基于WEB的智能家居远程监控系统
基于物联网的智能家居远程控制系统设计
基于物联网的智能家居远程控制系统
设计
智能家居的远程控制系统设计是基于物联网技术的创新应用。随着物联网技术的迅速发展，智能家居系统正变得越来越普遍，并为人们的生活带来了极大的便利性和舒适度。而基于物联网的智能家居远程控制系统设计，更是进一步提升了用户的使用体验和便捷性。
基于物联网的智能家居远程控制系统设计主要包括以下几
个方面的内容：
1. 构建物联网传感网络
构建物联网传感网络是实现智能家居远程控制的基础。通
过传感器与设备之间的连接与通信，可以实现对智能家居的实时监控和控制。比如，通过温度传感器实时监测室内温度，并通过物联网传输给用户的手机或电脑，用户可以在手机上调整室内温度，实现远程控制。此外，还可以通过构建传感网络，实现对智能家居设备的远程控制，如打开或关闭灯光，开启或关闭空调等。
2. 设计远程控制界面
设计直观、易用的远程控制界面对于智能家居的远程控制
系统至关重要。远程控制界面可以设计成手机应用程序或网页形式，方便用户通过手机或电脑进行智能家居设备的操作控制。在界面设计中，需要考虑用户易理解、易操作的原则，提供清晰明了的操作指导，如简洁的图标、文字说明等，使用户能够快速掌握远程控制的方法。
3. 确保系统的可靠性和安全性
远程控制系统设计中，系统的可靠性和安全性是非常重要
的考虑因素。对于传感网络的信号传输要保持稳定可靠，防止数据丢失或干扰，确保用户能够准确地掌握智能家居设备的状态。同时，需要加强系统的安全性，采用合适的加密和认证方法，防止黑客入侵或数据泄露，保护用户的个人隐私和智能家居设备的安全。
嵌入式Web智能监控物联网系统设计与分析
嵌入式Web智能监控物联网系统设计与分析
随着物联网技术的发展，嵌入式Web智能监控物联网系统在各个领域得到了广泛的应用。这种系统可以实现对各种设备的实时监控和远程控制，为用户提供了更加便捷和高效的管理方式。本文将对嵌入式Web智能监控物联网系统的设计和分析进行详细的介绍。
一、系统设计
1.1 系统架构
嵌入式Web智能监控物联网系统的架构一般包括传感器节点、嵌入式网关、云平台和Web服务器。传感器节点负责采集各种环境数据，通过无线传输的方式将数据传送到嵌入式网关。嵌入式网关负责数据的处理和分析，并将数据上传到云平台。云平台作为数据的存储、分析和管理中心，用户可以通过Web服务器对云平台进行访问，实现对设备的监控和控制。整个系统的架构如下图所示：
传感器节点
↓
嵌入式网关
↓
云平台
↓
Web服务器
1.2 关键技术
(1)传感技术：传感器节点是物联网系统中最基础的组件，通过传感器节点可以实现对环境数据的实时采集，因此传感技术的选择对系统的性能起到至关重要的作用。
(2)嵌入式系统：嵌入式网关是整个系统的核心部分，它需要具备较强的数据处理和通信能力，同时还需要考虑功耗和体积等因素。
(3)云计算技术：云平台是整个系统的数据中心，需要具备高可靠性、高安全性和高扩展性，因此云计算技术在系统设计中也是非常关键的部分。
(4)Web技术：Web服务器是用户与物联网系统进行交互的接口，因此Web技术的选择和设计对系统的易用性和用户体验有着重要的影响。
嵌入式Web智能监控物联网系统的功能主要包括以下几个方面：
(1)远程监控：用户可以通过Web服务器实时监控设备的工作状态和环境数据，如温湿度、光照等。
基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统的设计与实现
基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统的设计与
实现
基于Android和Web的公寓智能门锁管理系统的设计与实现
随着智能科技的不断发展，智能门锁作为安全和便捷的门禁设备被越来越广泛地应用于公寓、住宅小区等地。本文基于Android和Web平台，设计并实现了一套公寓智能门锁管理系统，其包括智能门锁硬件部分、Android移动端和Web管理端三部分。本文将详细介绍系统的设计与实现过程。
一、需求分析
公寓智能门锁管理系统的需求主要包括以下几个方面：
1. 注册管理：用户需要能够通过Android移动端或Web管理端注册并登录系统，以管理智能门锁。
2. 远程开锁：用户能够通过Android移动端或Web管理端远程控制门锁的开关状态。
3. 授权管理：用户需要能够通过Android移动端或Web管理端对其他用户进行门锁授权管理。
4. 门禁记录：系统需要记录门锁的开锁记录，并提供查询功能。
二、系统设计
1. 整体架构
公寓智能门锁管理系统的整体架构分为三层：物理层、控制层和应用层。物理层通过智能门锁硬件和Android设备相连。控制层包括智能门锁管理系统的数据库和控制逻辑。应用层包括Android移动端和Web管理端。
2. 硬件设计
