基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制系统
基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制
系统
一、项目概述
1.1引言
21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步.你是否想一踏入家门就是一个光照度和温湿度舒适的环境,你是否在外边担心家里的安全,你是否想遥在外边想通过一个简单的电话就能控制家里的电器等.本文介绍的数字化家居控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、dvd录像机）进行远程控制；也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……；而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话.该系统除了具有手机远程控制功能后,还能通过自身的传感器模块感知外界环境的具体情况,并会根据实际情况进行适当的调整.在阴暗的天气里,它会自动打开灯,并调整灯的亮度,在阳光充足的天气里,它会自动关闭灯,或者将灯光调暗,并且与百叶窗配合来控制家里的光照度,由于本项目采用的是亮度可调的led灯,所以对于节能和环保都有很大的意义.此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动.舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志,智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活.
实现智能化离不开运算和控制单元,本系统采用at32uc3a0512作为主控器件,单片机应用系统由硬件和软件组成.硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现
其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成.在单片机应用系统开发的过程中,应不断调整软、硬件,协调地进行软、硬件设计,以提高工作效率,当系统硬件和软件紧密配合、协调一致,就可以组成高性能的单片机应用系统.本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试,根据开发的实际需要,相互协调、交叉,有机的进行.本设计的mcu与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准,为以后的产品化提供了良好的基础.
本系统的手机远程控制是基于电话交换网络的国际双音频通信标准dtmf通信方式,程控交换信令作为系统控制命令,采用mt8870双音频编解码电路实现,单片机通过mt8870识别来自手机的网络的控制信号,用户只需拨通家中的控制手机就可以根据系统的语音提示进行按键选择以实现用户身份的识别、远程控制和安防操作；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量,再经过单片机进行数据处理,实现实时测控；短消息发送部分采用基于siemenstc35gsm模块tc35modem和ti公司的电平转换芯片max3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能.
在设计本系统时,面对各种检测对象和大量控制单元,需要利用各种接口标准和mcu进行连接,再经过mcu进行数据处理,实现实时测控.而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点,而且可以大幅度提高采各模块和芯片的协调性,从而大大提高系统的可利用性.此次系统设计统正是把mt8870、tc35modem与at32uc3a0512单片机有机的结合起来,顺利的完成了本设计的要求.并且实现了学习型远程红外遥控功能,为控制红外家电和设备提供了良好的基础.本系统也可应用于工农业中,实现对无人值守岗位的远程监控等.
1.2项目背景/选题动机
21世纪是信息时代,各种电信新技术推动了人类文明的进步.自
从1876年,alexandergrahambell（贝尔）发明电话以来,世界各国
的电话网络发展非常迅速,近十年来,中国的固定电话业务呈现出举
世瞩目的快速增长.1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门,网络规模跃居世界第二位,2006年初固定电话用户总数达到35539.2万户,移动电话用户达到40407.2万户,现代电话网络是由程控交换
机进行交换传输,移动通信也从模拟时代走向了高度数字化时代,它
们的性能已经有了很大的进展,而且可靠性非常高.
正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化.这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,
提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的.
智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范
三个方面.
随着新技术和自动化的发展,传感器的使用数量越来越大,功能也越来越强,各种传感器都已经标准化、模块化这给智能家居控制系统的设计提供极大方便.
手机远程控制作为一较新的课题与常规的遥控方式相比,显示出一定的优越性,不需进行专门的布线.同时,由于手机各地联网,可以
充分利用现有的手机网,因此遥控距离可跨省市,甚至跨越国家.另外手机属双工通信手段.因此,这可以大大体现出利用手机进行遥控的
更大优越性.操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息,从而进行进一步的操作.手机遥控部分课题目前已有涉足者,但是只是还只限于实验室阶段,因而距离实际应用,尤其是对于日常生活
尚有一定的差距,并不能完全体现出手机遥控方式的双工通信特点.
