基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居研究

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居應(yīng)用研究信息工程學(xué)院14級計算機(jī)一班劉增龍姜楠學(xué)年論文題目摘要智能家居是指利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù),將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起,通過統(tǒng)籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。智能家居系統(tǒng)可以為人們提供更加智能、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。自從互聯(lián)網(wǎng)問世以來，計算機(jī)行業(yè)不斷迅猛發(fā)展。成為世界上發(fā)展最快的事物之一。極大的改變了人們生活、工作的方式。如今物聯(lián)網(wǎng)這一新興事物自互聯(lián)網(wǎng)之后又一偉大創(chuàng)造也在不斷完善。物聯(lián)網(wǎng)的問世進(jìn)一步方便了人們對互聯(lián)網(wǎng)的使用。在信息飛速發(fā)展的今天，越來越多的人們愿意體驗高科技帶來的生活方式。在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，智能家居應(yīng)運而生，并

2、日漸滲透到日常生活中。如何做好智能家居，讓它能更快更好地發(fā)展，成為了一個亟待解決的問題。本文在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，分別討論了智能家居的現(xiàn)狀，分析了目前在設(shè)備控制、 環(huán)境監(jiān)控等應(yīng)用領(lǐng)域的作用，并提出了尚存在的一些問題和挑戰(zhàn)，包括標(biāo)準(zhǔn)、安全和價格方面，并列出了相應(yīng)的解決對策，希望對智能家居的發(fā)展和應(yīng)用起到一定的促進(jìn)作用。關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)，智能家居，智能化- 3 -ABSTRACTIntelligent Home Furnishing refers to the use of advanced computer technology, network communication technology, i

3、ntegrated wiring technology, various subsystems related to Home Furnishing life together, through the integrated management of Home Furnishing make life more comfortable, safe and effective.Smart home system can provide people with more intelligent, quality service. Since the advent of the Internet,

4、 the computer industry continues to develop rapidly. Become one of the fastest growing things in the world. Greatly changed the way people live and work. Today, things emerging things from the Internet after another great creation is constantly improving. The advent of the Internet of things further

5、 facilitates people's use of the internet.Today, with the rapid development of information, more and more people are willing to experience the life style brought by high technology. On the basis of the Internet of things, smart home came into being, and increasingly penetrated into daily life. H

6、ow to do smart home, so that it can develop faster and better, has become an urgent problem. Based on the Internet of things, the status of intelligent Home Furnishing were discussed, analyzed the effect of the current applications in the field of equipment control, environment monitoring, and puts

7、forward some problems and challenges still exist, including standards, safety and price, and lists the corresponding countermeasures, hope for the development and application of intelligent Home Furnishing plays a certain role in promoting.Key words: Internet of things, smart home, intelligent目錄1 課題

8、背景。 11.1 智能家居的發(fā)展背景 11.2 智能家居的現(xiàn)狀 11.3 智能家居的理念 12 智能家居的概述 22.1 智能家居的體系結(jié)構(gòu) 22.2 智能家居的核心技術(shù) 23 智能家居的總體設(shè)計與實現(xiàn) 23.1 智能家居的總體設(shè)計 23.2 智能家具的功能實現(xiàn) 3結(jié)束語 3參考文獻(xiàn) 4學(xué)年論文題目1 課題背景。智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、 舒適性、 藝術(shù)性， 并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。1.1 智能家居的發(fā)展背景智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)影響之

9、下物聯(lián)化的體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、 暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，提供全方位的信息交互功能，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。智能家居的概念起源很早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984 年美國聯(lián)合科技公司將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國康涅狄格州哈特佛市的CityPlac

10、eBuilding 時，才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”，從此揭開了全世界爭相建造智能家居派的序幕。1.2 智能家居的現(xiàn)狀智能家居作為一個新生產(chǎn)業(yè)，處于一個導(dǎo)入期與成長期的臨界點，市場消費觀念還未形成，但隨著智能家居市場推廣普及的進(jìn)一步落實，培育起消費者的使用習(xí)慣，智能家居市場的消費潛力必然是巨大的，產(chǎn)業(yè)前景光明。正因為如此，國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究， 一大批國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起，逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚! 智能家居至今在中國已經(jīng)歷了近12 年的發(fā)展，從人們最初的夢想，到今天真實的走進(jìn)我們的生活，經(jīng)歷了一個