智能门锁硬件采用传感器、控制器和通信模块构成。传感器负责感知门锁的状态，控制器负责控制门锁的开关，通信模块连接到互联网上，实现与移动端和Web端的远程通信。
3. 后台数据库设计
系统的后台数据库采用关系型数据库来存储用户信息、门锁授权信息和门禁记录等数据。
4. 移动端设计
利用Python实现的智能家居控制系统设计与开发
利用Python实现的智能家居控制系统设计与
开发
智能家居控制系统是一种基于物联网技术的智能化管理系统，通
过集成各种传感器、执行器和通信设备，实现对家居设备的远程监控
和智能化控制。Python作为一种简洁、高效的编程语言，被广泛应用
于智能家居领域。本文将介绍利用Python实现的智能家居控制系统的
设计与开发过程。
1. 智能家居控制系统概述
智能家居控制系统是将传感器、执行器、通信设备等硬件设备与
软件系统相结合，实现对家居设备的自动化控制和远程监控。通过智
能家居控制系统，用户可以随时随地通过手机App或Web界面对家中
的灯光、空调、窗帘等设备进行远程控制，实现智能化生活。
2. Python在智能家居领域的应用优势
Python作为一种简单易学、功能强大的编程语言，在智能家居领域有着诸多优势： - 丰富的库支持：Python拥有丰富的第三方库，如Flask、Django等，可以快速搭建Web服务器，实现与硬件设备的通信。- 跨平台性：Python可以在多种操作系统上运行，适用于各种智能家
居设备。 - 易于扩展：Python支持C/C++扩展，可以方便地与底层硬
件进行交互。 - 开发效率高：Python语法简洁清晰，开发效率高，适合快速迭代开发。
3. 智能家居控制系统设计
3.1 硬件设计
智能家居控制系统的硬件设计包括传感器、执行器和通信模块等
组成部分。常见的硬件组件包括温湿度传感器、光照传感器、电机执
行器等。这些硬件设备通过各种通信协议（如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee 等）连接到中央控制器。
基于WEB技术的智能家居系统设计
动反馈 、远程故 障诊断及根据发生故 障的原 因和地点进 行 自 动派工等功
能。
当某个智能家电出现故障时， 它会先把智能家电的故障信息反馈到家
用计算机， 然后家用计算机通过 ｌ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 连接到智能家 电售后服务 中心服 务器， 然后按照协议把该智能家 电的故 障信 息发送 给服务 中心 服务器； 服
１ ． 网络智能家居 系统的所面临的问题
①智能家居内部 电器 的通信和管理没有一个统一 的标准 。目前美 国 在信息家庭标准 中采用的是 ｘ ． １ ０标准… ； ② 电器设备在家庭 内部的编码 方式 随便且混乱 ； ③智能家居系统对于 内部的家庭 电器管理实现了 自动
于Ｗ Ｅ Ｂ的智能家居服务器 ） 组成服务器端 的程序。其中由基于 Ｗ Ｅ Ｂ的 智能家居服务器 负责与网关之 间进行数据交换； 由数据库来保存家电的故 障信息 以及家电的启动信息等； 智能代理则用来实现智能家居 的个性化控 制等； 而网关的作用是通过各种通讯接 口来与智能家居进行数据交换。家 用计算机则用作 ｗｅ ｂ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ；因为 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 系列系统 中自带了 Ｉ Ｉ Ｓ ） ， 所以， 我们可以考虑采用 Ａ Ｓ Ｐ 技术来实现基于 ＷＥ Ｂ的智能家居 系统的用户部 分 的网站 。数 据库 的接 口可 以采用 Ａ Ｄ Ｏ 技术 ，数据 库则 可 以采 用 Ｍ ｉ ｃ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ Ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ 、Ａ Ｓ Ｐ 。服务器的程序编写用 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ ｃ ＋ ＋ ， 它与数据库之间
基于S3C2440的智能家居远程监控系统解决方案
基于S3C2440的智能家居远程监控系统解决方案
智能家居又称为数字家庭，一般是指以计算机接口技术和网络技术为基础，将各种家用数字化设备有机结合为一体的智能化的网络系统。这些家用数字化设备包括电话、计算机、数字化的视听设备、数字化的家用电器及安全
监控设备等，通过有线或无线的方式将这些设备连接起来，为家庭用户提供简单、安全、可靠、智能化的综合服务。本文以Web 技术为核心，在基于