本设计正是针对这一点进行了较大改进,采取单片机智能控制,利用
不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈,从而使操作者能够及时了解受控方信息,使产品达到交互式与智能化.
短信息服务（shortmessageservice,sms）是gsm （globalsystemformobilecommunication）系统中提供的一种gsm
终端（手机）之间,通过服务中心(servicecenter)进行文本信息收
发的应用服务,其中服务中心完成信息的存储和转发功能.短信息服
务作为gsm网络的一种基本业务,已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来.由于gsm网络在全国范围内实现了联网和漫游,具有网络能力强的特点,
用户无需另外组网,在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵的建网费用和维护费用.同时,他对用户的数量也没有限制,克服了传统的专网通信系统投资成本大、维护费用高、且网络监控的覆盖
范围和用户数量有限的缺陷.比传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势,加上gsm的sms本身具备的数据传送功能,都使
得这些应用得到迅速的普及.利用gsm短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能,性能稳定,为远程数据传送和监控设备的通信
提供了一个强大的支持平台.在此以gsm网络作为数据无线传输网络,它可以应用在银行、储蓄点机房监控、电信机房动力环境监控、通
信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、微
波站、光纤中继站等）及其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监
控及城市公用事业实时监控维护系统像煤气调压站、自来水、污水
管网和热力系统、电力系统城市中电网等情况中.在此本系统采用了siemens公司新一代无线通信gsm模块tc35是,它设计小巧、功耗
很低很大程度上方便了智能家居控制系统的设计.
另外本系统应用了当前最热门的物联网技术,在智能家居的终端控制设备和相应的节点上采用无线技术,准备应用zigbee或者rf模块来达到无线化的理想家居环境.另外,智能楼宇在当今也算是一个
比较新兴的市场,国务院在十二五中就提到了物联网,也提到了智能
家居的发展方向以及重点公关,相信智能家居和物联网等相关技术会在未来十年内得到很大的发展.
而且,在中国,智能家居的发展时间虽不长,但是从国内家电巨头及网络巨子的纷纷出手试水智能家居市场以及许多国际大企业对国
内智能家居厂家并购案可以看出,中国智能家居市场潜在着巨大商机.全国房地产业蓬勃发展,小区智能化已成为一项基本要求,再配上智
能家居,“全智能”的概念必然给房地产业带来新的卖点和活力,因
此“全智能”是二十一世纪房产开发商力推的主题,这也意味着,我
国智能家居产业迎来发展契机.
中国富有阶层正在形成,该部分家庭户均年收入在5.6万元以上,人口约4460万人,1400多万户,占城市人口的10%,总人口的3.5%,
占全社会消费购买力总和6万亿元的17%左右,因此主要针对这部分人的智能家居系统其市场总量为1400万套.正是在这种情况下,近两年来,智能家居系统的销售数量和总销售额都呈现连续攀升的势头,
智能家居市场从南方沿海地区和内地大中型城市已经辐射到西部地区.我国2009年智能家居市场规模达到420亿元,由于一系列向好因素的刺激作用,之后几年市场规模增速将超过20%,2015年预计将达
到1240亿元.本项目正是居于此市场因素的考虑下,逐手组建智能家居终端控制系统的,因此具有较大的市场前景.
二、需求分析
2.1功能要求
1.根据当前的环境温湿度和光照度与预先设置的温湿度和光照度,自动通过调整百叶窗,pwm控制的led日光灯,空调和加湿器来对屋
内环境进行调整,使得整体的环境达到最适宜状态.
2.可以通过手机远程控制家里的电器,用手机控制时候,通过语音芯片先前录好的音,语音提示输入密码,输入密码正确后,会播放事前设置好的语音命令,例如空调请按1,电视请按2等,然后按进入以后会有相关的关闭和开启提示,按下相应的按键将可以控制家里的电器.
3.能实现简单的防盗和报警功能,并能采取简单的处理,例如家里煤气泄漏时候,能够自动检测到,并且打开抽气机,并通过短信及时的报告屋主.能够防止外来人入侵,实现热释电等来人检测等.
