居尽管各种标准也有很多,但缺乏开发套件,当然,现在国内外很多公司都提供了。
不过各自接口侧重点不同。