S3C2440 微处理器和嵌入式Linux 操作系统的软硬件平台上构建了Web 服务器和视频服务器，Web 服务器采用Boa, 视频服务器采用Servfox, 结合CGI 技术处理HTML 表单，完成用户认证，门窗控制等家居监控功能。
1 系统总体结构设计
图1 为智能家居远程监控系统的总体结构图。室内部分主要包括家电控制、防盗报警、远程监控、防火报警等功能模块，这些功能模块通过Web 服务器接入Internet 网，用户可通过计算机登录因特网，远程监控室内情况，同时室内如检测到火、盗等异常情况可通过Internet 向用户报警。
2 系统硬件设计
智能家居远程监控系统的硬件系统由YC2440-F 开发板、网络接口、门窗控制、照明设备、温度传感器、USB 摄像头等组成。YC2440-F 开发板作为整个系统的控制核心，负责信息的采集和处理，并控制各个模块协调工作，如图2 所示。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
智能家居远程监控系统的研究与设计
内容摘要
在硬件选型方面，我们选择了基于ARM Cortex-A系列的核心板，搭配多种传 感器模块和无线通信模块。这种硬件配置可以保证系统整体的可靠性和稳定性， 满足各种复杂环境下的长时间稳定运行。
内容摘要
在软件开发方面，我们基于Linux操作系统，使用C语言开发了相应的软件系 统。软件系统包括程序框架、驱动程序、应用程序等部分。其中，驱动程序负责 与硬件设备进行通信，应用程序则实现了系统的各项功能，如数据采集、数据处 理、远程传输等。
总结
总结
本次演示设计的基于ARM的智能家居远程监控系统具有重要意义，它能为人们 提供更加便捷、舒适和安全的家居生活环境。通过ARM处理器的强大性能，我们 可以实现对家居设备的智能控制和远程监控。该系统的优点在于其模块化设计方 便维护和升级，同时具有高效的数据传输和处理能力。
总结
然而，本系统也存在一些不足之处，例如在大量数据处理和算法优化方面仍 需改进。在未来的研究中，我们将针对这些问题进行深入探讨，努力提升系统的 性能和用户体验。我们也希望该研究能为智能家居领域的发展提供一定的参考价 值。
二、系统设计
二、系统设计
基于ARM的远程家居智能监控系统设计包括硬件和软件两个部分。
1、硬件设计
1、硬件设计
硬件部分主要由以下几个模块组成： （1）摄像头采集模块：采用高分辨率摄像头，可实时采集家庭内的图像和视 频信息。
基于Web的智能家居系统设计
基于Web的智能家居系统设计
随着科技的日新月异和人们对生活质量的不断追求，智能家居成为了越来越受欢迎的一种生活方式。利用现代化的技术手段，人们可以通过手机或者电脑，对家里的温度、灯光、窗帘等进行控制，强化了对家居生活的便利管理，提升了人们的生活品质。本文旨在介绍一个基于Web的智能家居系统设计，从而探究智能家居系统的优势和未来的发展趋势。
一、智能家居系统的特点和现状
智能家居系统是指将电器、通讯网络和自动化控制技术等有机结合在一起，实现家庭能源的高效使用、节能减排、智能管理等一系列功能的系统。目前，智能家居系统的发展呈现出以下几个特点：
1.技术实现逐步成熟。随着科技的日新月异，目前的智能家居系统技术已经逐渐成熟，能够实现封闭式、自动化控制、无人值守等操作，从而实现远程控制和管理家居设备。
2.普及率逐年递增。随着经济的发展和人们对生活质量的不断追求，智能家居系统的普及率逐年递增。在国内，智能家居的发展远比其他国家更加迅速。
3.系统功能丰富多样。目前的智能家居系统功能愈加丰富多彩，可以实现温控、音控、智能监控、远程监控、人脸识别等多种功能。
4.系统安全性能稳步提高。智能家居系统的使用涉及到家庭安全，因此系统的安全性尤为重要。目前的智能家居系统安全性能
稳步提高，越来越注重用户数据防护。
二、基于Web的智能家居系统设计
基于Web的智能家居系统设计包括两个部分：
1.硬件设计
硬件设计是指智能化家居系统的主要构架部分，包括各种家庭
设备的连接、数据传输方式、通讯协议等方面。
（1）家庭设备连接方式：可以采用有线、无线等多种方式连接，例如，可以通过Wi-Fi、蓝牙、NRF、Zigbee等技术进行数据
基于物联网的智能家居远程控制与监测系统
基于物联网的智能家居远程控制与监测系
统
智能家居是当下信息技术和物联网技术融合的典型应用案例。基于物联
网的智能家居远程控制与监测系统使得我们能够远程实时监测和控制家中的
各类设备和系统，极大地提升了居家生活的便利性、舒适度和安全性。本文
将从系统的原理、功能和应用场景三个方面对基于物联网的智能家居远程控
制与监测系统进行详细解析。
首先，基于物联网的智能家居远程控制与监测系统依托于物联网的核心
技术和各类传感器，实现了家居设备和系统的互联互通。通过物联网技术，
将各种智能设备、传感器和终端设备连接到互联网上，使得它们之间能够实
现通信、数据传输和指令控制。用户可以通过手机APP、电脑等终端设备，