4.能手动控制家里的led灯光的亮暗程度,可以通过pwm来控制整体的灯,实现节能和减排,这也符合当今时代倡导的环保.
5.在电脑端能够实现简单的控制和检测功能,可以通过远程网络节点对该设备进行操作.
图1系统架构
2.2性能要求
1.该系统能够预留未来可能需要用到的电器的接口
2.该手机远程控制器能够方便使用和防止误操作,能够识别密码和振铃信号,只有输入密码正确的条件下才能对电器和系统控制.可以对密码进行修改,但修改必须经过特殊手段,例如在控制台端设置自锁开关,如果要修改密码,必须将该开关闭合,修改后,必须将该开关断开才能正常工作.
3.该系统能够满足家庭用电安全,要求led灯能够进行手动调节亮度,另外要求该系统在设备不用时候能够关闭设备,防止耗电.
4.利用热释电等系统,能够实现代替门铃等和部分防盗功能,要求有两种模式,家里有人和家里无人模式,门磁开关也一样.
三、方案设计
3.1系统功能实现原理
本文利用at32uc3a0512、mt8870、tc35modem和各类家居传感器来实现相应的功能.
智能家居控制系统其硬件部分主要由五大部分构成,即手机远程
控制部分、控制单元、传感器数据采集系统、gsm模块tc35modem
与接口和电源部分.手机远程控制部分主要由mt8870和电压检测元
件组成,它是系统中控制部分关键的元件,它与控制单元组成控制部
分功能;传感器数据采集系统、gsm模块tc35modem和控制单元完成
报警等信号的处理和发送;电源部分则为各个部分提供工作电源.
3.1.1系统硬件结构框图
3.1.2远程控制设计与分析
系统控制器由mt8870接收远端发送来的dtmf信号、并对其进行解码,解码后的信号由中央处理单元采集处理.为了方便用户使用,系
统设计了语音提示界面.手机远程控制系统一般工作在无人值守环境,所以应具有自动离线、上线、复位功能.为了符合智能化要求,系统
采用at32uc3a0512作为中央处理器.同时,电话远程控制系统正常工
作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路.系统组成框图如图
2.2-1示.由图可知,系统主要由振铃检测电路、模拟摘挂机电路、dtmf音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元(at32uc3a0512)、控制电路、电源电路等组成.
控制器通过手机耳机端口来实现相关的控制.
3.1.3传感器信号采集设计与分析
1.防火灾发生烟雾传感器
火灾烟雾传感器是一种在消防管理、安全防范系统中常用的报警器材,它工作可靠、体积小巧,火灾烟雾传感器是把烟雾信号转换为电信号,电路设计时可以在背后设计专用的卡口以便地固定在墙体或者天花板上,使用时通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生.如有火灾发生控制器发出声光和短信报警信号,通知家人及小区物业管理部门.家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度.本系统采用nis-09c型烟雾传感器.
2可燃气体泄漏传感器
通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏.如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,打开窗户进行排气,同时短信通知家人及小区物业管理部门.这里采用tp-2高温型一氧化碳传感器报警器需在一氧化碳浓度达到设定制值时系统应启动报警.
3防盗传感器
防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域
防护.住宅周界防护是指在住宅的门安装门磁开关,住宅内区域防护
是指在主要通道、重要的房间内安装热外释传感器.当家中有人时,
住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)设防,住宅内区域防护的防
盗报警设备(热外释传感器)撤防.当家人出门后,住宅周界防护的防
盗报警设备(门磁开关)和住宅内区域防护的防盗报警设备(热外释传
感器)均设防.当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并短
信通知家人及小区物业管理部门.另外,通过程序可设定报警装置的
等级和报警器的灵敏度.
