智能家居自动控制设备通用技术要求
智能家居zigbee技术与产品介绍
ZigBee技术产品十三大特性
• 9：采用安全性更强128位加密技术（AES， 比银行卡的DES加密安全十倍），目前在全 球还没有攻破的先例，相比传统的智能家居 降低了安全隐患。
智能家居系列产品
• 场景界面 - 主面板
当您要在家中看电影时，您要：开启电视 或投影仪、放下幕布、打开音响、调暗灯 光、拉上窗帘……这是“影院”场景。
当您要睡觉休息的时候，您要：关闭窗户、 光比灯光、打开安防设备、将空调调节成 睡眠模式、夜晚起来方便的时候，走道灯 光会自动亮起……这是“睡眠”场景。
• 无线技术
WIFI
一种短程无线传输技术，能够在数百米范围内 支持互联网接入的无线电信号。它的最大特点就是 方便人们随时随地接入互联网。但对于智能家居应 用来说缺点却很明显，功耗高、组网专业性强。高 功耗对于随时随地部署低功耗传感器是非常致命的 缺陷。另一个致命缺陷是安全性，随意买一张蹭网 卡就可以轻松破解wifi的账号和密码，这对于居家 安全是不利的。虽然wifi非常普及，但在智能家居 的应用中只是起到辅助补充的作用。
结论：智能家居产品的用户是万千普罗大众，也只有他们 才能给产业带来无穷的利润。如果不考虑普通用户的需求， 产品安装复杂，又存在着技术方面的先天缺陷，必然不为用 户所接受。无法快速打开市场，损失绝大部分的利润。
ZigBee与其他同类技术的比较
• 对比总结
使用感官对比：
物联传感ZigBee产品：ZigBee具有双向通信功能，家里灯 光电器的状态实时可见。响应速度超快，一个网关同时操作 2500个设备，全部开启时间不过1.2秒。
智能家居自动控制设备通用技术要求
智能家居自动控制设备通用技术要求一、引言智能家居是指通过各种技术手段实现家庭设备和家庭信息的互联互通，使家庭设备能够智能化、自动化地工作和交互。
智能家居自动控制设备是实现智能家居系统功能的核心组件之一。
本文将介绍智能家居自动控制设备的通用技术要求，并对其功能、性能、安全性和可靠性等方面进行详细讨论。
二、功能要求1. 家庭设备控制智能家居自动控制设备应能够对家庭中的各种设备进行控制，如电灯、空调、窗帘、门锁等。
控制功能应具备以下要求：•支持远程控制：用户能够通过手机、平板等终端设备随时随地对家庭设备进行远程控制。
•定时控制：用户能够设置时间，实现设备的定时开关。
•场景控制：用户能够根据自己的需求，设定不同的场景模式，实现一键控制多个设备的功能。
2. 家庭安全监测智能家居自动控制设备应能够监测家庭安全状况，并及时报警。
安全监测功能应具备以下要求：•烟雾探测报警：能够感知家庭中的烟雾，并在检测到异常时进行报警。
•门窗监测报警：能够感知门窗的开关状态，并在异常情况下进行报警。
•安防监控：能够接入摄像头和门窗传感器等设备，实现家庭安全监控。
1. 响应速度智能家居自动控制设备应具备较高的响应速度，能够快速、准确地执行用户的控制指令。
2. 扩展性智能家居自动控制设备应支持扩展，能够方便地连接新的设备，并实现与已有设备的协同工作。
3. 兼容性智能家居自动控制设备应支持多种通信协议和接口，能够与不同品牌、不同类型的家庭设备进行互联互通。
四、安全性要求1. 数据安全智能家居自动控制设备应具备良好的数据安全性，能够对用户的隐私数据进行加密传输，并采取必要的措施防止数据泄露。
2. 审计日志智能家居自动控制设备应记录用户的操作行为，形成审计日志，以方便用户在发生问题时进行追溯和排查。
3. 防止入侵智能家居自动控制设备应具备防止入侵的能力，能够防范黑客攻击和非法侵入。
1. 系统稳定性智能家居自动控制设备应具备良好的系统稳定性，能够长时间稳定运行，不易崩溃和死机。
智能家居的标准与协议
智能家居的标准与协议古人云：“没有规矩，无以成方圆”，在智能家居领域也是如此。
在技术上，智能家居建设面临的挑战不是设备或实施问题，而是标准与协议问题。
智能家居是一个多行业交叉覆盖的系统工程，各设备厂商按照不同的接口标准与协议生产设备，其结果是：不同设备之间的互连、互通变得非常困难。
因此，建立共同遵循的标准与协议是发展智能家居必须首先解决的问题。
目前，智能家居领域的国际标准尚未成熟，各大厂商和相关组织机构正在着手建立和制定智能家居系统内部设备之间的网络接口标准和数据传输协议。