随时随地对家中的各类设备进行控制和监测。
其次，基于物联网的智能家居远程控制与监测系统具备多种功能，主要
包括远程控制、智能化管理和安全监测。用户可以通过手机APP或者电脑
终端，实现对家中各类设备的远程控制，如开关灯、调节温度、控制家电等。此外，系统还能够根据用户的习惯和需求进行智能化管理，识别用户的行为
模式，自动调节家居设备的运行状态，优化能源的消耗和使用效率。另外，
系统也可以通过传感器对家居环境进行实时监测，如温湿度、烟雾报警、气
体泄漏等，当发生异常情况时及时向用户发送警报信息，保障家庭的安全。
最后，基于物联网的智能家居远程控制与监测系统在多个场景中都有广
泛应用。首先是对于长时间离家的家庭用户来说，他们可以通过远程控制和
监测系统实现对家中设备的远程操作和状态监测，如远程调节空调温度、开
启/关闭灯光等，保证家居设备在离家期间正常工作，为回家提供一个温馨
基于嵌入式WEB服务器智能家居远程控制系统的设计与实现
ｓ Ｃ ４ ０芯片 集成 了一个 Ｌ Ｄ控 制器 （ 持 Ｓ Ｎ和 Ｔ ３ ２４ Ｃ 支 Ｔ 液 晶显 示屏１ＨＡ ＤＦａｈ控 制器 、 Ｄ ＡＭ 控 制器 、 、 Ｎ ｌｓ ＳＲ ３通道 Ｄ Ｒ 自带 红 外接 口、 Ａ Ｔ， ４通道 Ｄ ＭＡ， 具 有 Ｐ ４个 ＷＭ（ 冲 脉
于 其体 积 ４ 、 、可连 续 工作 时 间长 、 能稳 定等 特 点 ， 性 因而
ＷＥ Ｂ服务器为中心， 通过 ｔｔｎｔ ｎ ｒｅ 网远程访 问嵌入式 ＷＥ ｅ Ｂ服务器 ， 嵌入式 ＷＥ Ｂ服务器通过现场总线控制各个结点， 以
达 到远程 监控 的 目的。 任何 一 台装 有浏 览器 的 Ｐ Ｃ机都 可通过 Ｉｔ ｔ ｎ ｍｅ 网访 问嵌 入式 ＷＥ ｅ Ｂ服 务 器 ， 而 实现 对 智能 家居 从
［ 文章编号］１７ — ０ Ｘ２ １）２ ０ ０ — ３ ６ １ ８ ２ （０ １ — ０ ６ ０ ０
基于嵌入式 ＷＥ Ｂ服务器智能家居远程 控制系统的设计与实现
李 自成
基于Web的远程监控系统设计及实现
基于Web的远程监控系统设计及实现 Design and Realization of Web-based Remote Monitor-Control System
彭道刚杨平徐春梅杨敏华
（上海电力学院电力与自动化工程学院，上海 200090）
摘要：基于Web的远程监控技术推动了信息领域与控制领域的融合，是控制领域中的一个重要的研
究课题。主要是对一个小型的EFPT过程控制实验装置的温度、压力、流量、液位等多个I/O点的数
据进行实时采集和远程监控。系统通过ADAM5510数据采集控制器的RS232接口与上位监控计算机
实现数据交换，上位监控计算机同时作为Web服务器，通过局域网连接到Internet，以提供基于Web
的远程监控功能。
关键词：远程监控 Web ADAM5510 组态王过程控制
Abstract: The remote monitor-control technology based on Web forced the fusion of information and control field, and it is an important research subject in control field. Aiming at a minitype process control experimental equipment, a remote monitor-control system based on Web is designed in this paper, which completed the data acquisition for the temperature, pressure, flux and hydraulic location, etc. The data exchange of the system is realized by the RS232 interface between ADAM5510 and supervise computer. At
基于Web服务的智能家居系统设计与实现
基于Web服务的智能家居系统设计与实现
智能家居系统是以人机交互为核心，利用物联网技术实现家庭设备智能化管理，提高家庭生活的舒适度和便利性，是智能科技在现实生活中的一种体现。而基于Web服务的智能家居系统，是将智能家居系统和Web技术结合在一起，让用户可
以通过网络对智能家居系统进行控制和管理。
本文将详细介绍基于Web服务的智能家居系统的设计和实现。
一、系统架构设计
基于Web服务的智能家居系统，主要包括三部分：智能家居控制中心、家庭
设备和用户终端。其中，智能家居控制中心负责与家庭设备进行通信和控制，用户终端则向智能家居控制中心发送控制指令。
在系统架构设计中，还需要考虑智能家居控制中心的设计。该控制中心需要实