11、艱難的過程。1.3 智能家居的理念智能家居控制的發(fā)展關(guān)鍵在于設(shè)計理念以及經(jīng)營者的心態(tài)，市場目標(biāo)客戶真正需要什么東西，掙什么樣的錢都要慎重考慮，如果只注重簽單，不設(shè)身處地的為客戶著想，不兼顧智能解決未來的發(fā)展，提供片面的智能家居解決方案，而不考慮客戶的適用性，是不可取的，是急功近利的表現(xiàn)，這不僅降低了智能家居的應(yīng)用效果，還不利于整個智能家居行業(yè)的發(fā)展。2 智能家居的概述2.1 智能家居的體系結(jié)構(gòu)家庭智能化系統(tǒng)是采用家庭控制總線技術(shù)開發(fā)的。系統(tǒng)采用多種通信手段實現(xiàn)社區(qū)聯(lián)網(wǎng)以及與業(yè)主的溝通，采用模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶的不同需要進(jìn)行組合，從而建立一個由家庭安全防護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的

12、家庭綜合服務(wù)與管理集成系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全面的安全防護(hù)、便利的通訊網(wǎng)絡(luò)以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。系統(tǒng)可以提供的主要功能包括：家居安防報警、家居智能控制（燈光照明控制、電器控制）、信息服務(wù)、圖像存儲、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測。系統(tǒng)既是一種智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又指一類采用該技術(shù)設(shè)計的、能夠互相兼容和直接互連的智能化家居產(chǎn)品。這類產(chǎn)品在技術(shù)上保證了產(chǎn)品的模塊化、系列化和可升級性。2.2 智能家居的核心技術(shù)（ 1） WiFi 技術(shù)： WIFI 技術(shù)是一種無線通信協(xié)議，屬于短距離無線通信技術(shù)，可以將個人電腦、手持設(shè)備（如 PDA、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接。WIFI 是以太網(wǎng)的一種無線擴(kuò)展，組網(wǎng)的成本更低，傳輸速

13、度較高、速度非?？?，無線電波的覆蓋范圍半徑則可達(dá)100 米。（ 2） 藍(lán)牙技術(shù)：低功耗藍(lán)牙（BLE） 技術(shù)是低成本，短距離，可互操作的魯棒性無線技術(shù)，工作在2.4G 頻段。 BLE 采用可變連接時間間隔，幾毫秒到幾秒，利用快速的連接方式，功耗很低。（ 3） ZigBee 技術(shù)： ZigBee 技術(shù)可廣泛應(yīng)用于包括智能家居在內(nèi)的所有智能領(lǐng)域，并逐漸脫穎而出成為智能家居行業(yè)最為流行的技術(shù)。而其在智能家居應(yīng)用的優(yōu)勢就在于在全球普及較高。3 智能家居的總體設(shè)計與實現(xiàn)3.1 智能家居的總體設(shè)計基于智能家居使用的角度分析，并借助構(gòu)成智能家居的子系統(tǒng)，將各個技術(shù)融合之后實現(xiàn)統(tǒng)一管理。主要包括視頻服務(wù)、客戶端

14、、服務(wù)端等部分。硬件設(shè)計：采用現(xiàn)在專業(yè)的主流產(chǎn)品可滿足大部分的需求。如TX2440A 開發(fā)板進(jìn)行設(shè)計，將S3C2440處理器作為主控制器芯片。等等。軟件設(shè)計：檢測設(shè)備軟件需實現(xiàn)：1. 對傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；2. 與傳輸設(shè)備組成星形網(wǎng)絡(luò)；3. 將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至傳輸設(shè)備；4. 接收并處理傳輸設(shè)備發(fā)送的查詢控制數(shù)據(jù)；5. 協(xié)調(diào)整個檢測設(shè)備系統(tǒng)的運行；6. 控制檢測設(shè)備功耗。檢測設(shè)備的軟件工作流程如下圖所示。3.2 智能家具的功能實現(xiàn)智能家居的功能包括現(xiàn)場監(jiān)控實現(xiàn)和服務(wù)器端實現(xiàn)?，F(xiàn)場監(jiān)控實現(xiàn)：現(xiàn)場監(jiān)控終端在完成監(jiān)控中心的監(jiān)控命令的同時，還需要具備識別與應(yīng)答的功能。更主要的是需要完成具體硬件的操作。服務(wù)器端實現(xiàn)：需借助SQL Server數(shù)據(jù)庫，在服務(wù)器端，主要具備用戶登錄與注銷、用戶管理、家庭管理、設(shè)備管理等等。用戶通過登錄服務(wù)器端發(fā)送指