抓住机会，参与标准的制定，将给国内厂商带来无穷的机会。
家庭总线系统家庭总线是智能家居实现的重要基础，是住宅内部的神经系统，其主要作用是连接家中的各种电子、电气设备，负责将家庭内的各种通信设备(包括安保、电话、家电、视听设备等)连接在一起，形成一个完整的家庭网络。
日本是较早推动智能家居发展的国家之一，它较早地提出了家庭总线系统（Home Bus System，简称HBS）的概念，成立了家庭总线(HBS)研究会，并在邮政省和通产省的指导下组成了HBS标准委员会，制定了日本的HBS标准。
按照该标准，HBS系统由一条同轴电缆和4对双绞线构成，前者用于传输图像信息，后者用于传输语音、数据及控制信号。
各类家用设备与电气设备均按一定方式与HBS相连，这些电气设备既可以在室内进行控制，也可在异地通过电话进行遥控。
为适应大型居住社区的需要，1988年年初，日本住宅信息化推进协会又推出了超级家庭总线（Super Home Bus System，简称S-HBS），它适用于更大的范围，因为一个S-HBS系统可挂接数千个家庭内部网。
家庭智能化要求诸多家电和网络能够彼此相容，总线协议是其精髓所在，只有接口畅通，家电才能“听懂”人发出的指令，因此总线标准的物理层接口形式是智能家居亟待解决的重要问题之一。
目前比较成型的总线标准协议主要是美国公司提出的，包括Echelon 公司的LonWorks协议、电子工业协会(EIA)的CE总线协议(CEBuS)、Smart House LP的智能屋协议和X-10公司的X-10协议等。
通用技术作品设计方案和制作过程
通用技术作品设计方案和制作过程设计方案：本次通用技术作品设计方案为“智能家居控制系统”，旨在设计一个能够实现家居自动化的智能控制设备，提升居住环境的便利性、舒适性、隐私性以及节能环保性等多个方面。
该产品主要具有以下特点：1. 智能化控制：可以通过手机APP、智能电视等智能设备远程控制家居设备，实现智能化程度。
2. 多功能控制：除了常见的灯光、风扇、空调等电器设备外，还可以控制窗帘、门锁等设备，满足多样的客户需求。
3. 联动控制：系统具有联动控制功能，可以通过设置家居场景模式，实现设备自动开启、关闭、调整等操作。
4. 安全性能：系统采用了多重安全保护措施，保障智能家居设备的安全稳定性。
系统主要由硬件设备和软件控制系统两部分组成。
硬件设备中包括：智能家居主控制器，温度传感器、湿度传感器、人体传感器、门锁、摄像头等传感器和设备。
软件控制系统则包括：手机APP、远程服务端、局域网服务器以及智能家居主控制器等。
制作过程：制作智能家居设备主要分为以下五个步骤：1. 硬件准备首先将需要用到的硬件设备以及传感器准备齐全。
如：智能家居主控制器、温湿度传感器、人体红外传感器（PIR）、门锁摄像机、智能音响等。
2. 硬件集成将各个模块的硬件设备进行搭配组合，并通过接线进行电路连接。
例如，将温湿度传感器与智能家居主控制器用3针排线连接，将人体红外传感器也连接到主控制器上。
3. 软件编程编写硬件设备的控制程序，将硬件和软件进行整合。
首先确定控制主流程，然后根据硬件集成情况，编写相应的传感器驱动和处理程序。
再制作与控制主流程相对应的用户操作界面，使操作更加人性化、方便。
4. 联网配置将智能家居系统连接到网络，实现远程控制，此过程主要包括与路由器连接，网络连接测试以及连接配置等多个步骤。
我们通过在家中设置主控制器上的wifi连接，并配置相应的网络参数，使得整个系统可以实现远程连接。
5. 测试验证在完成智能家居设备系统的搭建后，需要对设备进行测试验证。
通用技术实践教学案例(3篇)
第1篇一、案例背景随着科技的飞速发展，物联网技术逐渐渗透到人们生活的方方面面。
智能家居作为物联网的重要应用领域，已经成为人们追求高品质生活的重要方向。
本案例旨在通过Arduino平台，让学生掌握基本的电子电路知识、编程技能以及物联网技术，设计并实现一个简单的智能家居系统。
二、教学目标1. 理解智能家居系统的基本原理和组成。
2. 掌握Arduino编程语言的基本语法和编程技巧。
3. 熟悉电子元器件的使用和电路连接方法。
4. 培养学生的创新意识和团队协作能力。
三、教学内容1. 智能家居系统概述- 介绍智能家居系统的定义、发展历程和分类。