现设备管理、设备控制、通信等功能，掌握设备连接和开发技术，同时要对数据进行存储和处理。
二、技术选型
在技术选型中，我们选择了Node.js、React Native和MongoDB等技术，下面
对这些技术做简单介绍：
1. Node.js
Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境，可以用来开发后端
的Web应用程序。使用Node.js可以方便地搭建RESTful Web服务，进行数据查询、存储和控制等操作。
2. React Native
React Native是Facebook推出的开源移动应用框架，采用JavaScript语言进行开发，可在iOS和Android操作系统上运行。React Native可以使应用程序可以基于Web技术通过JavaScript代码生成原生应用界面，同时还可以利用Node.js进行后端数据处理和交互。
基于嵌入式Web服务器的远程家居监控系统
周 轶(1973—),男,工程师,研究方向为
建筑电气。
基于嵌入式
W eb 服务器的
远程家居监控系统
周 轶
(上海经纬建筑规划设计研究院有限公司,上海 200092)摘 要:设计了一种基于嵌入式
W e b 服务器的远程家居监控系统,并对其硬件
结构及软件实现作了详细的介绍。服务器通过局域网接入I n t e rne t,允许用户在
I nte rne t 上任何一点通过浏览器访问服务器,并实现对下层家居设备的监控。
关键词:智能家居;嵌入式系统;
W e b 服务器;远程监控
中图分类号:T U 855 文献标志码:B 文章编号:167428417(2010)0420011204
0 引 言
随着信息技术与通信技术的迅速发展,局域网与广域网等取得长足发展,互联网运用正由以PC 机为中心转移到以嵌入式设备为中心,这使基于嵌入式设备的家居系统的网络化管理成为可能。另外,随着人们对居住条件和环境要求的提高,使家居系统网络化成为满足人们日益增长的需求的一种主要手段。
据网络专家预测,将来在互联网上传输的信息中有70%来自小型嵌入式系统。但利用单片机实现嵌入式互联网方案存在的技术难点是如何利用单片机本身有限的资源对信息进行TCP /I P 协议处理,使之成为可以在互联网上传输的I P 数据包。目前解决这个问题有两种方案:一种是PC 网关+专用网,缺点是需增加布线和第三方协议转换软件;另一种是32bit MCU +R T OS,弊端是开发难,成本极高。
鉴于上述两种方案存在的缺点,该系统中采用了美国Ubicom 公司提出的MCU +虚拟软件包方案。Ubicom 公司的SX52BD 微控制器进行网络控制具有其独特优势,主要体现为速度快,在M z 频率下能达到M I S ;现成的协议
基于Web和蓝牙的智能家居控制系统设计
（ 上海理工大学光电信息与计算机工程学院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ）
摘
要 ：针 对 目前 智 能 家居 控 制 方 式 单 一 、抗 干 扰 能 力 差和 价格 昂贵 等 问题 ，设 计 一 种基 于
Ｗｅ ｂ和 蓝 牙控 制 的智 能 家居 系统 。利 用 Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ—Ｍ ３处理 器和 Ｅ Ｎ Ｃ ２ ８ Ｊ ６ ０模 块 实觋 家庭 内部 网关。
、
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ・ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
基于Java的物联网智能家居控制系统设计与实践
基于Java的物联网智能家居控制系统设计与
实践
一、引言
随着物联网技术的不断发展，智能家居系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。智能家居系统通过将各种设备和传感器连接到互联网，实现远程监控和智能控制，为人们提供更加便捷、舒适、安全的生活体验。在智能家居系统中，控制系统起着至关重要的作用，而基于Java的物联网智能家居控制系统则是其中一种常见的实现方式。
二、物联网智能家居控制系统架构设计
基于Java的物联网智能家居控制系统通常采用分布式架构，主要包括前端界面、后端服务和设备端三个部分。前端界面负责与用户交互，后端服务负责业务逻辑处理和数据传输，设备端负责与各种设备进行通信。
1. 前端界面
前端界面通常采用Web页面或移动App的形式展现给用户，用户可以通过界面实现对智能家居设备的监控和控制。基于Java的前端界面开发可以使用Spring MVC、Thymeleaf等技术实现页面的渲染和交互逻辑。
2. 后端服务