4温湿度传感器
这里采用dht-11型湿度传感器,来实现室内温湿度的检测
5屋内温度自动调节传感器
通过设置在屋里的温度传感器,可以监测到温度有没有超过设定值,如果超过了设定值,就自动打开吊扇或者通过学习型遥控装置打
开屋里面空调,调节室温,这里采用板上集成的温度传感器.
6屋内亮度自动调节传感器
通过设置在屋里的光照强度传感器,可以监控到屋里的光照强度,一旦屋里的光照强度在一定的范围之外时候,通过控制百叶窗和屋里
的照明灯装置来调节屋里的光照强度,使屋内光线在一个最合适的亮度,这里采用板上集成对光照强度进行检测.
3.1.4gsm模块的接口与设计
1tc35模块组成
siemens公司的tc35模块主要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块(asic)、闪存、zif连接器、天线接口六部分组成.作为
tc35的核心,基带处理器主要处理gsm终端内的语音、数据信号,并
涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能.在不需要额外硬件
电路的前提下,可支持fr、hr和efr语音信道编码.
2tc35模块通信电路
数据通信电路主要完成短消息收发、与微机机通信、软件流控制等功能.tc35的数据接口采用串行异步收发,符合itu-trs-232接口电路标准,工作在cmos电平(2.65v).数据接口配置为8位数据位、1位停止位、无校验位,可以在300bps～115kbps的波特率下运行,支
持的自动波特率为4.8kbps～115kbps(14.4kbps和28.8kbps除外).tc35模块还支持rts0/cts0的硬件握手和xon/xoff的软件流
控制.
3tc35模块与mcu连接方式
单片机与tc35一般采用串行异步通信接口,具有红外和通信电缆两种连接方式其中电平转换及串口通信功能以ti公司的max3238芯片为核心,通信速度可设定,通常为19200bps.采用红外接口的优点
是单片机系统与手机电气隔离,相互不干扰,接口各自独立,使用方便;缺点是通信距离较短,红外传播的方向性对接口相对位置有要求.采
用电缆连接时,数据传输的可靠性较好;其主要缺点是接口的电气参
数不兼容,设计不当时就会对手机的通信质量产生影响.这个单片机
系统其实就是一个具有gprs功能的gsm手机模块加上单片机控制系统,gsm手机模块主要是用来建立无线信道,接收和发出短消息.单片机系统用来控制手机模块,并且对收到的短消息信息进行解释并执行,目前全国共有8种短消息格式包含从互联网平台发出的短消息.本系统采用通信电缆的连接方式.
3.1.4红外学习遥控设计
1.红外学习遥控的设想
对于空调、电视等需要红外遥控器才可控制的红外控制类家电仅靠接通交流电源是无法使其进入工作状态的.因此本人提出使用红外遥控进行对空调以及其他红外电气的控制方案,使系统具有的红外学习功能可实现对这类家电的有效控制.又如红外插座、红外开关等,
虽然红外遥控在家电产品中有广泛应用,但各产品的遥控器不能相互兼容,目前市面上常见的万能遥控器只能对某几种产品进行控制,不是真正的“万能”.本系统可以学习并记忆各种红外控制类家电的遥控指令,利用单片机对遥控器的发射信号的波形进行测量,然后将测量的数据回放,由于只关心发射信号波形中的高低电平的宽度,不管其如何编码,因此做到了真正的“万能”.也为整个控制器的实现提供了良好的基础.当用户可以通过任意操作方式对这类家电进行控制时,红外插座或开关会向受控电器发送相应的红外遥控指令,从而控制电器的运行状态.
2红外学习遥控的实现
经过充分的论证和研讨,本系统采用各设备集中控制的方式实现.集中各设备的方法是首先对各设备的红外遥控信号进行识别并存储,然后在需要时进行还原,以控制对应设备动作.由单片机构成集中控制器,它是自学习与还原的核心部分,红外接收部分由cx20106解调电路或一体化红外接收头组成,发射部分有红外发光管极其驱动部分组成.