- 分析智能家居系统的基本组成和功能模块。
2. Arduino编程基础- 学习Arduino开发环境搭建。
- 掌握Arduino编程语言的基本语法和编程技巧。
- 熟悉Arduino库函数的使用。
3. 电子元器件与电路- 认识常用电子元器件，如电阻、电容、二极管、三极管等。
- 学习电路原理图绘制和电路板焊接。
- 掌握电路调试和故障排除方法。
4. 物联网技术- 介绍物联网的基本概念和技术架构。
- 学习Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术。
- 掌握物联网设备的数据传输和处理。
5. 智能家居系统设计- 分析智能家居系统的需求，确定系统功能和模块。
- 设计系统架构，包括硬件和软件部分。
- 编写程序，实现系统功能。
- 调试和优化系统。
四、教学过程1. 理论教学- 利用PPT、视频等多媒体手段进行理论讲解。
- 结合实际案例，引导学生分析问题、解决问题。
2. 实践操作- 学生分组，每组完成一个智能家居系统的设计与实现。
- 教师提供实验器材和指导，确保学生能够顺利完成实验。
3. 项目展示与评价- 学生展示自己的项目成果，包括系统设计、实现过程和测试结果。
- 教师和学生共同评价项目，总结经验教训。
五、教学案例案例名称：基于Arduino的智能灯光控制系统案例描述：本案例旨在设计一个基于Arduino的智能灯光控制系统，实现对家中灯光的远程控制。
高一下通用技术作品与说明
高一下通用技术作品与说明一、引言通用技术是一门综合性较强的学科，通过学习通用技术，可以培养学生的动手能力、创新能力和解决问题的能力。
在高一下学期，我们开展了通用技术的相关实践活动，完成了一系列作品，并对其进行了详细的说明。
本文将对我们的作品和说明进行总结和展示。
二、作品一：智能家居控制系统我们设计了一个智能家居控制系统，可以通过手机APP实现对家中电器的远程控制。
该系统由硬件和软件两部分组成。
硬件方面，我们使用了Arduino开发板和各种传感器、执行器等电子元件，通过编程实现了与电器的连接和控制。
软件方面，我们使用了Android Studio进行开发，设计了一个简洁易用的手机APP，用户可以通过该APP实现对电器的开关、定时控制等操作。
三、作品二：智能健康监测手环我们制作了一款智能健康监测手环，可以实时监测用户的心率、血压、步数等健康数据，并将数据通过蓝牙传输到手机APP上进行分析和展示。
手环采用了先进的传感器技术和算法，能够准确测量用户的生理指标，并提醒用户注意健康状况。
手机APP提供了详细的健康报告和个人健康管理功能，用户可以通过手环和APP共同实现健康监测和管理。
四、作品三：智能农业温室我们设计了一个智能农业温室，可以自动监测和调控温度、湿度、光照等环境参数，实现对农作物的精确控制。
温室内部安装了温湿度传感器、光照传感器等设备，通过单片机控制系统对这些传感器进行实时监测，并根据预设的参数进行相应调节。
我们还开发了一个基于Web的远程监控系统，农民可以通过手机或电脑远程监控和控制温室，提高农作物的产量和质量。
五、作品四：智能车辆导航系统我们设计了一个智能车辆导航系统，可以实时导航、路况预警和交通助手功能。
该系统通过GPS定位和地图数据，实现了车辆的准确定位和导航。
同时，我们还引入了实时交通数据和智能算法，可以提前预警路况拥堵和事故情况，并为驾驶员提供最佳的交通路线和出行建议。
这个系统不仅可以提高驾驶安全性，还可以节省时间和燃料成本。
信息安全技术 智能家居安全通用技术要求和测试评价方法-编制说明
《信息安全技术智能家居安全通用技术要求和测试评价方法》（征求意见稿）编制说明一、工作简况1、任务来源为了建立和完善国家信息安全标准体系，根据《关于通报全国信息安全标准化技术委员会2018年信息安全标准项目的通知》（信安秘字[2018]028号），制定本标准。
根据中移（杭州）信息技术有限公司的申请，全国信息安全标准化技术委员会于2018年在《关于通报全国信息安全标准化技术委员会2018年信息安全标准项目的通知》（信安秘字[2018]028号）下达了《信息安全技术智能家居安全通用技术要求》的标准制定任务，由中移（杭州）信息技术有限公司牵头承担标准制定工作，起草单位包括：中移（杭州）信息技术有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国信息通信研究院、公安部第三研究所、国家计算机网络应急技术处理协调中心、北京京东尚科信息技术有限公司、联想控股股份有限公司、北京百度网讯科技有限公司、华为技术有限公司、中国网络安全审查技术与认证中心、小米科技有限责任公司、中国信息通信科技集团有限公司、杭州安恒信息技术股份有限公司。