后端服务是整个系统的核心部分，负责接收前端界面传递过来的指令，处理业务逻辑，并与设备端进行通信。基于Java的后端服务开发可以使用Spring Boot、Spring Cloud等框架实现微服务架构，保证系统的稳定性和扩展性。
3. 设备端
设备端是连接各种智能家居设备的接口，负责接收后端服务发送过来的指令，并控制设备的状态。基于Java的设备端开发可以使用MQTT、CoAP等协议实现设备与后端服务之间的通信。
三、物联网智能家居控制系统功能设计
基于Java的物联网智能家居控制系统应具备以下基本功能：1. 远程监控
基于WIFI技术的智能家居远程控制系统设计与实现
基于WIFI技术的智能家居远程控制系统设计与实现
智能家居远程控制系统是基于WIFI技术的一种智能家居控制
系统，它利用WIFI网络连接各种智能家居设备，并通过智能
手机或其他网络连接设备来远程控制各个设备的开关、调节亮度、温度等功能，实现用户对家居设备的远程控制。
一、系统设计
1. 设备连接：
智能家居设备通过WIFI模块与路由器相连，利用WIFI网络
与服务器进行通信。设备需要预先分配一个唯一的标识符，以便服务器能够正确识别和控制设备。
2. 服务器：
系统的核心是一个运行Web服务器的中央控制设备，它负责
接收用户发送的命令，并将命令转发给相应的智能家居设备。服务器还负责与数据库交互，以保存用户配置和状态信息。
3. 用户界面：
用户可以通过智能手机等网络连接设备来访问服务器上的用户界面，通过界面来远程控制智能家居设备。界面可以以网页形式展示，用户可以通过浏览器访问，也可以开发相应的APP。
4. 数据库：
数据库用于存储用户配置和状态信息，包括设备信息、设备状态、用户信息等。服务器可以根据数据库中的信息判断设备状态，并及时更新用户界面和设备状态。
二、系统实现
1. 设备连接：
智能家居设备需要预先配置WIFI模块，将设备与WIFI网络
连接。设备在启动时与服务器建立连接，并发送设备的标识符，服务器将标识符与设备的IP地址进行绑定。
2. 服务器搭建：
服务器需要运行一个Web服务器软件，如Apache、Nginx等。服务器需要处理用户的请求，并根据请求的内容进行相应的处理。例如，当用户发送一个"打开灯"的命令时，服务器将该命
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虽然目前市面上 存在很多关于智 能家居监控的解 决方案，但没有 一种通用、标准、 灵活、先进的远 程控制手段。
传统家具设备控 制系统配置和管 理复杂；资源不 能自组织和协同 工作；系统硬件、 软件升级和功能 扩展。
目录
1
2 3 4 5
研究背景 研究内容 系统架构设计
系统软件和硬件设计
总结
4
百度文库
研究内容
0.1uF
图4.3 RS232串行通信接口电路
VCC_3.3_2V JP104 5 4 3 2 1
G
N
D
0.1uF
C14
USB
J
1
SHELL2
SHELL1
0.1uF
C15
V
G
B
N
D
D
U
D
+
-
S
5
4
3
2
1
0
V
C
C
G
N
D
6
5
4
3
2
0
1
CP2102
U15
G
D
D
V
V
REGIN
RST
N
+
-
D
B
D
D
U
S
/SUSPEND
传感器模块
主处理器
无线通信模块
家居设备
其他模块
网络 协调 器
传感器模块
主处理器
无线通信模块
家居设备
其他模块
*
软件架构设计
智 能 家 居 远 程 监 控 系 统 采用 浏 览 器 / 服 务 器 模 式 （ Browser/Server ， B/S ），是对 C/S 模式结构的一种改进 模式。运用这种系统架构模式，用户可以快捷、方便获取 家居设备数据和发送控制命令。B/S模式采用三层架构结构， 即整个智能家居远程监控系统划分为客户端、服务端、数 据访问层，通过远程Web浏览器获取用户的系统交互界面。
LOGO
智能家居远程监控系统 的研究与设计
答辩人：**** 专业：控制科学与工程 指导教师: ****教授
目录
1
2 3 4 5
研究背景 研究内容 系统架构设计
系统软件和硬件设计
总结
2
现状分析
成本高 标准不统一 可扩展性差
传统的智能家居 监控系统须根据 不同用户需求， 开发不同硬件和 软件，成本较高。
光强传感 器 湿度传感 器 温度传感 器 环境控制 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 环境监控 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块
多个服务器
RS232串口
RS232接口设计
无线通信 模块 红外传感 器 煤气传感 器 防盗控制