通常,红外遥控器将遥控信号调制在38khz的载波上,经缓冲放大后送至红外发光二极管,转化为红外信号发射出去.二进制脉冲码的形式有多种,其中最为常用的是pwm码(脉冲宽度调制码)和ppm码(脉冲位置调制码).pwm码以宽脉冲表示1,窄脉冲表示0.ppm码脉冲宽度一样,但是码位的宽度不一样,码位宽的代表1,码位窄的代表0.
遥控编码脉冲信号(以ppm码为例)通常由引导码、系统码、系统反码、功能码、功能反码等信号组成.引导码也叫起始码,由宽度为9ms的高电平和宽度为4.5ms的低电平组成(不同的遥控系统在高低电平上有一定的区别),用来标志遥控编码脉冲的开始.系统码也叫识别码,它用来指示遥控系统的种类,以区别其他遥控系统,防止各种遥控系统的误操作.功能码也叫指令码,它代表了相应的控制功能,接收机中的微控制器可根据功能码的数值完成各种功能操作.系统反码与功能反码是系统码与功能码的反码,反码的加入是为了能在接收端校对传输过程中是否产生差错.为了提高抗干扰性能和降低电源消耗,将上述的遥控编码脉冲对频率为38khz(周期为26.3ms)的载波信号
进行脉幅调制(pam),再经缓冲放大后送到红外发光管,将遥控信号发射出去.
由于遥控器的二进制编码脉冲有一定的宽度,而且它的高低电平均不断的交替变化,因此容易让我们想到一种容易且方便的方法,脉宽测量.虽然它的二进制脉冲的高低电平的宽度有所不同,但它们大都是毫秒级的,因而,采用单片机的定时器来测量它的脉冲宽度,然后存储,还原是完全可以实现的.实际证明这种思路是可行的,而且电路简单,容易实现.
应关系并且存储到外部储蓄器24c256中等待发送调用.
3.1.5电源电路设计
1.5v开关电源稳压器电路
由于本控制系统单元电路较多对且对5v电源的要求比较高,其中tc35模块的突发耗电电流峰值可达2.5a,故外加的稳压器件必须达到足以提供tc35和其他电路额定电流的条件.在本系统中,采用了开关电源芯片lm2576完成从12v到5v的转换,作为对tc35终端和其他5v单元的供电.必须特别注意的是,如图3.3-1由lm2576芯片完成开关电源转换需要大功率的电感(100uh)和电容,以提高储能的能力,达到单元电路的耗电需求.lm2576为5.0v3a开关电源稳压器.
2其他电源稳压器电路
本系统的设计还涉及到传感器信号采集与信号放大,其中放大器等部分需要用到±12v电源,因此根据设计要求增加了7812/7912三端稳压ic提供的±12v电源,如图3.3-2由220v的交流电经交流变压器t降压,变成12v交流电,低压交流电再经过全桥整流变成脉动直流17v左右为三端稳压提供电源,脉动直流电经4700u电解电容和0.1u瓷片电容滤波,送到稳压块输入端,进行稳压,然后由三端稳压输出端输出±12v直流电压,±12v直流电再由2200u和0.1u电容进行滤波,输出比较稳定的±12v直流电压,给模块供电源.
图3.3-2±12v电源稳压器电路
3.2硬件平台选用及资源配置
硬件平台选用2011atmelavr校园设计大赛提供的evk1105,它具有光照传感器,而且是基于at32uc3a0512的一款开发板和实验平台,具有较高的主频率,且带有一个彩色液晶屏,而且带有wifi接口和usb,网络接口,符合本设计的相关要求
3.3系统软件架构
软件架构主要选用了操作系统,操作系统初步方案选定为uc-osii或者freertos,然后在上面编写相应的程序,通过操作系统,使得整体的硬件资源集成在一起,实现统一的调度,另外在该系统中选用gui图形界面,使得显示可以更加的人性化,并且根据实际情况可以增加触摸屏等功能.