2、主要起草单位和工作组成员本标准起草单位：中移（杭州）信息技术有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国信息通信研究院、公安部第三研究所、国家计算机网络应急技术处理协调中心、北京京东尚科信息技术有限公司、联想（北京）有限公司、北京百度网讯科技有限公司、阿里巴巴集团控股有限公司、中国电子标准化技术研究院、中国软件评测中心、海信集团有限公司、北京奇虎科技有限公司、深圳市优点科技有限公司、广东欧珀移动通信有限公司、华为技术有限公司、中国网络安全审查技术与认证中心、小米科技有限责任公司、中国信息通信科技集团有限公司、杭州安恒信息技术股份有限公司。
主要起草人有：路晓明、张滨、智绪龙、许蓓蓓、邱勤、董靖宇、李轶、贾倩、王华景、乔喆、冯运波、李汝鑫、何清林、张艳、宁华、周毅、刘陶、王剑、王艳红、刘继顺、李笑如、包沉浮、孙科、方强、李世斌、孙宗臣、张屹、汪国平、李腾、姚一楠、衣强、王晖、申永波、李明菊、吴国燕、王辉。
高中通用技术小制作
高中通用技术小制作高中通用技术小制作：智能家居系统设计与制作一、前言随着科技的发展，智能家居的概念被越来越多的人所熟知，智能家居系统的设计与制作成为了很多人的热门话题。
我们在生活中，遇到了很多问题，比如说忘记关灯、开电视、吸尘器等，如何解决这些问题呢？这时候智能家居就可以完成这些任务。
因此，在这篇文章中将介绍智能家居系统的设计和制作，希望能够帮助大家更深入地了解智能家居。
二、智能家居系统的设计思路1. 硬件设计智能家居系统一般包括多个子系统，比如智能灯光控制、智能开关控制、智能门锁控制等。
因此，我们需要一些硬件来连接这些子系统，来实现智能家居的自动化控制。
我们需要选择一些控制器，比如 Raspberry Pi、Arduino或者其他的 MCU 作为主控板，来控制这些子系统。
另外，为了实现远程控制，我们还需要一些通信模块，比如Wi-Fi 模块或者蓝牙模块。
而为了实现触摸屏或者语音控制，我们还需要一些输入模块，比如触摸屏模块、语音识别模块等。
2. 软件设计智能家居系统的软件实现比较复杂，需要考虑到多条任务的并行执行。
我们可以使用多线程或者多进程的方式来实现不同任务的并行执行。
同时，我们还需要考虑到数据的传递和存储，需要使用数据库来存储传感器数据或者控制命令。
在智能家居系统中，数据的传递方式一般有三种：广播、点对点和发布/订阅。
在广播方式中，数据被发送到所有设备；在点对点方式中，数据仅被发送到指定的设备；在发布/订阅方式中，数据被发送到订阅了该数据的设备。
3. 用户界面设计用户界面是智能家居系统非常重要的一个部分，好的用户界面设计可以让用户更好地控制智能家居。
我们需要考虑到用户的使用习惯和便捷性，选择一个合适的用户界面设计风格。
在用户界面设计中，我们需要考虑到以下几点：用户体验、交互设计、可用性和UI设计。
三、智能家居系统的制作本文以智能灯光控制和智能慢摇窗帘控制为例，介绍智能家居系统的具体制作过程。
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Wifi到CC2530 集成CNMP
三、技术方案
设备
空调、灯光、净化器、太阳能控制器等
中央控制器
建议采用云服务或者安卓平台通用软件
手机监控软件
通用监控软件
三、推广、培训与认证
推广
智标委、协会、联盟企业共同推进
培训
有强烈互联互通意愿的设备商
认证
智标委牵头、参与企业收益
养 老
儿 童 成 长
手 机 控 信息转换设备
• • 通用路由器 协议转换器 红外/无线单工转换器
传感设备
• • 安防设备/安防探测器 环境监测探测器
监控设备
• • 中央控制器 云控制器
•
执行设备
• • • 智能开关/插座 智能家电 门禁设备
二、标准组成之总体要求
设备电气性能需满足GB4706.1-1998要求 设备应具有网络状态指示功能