终端节点由传感器模块、主处理器、无线通信模块、家居设备和其 他模块构成，传感器模块负责采集的家居设备运行物理参数；无线通信 单元负责发送家居设备的运行状态数据，同时，接收来自用户的操作控 制指令；主处理器主要是负责对各种数据和命令进行解析和处理，对整 个终端节点的控制和管理；其他模块主要包括按键、显示设备和各种接 口。
系统软件和硬件设计
总结
21
遇到的问题
本文初步实现了基于无线通信技术和Web服 务技术的智能家居监控系统，但功能过于单 一，缺少智能家居娱乐和智慧家庭医疗等新 型应用，需日后进行更深一步的研究。 在控制节点的设计问题上，由于各厂商的家 居设备缺乏统一、标准的通信接口，造成系 统应用范围相对狭窄，是智能家居系统研究 的难点和重点。
P2_3/XOSC32_Q2
P2_4/XOSC32_Q1
AVDD_GUARD
GND
Exposed
XXOSC__Q2
XXOSC__Q1
DCOUPL
A
A
A
A
RBIAS
RF_N RF_P
V
V
V
V
D
D
D
D
D
D
D
D
4
1
2
3
4
4
3
2
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
1
0
0
3
2
3
2
6
5
1
9
8
7
4
1
O
G
U
N
T
D
2
1
G
u
N F
C10
O
U
T G G
2 N N
D D
1
C
u 1
F
1
R
0 2
K
G
N
G D
N
RESET_N
1
C
D 0 2
1 n
C25 P P P R P P P P D D P
T
0
u X F C D
0
0
0
X 0 1 1 1 2
F
_
_
_
_
_
_
_
_
7
6
5
0
4
1
0
0
2
1
1
1
1
1
1
1
1
3
3
1
3
3
3
3
1
0 5 6 7 8 9 4 3 2 1
D
G
1
C
G 8 4
1
C
N
8 3
N p
D p
D 5 R
F
F
6 1
K
G
N
D
2
C11
1
7
1
C
1
C
p
8 6
8 5
3
Y
F
p
p
2 1
F
F
M
3
G
N
D
2
C12
7
2.2nH
L
L
2.2nH
p 1
2
F
G
N
无线射频电路
D
1
C13
1
1
0
5
p
F
3
Y
2 2
CC2591
K
*
2
RF_P
RF_N
G
N
2
P1_1
D PAEN
1
C18
5
3
p P1_4
1
1
1
5
9 2 0 1
5
4
3
1
MAX3232CSE
U103
G
R2OUT
R1OUT
T2IN
T1IN
C2-
C2+
C1-
C1+
N
D
T2OUT
T1OUT
R2IN
R1IN
V
C
V
V
C
+
-
6
8
1
7
1
2
1
VCC_3.3_2V
C118
C121 3
4
6
232_RX
232_TX
C117
0.1uF
0.1uF
RS232串行端口电路
A N T 4.3K SMA 6 5 G A N 1 D 1 8 1 C C p 0.3pF C 8 7 8 F 9 p F G G N N D D
*
16
家居设备控制软件实现
用户通过前端界面控制、监视智能家居设备 时，向智能家庭网关中的应用服务器发送对 智能家居设备的远程命令请求。
用户
智能 网关 无线 传感
N
E
F
4
M
G
H
P0_7
BIAS
在ZigBee无线网络的实际应用过程中，无线网络协调器为了扩展 网络通信距离，通常会增加一个功率放大电路，采用C2591可以增加 节点问的传输距离，可以减少路由器的个数，缩短延迟及扩展家庭网 络覆盖范围。CC2591与CC2530连接电路如下图所示。
图4.5 CC2591与CC2530连接电路图
家庭内部 网络协调 器（主节 点）
无线通信 模块
无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 无线通信 模块 安全防护
无线通信电 路设计
火灾处理
……
……
传感器节点电路 和控制节点电路
热水器 音箱 家居设备控制
摄像机
……
13
C120
0.1uF
0.1uF
C119
RS232_RXD
RS232_TXD
1
智能家庭网关通过RS232串口，将接收到的 用户命令数据根据ZigBee通信协议经由无线 家庭内部网络发送至终端设备。
ZigBee终端节点接受到协调器的相关命令数 据包解析、发送至目标设备执行单元，并将 控制结果沿反向返回至用户界面。
*
家居设备控制程序
用户 应用服务器 数据服务器 串口管理 Zigbee协调器 家居终端节点
23
LOGO
设备 参数 上传 程序
返回控制结果
设备 控制 响应 程序
系统后台设备控制程序
协调器设备控制程序 设备控制响应程序
图5.4 家居设备控制模块程序实现流程图
18
家居设备参数采集程序
数据服务器 串口管理 Zigbee协调器 家居终端节点
家居设备状态 参数
设备 参数 接收 响应 程序
返回设备参数
设备 参数 上传 程序
22