系统软件架构图
3.4系统软件流程
程序运行流程图
3.4系统预计实现结果
实现一个可以通过手机进行远程控制家里电器,可以自动根据环境的温湿度和光照度自动调整室内的环境,此外还带有手动智能调节室内led灯光照度的强弱,具有简单的防盗和气体泄漏报警功能,可以在电脑端监测和控制家里的电器,带有网络功能一个智能家居系统
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
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
智能家居控制系统终极版
课程论文 智能家居控制系统 摘要 智能家居也称智能住宅聪明家。智能家居是以住宅为平台，它将建筑结构与网络通信、信息家电、设备自动化控制进行综合的系统集成。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，而且提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还可将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。关键词：智能家居计算机技术自动化控制网络通信
目录 1.智能家居控制系统的控制原理 (3) 1.1物联网应用于智能家居 (3) 1.2智能家居控制系统结构 (3) 1.3智能家居主要控制模块的设计方法 (4) 1.3.1无线通讯遥控器模块 (5) 1.3.2可视门禁控制模块 (5) 1.3.3窗帘控制模块 (6) 1.3.4防盗报警模块 (6) 2.使用智能家居控制系统的特点 (7) 2.1家居电器远程控制 (7) 2.2定时控制 (7) 2.3智能照明 (7) 2.4万能遥控集中控制 (8) 2.5网络控制 (8) 2.6家电控制 (8) 3.结束语 (8)
1.智能家居控制系统的控制原理 1.1物联网应用于智能家居 ?物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联的核心和基础仍然是互联网，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品与物品之间，进行信息交换和通讯。它通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用图见下图1 图1 物联网应用 ?物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义，2011年物联网已经纳入国家《十二五》发展规划中，将来物联网在智能家居方面发展也是一个主流方向。 1.2智能家居控制系统结构 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2和图3所示。
物联网智能家居系统毕业论文
物联网智能家居系统毕业 论文 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
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
智能家居远程监控系统
一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字：SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物，正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及，如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备，远程查看设备或安防系统状 况。同时，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报，及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成，如图 1 所示。系统的工作原理如下：用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块，CPU 再通过串口将短信读入内存，然后对命令分析处理后作出响应，控制相 应电器的开通或关断，实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时，系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信，实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计， 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断，通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计
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
智能家居家电控制系统系统设计说明
xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑 （IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、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，构建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。 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、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。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小
基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制系统