设备n的安全识别码 变量操作指令 报文
报文长度 安全 标识码 功能码 功能参数 时间码
安全签名
三、技术方案
软件协议栈 标准C语言开发，可移植到8位、16位、32位设备
VSOP协议 CNMP协议
无线模块
CC1101+8位单片机 集成VSOP协议栈 CC2530 集成VSOP协议栈
通用协议转换器
家庭自动控制 私云
用户习惯学习 私云
设备增值服务 公云
云计算
VSOP
6LPAN
BT4.0
二、标准组成之拓扑结构
智能家居云服务平台
Internet 家庭网络 (以太网/WIFI) 家庭路由器 移动监控终端 (智能手机/平板) 家庭中央控制设备
内部总线
家庭中央控制 单元 协议 转换模块 有线总线 无线网络 协议 转换模块
7
8
安德森、博盛、康泰、西谷、深国电等新型共同推进
一、国标优势
VSOP与6Lowpan、Zigbee技术的比较
VSOP 6LPAN Zigbee
云计算
安全云变量
无
无
应用
变量操作
无
绑定
网络层
UDP
TCP/UDP
不支持
网络映射
简单映射协议 推荐短程无线 无指定介质
6LPAN
无
物理层
IEEE802.15.4
协议 转换模块 Zigbee 设备 1 设备 2 设备 4 设备 n 设备 n+1
设备 1
设备 2
设备 n
设备 1
设备 2
设备 n
设备 3
二、标准组成之拓扑结构
智能家居云服务平台
Internet 移动监控终端 (智能手机/平板) 家庭中央 控制设备 家庭路由器 家庭网络 (以太网/WIFI) 协议 转换器 有线总线 无线网络 协议 转换器 Zigbee 设备 1 设备 1 设备 2 设备 n 设备 1 设备 2 设备 n 设备 3 设备 2 设备 4 设备 n 设备 n+1 协议 转换器
二、标准组成之协议
设备监控 变量安全操作协议 TCP/IP 控制网络映射协议 Zigbee IEEE 802.15.4 私有逻辑链路协议 电力线 (室内) EIA-485 CSMA/CA 其他射频
设备 描述 XML/QRCODE HTTP
设备 发现 SSDP
IEEE802.3/802.11
二、标准组成之自动控制
设备应具有发现、控制、描述和系统事件发布的功能
设备要求具有总线接口或无线射频接口 设备应支持VSOP，签名密钥由统一发放。 设备可支持SOAP协议 设备可支持无线射频
设备可具有 UART接口
二、标准组成之传感类设备要求
二、标准组成之执行类设备要求
二、标准组成之执行类设备要求
二、标准组成之执行类设备要求
二、标准组成之控制要求
二、标准组成之控制要求
二、标准组成之控制要求
二、标准组成之控制要求
二、标准组成之控制要求
二、标准组成之控制要求
二、标准组成之测试要求
二、标准组成之标识要求
二、标准组成之VSOP
设备商签名根密钥
分散 算法
设备n的签名密钥
签名 算法 安全签名
IEEE802.15.4
一、国标优势
VSOP与6Lowpan、Zigbee技术的比较
VSOP 6LPAN Zigbee
硬件方案
多
少
少
协议栈
小
大
中
成本
低
较大
大
支持设备
灯光、家电 可穿戴设备
中国传统企业 创新企业
家电、 传感设备 各大IT厂商
灯光、安防
支持厂商
部分设备商
一、国标优势
VSOP与6Lowpan、BT4.0的技术融合
3
4
面向家庭自动化应用，为人工智能应用 提供基础平台
硬件方案标准化，免安装、免配置实现成本将降低50%
一、国标优势
制定厂商覆盖家电、灯光、安防龙头企业，影响力大
5 6
优势德、达峰等小家电主控板企业参与制定， 覆盖小家电主控板75%，为全行业提供解决 方案 ABB、鸿雁、MOX、尼特等传统智能 家居企业参与制定引领行业推广
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王斌
《智能家居自动控制设备通 用技术要求》国家标准释义
国标编写组 2015年1月10日 杭州
目 录 / contents
01
国标优势 标准组成 技术方案
02
03
04
推广、培训与认证
一、国标优势
技术先进，与云计算、人工智能技术无缝衔接，代表行业发展方向。
1 2
优势
面向变量操作，云变量直接面向云计算
安全操作，控与被控设备均认证，防智能 硬件黑客攻击