基于手机远程遥控和物联网技术的智能家居控制 系统 一、项目概述 1.1引言 21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步.你是否想一踏入家门就是一个光照度和温湿度舒适的环境,你是否在外边担心家里的安全,你是否想遥在外边想通过一个简单的电话就能控制家里的电器等.本文介绍的数字化家居控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、dvd录像机）进行远程控制；也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……；而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话.该系统除了具有手机远程控制功能后,还能通过自身的传感器模块感知外界环境的具体情况,并会根据实际情况进行适当的调整.在阴暗的天气里,它会自动打开灯,并调整灯的亮度,在阳光充足的天气里,它会自动关闭灯,或者将灯光调暗,并且与百叶窗配合来控制家里的光照度,由于本项目采用的是亮度可调的led灯,所以对于节能和环保都有很大的意义.此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动.舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志,智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活. 实现智能化离不开运算和控制单元,本系统采用at32uc3a0512作为主控器件,单片机应用系统由硬件和软件组成.硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现
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
智能家居控制系统
智能家居控制系统 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
智能家居控制系统 智能家居（Smart Home）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，构建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。它将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电（其中包含空调、电视、热水器等等）；电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分： 1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外；必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的
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
智能家居控制系统
题目：智能家居管理系统 摘要（中英文） 基于物联网的思想，系统由三部分组成，终端部分、传输部分和服务器部分，终端部分和传输部分分别由一片MSP430F2616单片机控制，终端部分采集、控制，传输部分由一片单片机与W5100连接用于连接互联网，在PC机上面建有服务器，能在其它客户端访问网页并通过网页控制。 Based on the content of “The Internet of things”, this system consists of parts, terminal part, transmission parts and server part, terminal part and transmission part are both controlled by MCU MSP430F2616.And the terminal part in charge of collecting information and controlling "things", while the transmission part consists of a MCU and part SW5100 part. There is a server in a PC, we can scan the webpage as a client and control your device via this webpage. 1.引言 系统的设计基于物联网的思想，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”。其基本思想是以互联网为媒介，实现远程监督、控制。它在各个领域有着非常广泛的应用。本系统基于这种思想，提供了一种具体的实现方案，以四个LED为例，四个LED由控制终端控制，通过传输部分传输到PC机服务器端，通过其它互联网端能登陆网页，并能操作控制端，以实现远程监控。本系统除了能控制4个LED，还能够采集温度，并在网页上实时更新，以该系统为模板，可以扩展出更多的功能，实现更为复杂的功能。 2.系统方案 控制部分和传输部分均用TI公司MSP430F2616主控芯片控制，传输部分由该单片机与W5100以太网模块完成网络连接。用户可通过电脑、手机等客户端上网，完成远程监控。 系统设计方案用框图如下所示：
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。
基于物联网技术的智能家居的设计与前景
基于物联网技术的智能家居的设计与前景 发表时间：2019-07-19T09:48:14.430Z 来源：《新材料.新装饰》2019年1月下作者：张豪佳[导读] 作为一个近几年比较热门的方向，物联网的发展速度越来越快，其中，智能家居作为物联网中的一个重要领域，通过家居系统中对于物联网技术的推广和应用,可以极大满足居民对于居住环境的各方面要求。鉴于此,本文就基于物联网技术的智能家居的设计与前景展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 （广东美的厨房电器制造有限公司，广东省佛山市 528311）摘要：作为一个近几年比较热门的方向，物联网的发展速度越来越快，其中，智能家居作为物联网中的一个重要领域，通过家居系统中对于物联网技术的推广和应用,可以极大满足居民对于居住环境的各方面要求。鉴于此,本文就基于物联网技术的智能家居的设计与前景展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。关键词：物联网;智能家居;应用与发展 1.物联网技术与智能家居 随着我国经济发展,物联网产业发展迅速,在各行各业的应用也越来越广泛。特别是在我们的日常生活中,随着智能家居走进人们的视野,人们接触物联网技术也越来越频繁。我们现在使用的智能家居在物联网技术的基础上,结合人们的实际生活,不断琢磨出更多的先进理念,从而使智能家居更加人性化,在满足人们基本生活的基础上向着满足人们的享受生活的方面发展。近几年来,随着物联网的普及,智能家居的使用也越来越普遍。智能家居也被称为家具自动化。简单来说,就是通过操控机器使日常事务自动完成。智能家居的操作原理就是利用计算机和信息技术做成相应的程序来控制相应的机器。智能家居的程序设计从最初的远程指挥到后来越来越复杂化,机器的自动化程度也越来越高。智能家居的普及对于在生活上不能自理的人来说也提供了极大的便利,有些专门为老年人和残疾人设计的家居充分考虑到使用人的自身情况,精确到细节,最大程度的提高了他们的生活质量,智能家居的应用为人们提供了更加便利、舒适的生活环境。 2.系统实现 2.1主控制器 主控制器作为智能家居系统的核心,处理传感器感知的数据,然后通过相应算法,控制输出模块,并把数据存储在服务器端,以便用户查询和使用。主控制器一般内置高性能嵌入式处理器,安装实时操作系统,拥有丰富的人机交互接口和高速网片,可以快速的与本地局域网内的服务器进行通信。 2.2人机交互系统 人机交互系统主要是用户和主控制器之间的通信方式,包括通过互联网访问系统的计算机和手机方式、在屋内使用的遥控和语音方式。智能家居系统内置网关,用户可以在公司、咖啡厅等室外通过手机和计算机访问VEB服务器,了解到室内的家居情况,例如,室内的摄像头可以通过图像识别屋内是否有外人走动;家里的门禁是否非止常开启;屋内的温度、湿度、有毒气体的情况。当用户在室内活动时,可以通过语音控制室内家电的使用,语音控制模块采用arduino的语音控制板,通过语音识别后输出控制信号给主控制器。其中要设置特殊的识别符,以便语音模块可以进行身份确认。比如“小汤圆”,用户在屋内只要说“小汤圆,把卧室的灯打开”,“小汤圆,把空调打开”,语音控制模块在进行了身份确认后,就会输出控制信号给主控制器,然后开启相应的电器。遥控器采用主控制器的设置,控制相应的模块。 2.3安防系统 安防系统主要是指家居内的安全、入侵、弊告、报弊实现自动化。红外射线可以监测是否有异物入侵到小区或者室内;烟雾传感器可以监测屋内是否有烟雾;有毒气体用于监测室内是否有人体有危害的气体;可燃气体用于监测天然气、液化气是否在屋内存在泄漏;摄像头用于监测室内情况;门禁系统和电子锁可以记录门锁开启的次数和时间,以及是否有人强制开锁。用户可以通过互联网访问VEB服务器,监测室内安全。同时,当发生安全隐患时,主控制器联动室内灯光、报警器引起他人注意,并通过网络向用户和弊方报警。 3.物联网技术在智能家居中的应用 3.1利用物联网技术控制 室内光线在实际的居住环境当中,对于光线的控制,紧紧关系着生活的舒适性,如今有了物联网技术,我们可以非常智能化的控制室内光线,使居住环境的光线始终满足人们的舒适性需求。对光线的控制,在本质上来说是对窗帘、灯具的控制,我们可以通过物联网设计,设置自然光线感应设备,然后输入控制参数,要求窗帘和灯具每天根据自然光线的强度,自己执行打开、关闭、调节亮度等操作。以灯具的控制为例,自然光线感应设备与灯开、关、调光的线路相连,处于感知控制层,主要负责控制灯的打开、关闭和亮度调节。智能网关处于接入层,与灯上的传感器节点进行通讯,转达服务器的命令给灯光。 3.2利用物联网技术控制 室内温湿度除了光线之外,室内的温湿度同样是影响居住舒适性的一个重要指标,温湿度的过高、过低,都会给人带来不适感,所以在智能家居当中,必须要能够智能化的对室内温湿度进行控制和调节,这在物联网技术下,同样非常容易实现。对温湿度的控制,重点是通过对空调设备的操作来实现,具体我们可以通过物联网温湿度传感器的设置,来对室内的温湿度情况进行测量,如果实际的温湿度超过或低于了某个参数界限,就自动的启用空调设备调节室内温湿度,使其始终保持在一个适宜的状态。其实际的控制过程,和室内光线的控制过程基本相同,原理也完全一样,差别在于感应与控制的参数对象发生了变化。 3.3利用物联网技术进行安防监控 智能家居肯定是必须要具备高度安全性的,这种安全性既来自于生活居住环境的内部,也来自于其外部。就内部而言,我们重点需要监测的是燃气泄漏情况、火灾情况,对于这两者的单体监测设备其实已经非常的成熟,并且已经得到了大范围的使用,我们只需要将其整合进物联网系统当中,由物联网来进行相关的判断和操作,就可以实现更加快速的灾情反映。例如监测设备监测到有燃气泄漏或是火灾的情况,一方面物联网可以立即启动应急措施,如关闭天然气阀门、洒水,另一方面还可以立即通知相关单位和业主用户,最为快速的对灾情进行处理。外部的安全问题,主要指的是外部的非法侵入,在物联网技术的帮助下,我们可以通过红外线以及视频监控分析技术,来判断是否有非法侵入发生,并采取应对措施,通知公安部门和业主用户。
智能家居控制系统设计
智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司
一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无
缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制