创新点和亮点
可扩展性强：基于 Web 的智能家居远程监控平 台能轻易与诸如小区综合信息系统实现对接。 维护、升级简单：由于采用B/S的软件架构设计， 系统各模块互相分离，各部分升级、维护简单。 成本低：系统无需对不同操作系统中的客户端 程序进行专门的设计开发，只需通过浏览器对 远程的服务器端进行访问来实现需求任务，支 持各种智能手机、设备和个人电脑，降低系统 开发成本。
10
*
软件架构设计
显示用户界面、收集 用户触发事件
用户请求的传输通道
用户请求的业务逻辑 处理，向用户返回响 应结果 存储设备数据、系统 运行数据等
11
目录
1
2 3 4 5
研究背景与意义 研究内容 远程监控系统架构设计
系统软件和硬件设计
总结
12
*
硬件详细设计
主要包括接口电路、无 线通信电路和终端节点 电路三个部分:
SUSPEND
USB端口电路
D
R
T
C
R
DSR
D
C
X
X
USB接口在传输数据的时候提供 +5V的工作电压，因此 在无外接电源的情况下就可正常通讯。本文使用 USB接口作 为程序烧写电路和调试接口，选用CP2102芯片作为USB接口 电路的主要转换芯片，电路如下图所示：
图4.4 CP2102芯片电路图
R T T T D D D I S S R 1 1 1 1 1 1 1 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 R T X X D D
研究设计一种智能家居设备远程监控系统，可实现用户 通过不同智能终端对家居设备的远程监视、报警、控制 等功能。 系统须具有升级容易、维护成本低廉、客户端 操作方便、可扩展性好、可移植性强等特点，体现出智 能家居的方便性和实用性，以及广泛的应用前景。 研究提出智能家居设备监控系统相关软件和硬件设计思 路，在现有家居设备的基础上实现家居设备的智能化、 网络化，降低系统开发成本。
智 能 三 表 查 抄 系 统
社 区 其 他 应 用 系 统
硬件架构设计
本文智能家居系统的设计方案主要包括四个部分：中央服务器、网络控制 器、传感器终端和控制终端。其中中央服务器作为远程监控系统的部署平台， 网络控制器是家庭内部网络的控制中心，而传感器终端和控制终端作为无线 网络的终端节点。
终端节点架构设计
用户控制请求
发送控制命令
系统 前端 程序
设备信息返回 给用户
设备 控制 程序
查询控制设备 的信息 返回控制设备 信息 查询设备状态 返回查询 设备信息
发送控制命令
控制结果 写入数据库
用户查询请求 控制结果返回 给用户
设备 查询 程序
设备 参数 接收 响应 程序
设备 控制 程序
发送控制命令
返回控制结果
智能社区控制系统
智 能 火 灾 监 控 系 统
智 能 煤 气 监 控 系 统
智 能 入 侵 防 范 系 统
家 用 电 器 开 关 控 制
家 用 电 器 信 息 控 制
家 用 节 能 装 置 自 动 控 制
智 能 温 度 监 控 系 统
智 能 湿 度 监 控 系 统
智 能 光 照 监 控 系 统
社 区 防 盗 报 警 系 统
2
3
4
5
6
7
8
9
7
8
1
4
5
6
9
0
CC2530
U
RESET_N
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
DVDD_USB
USB_P
USB_M
DGND_USB
AVDD_DREG
D
1
0 V
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
7
6
5
4
3
2
1
0
7
6
5
4
3
2
1
0
2
1
0
D
D
AVDD5/AVDD_SOC
由于RS232串行通信接口采用EIA-IIS-232电平标准，无 线终端节点上采用的是 LVTTL电平标准，即2V～3.3V表示逻 辑1，0V～0.4V表示逻辑0。由于两者的逻辑状态不统一，所 以需对电平信号进行转换才能实现二者之间的通信，本文选 用MAX3232芯片实现电平信号的转换，具体电路如下图所示。
返回设备参数
设备 控制 响应 程序
图5.5 家居设备参数采集模块程序实现
19
家居设备查询程序
用户 应用服务器 数据服务器
设备查询请求
系统 前端 程序
设备信息返回
家居 设备 查询 程序
查询家居设备 信息
返回设备信息
家居设备查询模块
图5.6 家居设备查询模块程序实现流程图
20
目录
1
2 3 4 5
研究背景与意义 研究内容 系统架构设计
5
目录
1
2 3 4 5
研究背景与意义 研究内容 远程监控系统架构设计
系统软件和硬件设计
总结
6
系统总体架构设计
智能手机 个人电脑 浏览器 IPAD
Internet
路由、防火墙
串行通信
应用服务器 数据服务器
智能社区控制中心
无线通信
网络协调器
无线通信 无线通信
智能安防系统
智能家居控制系统
智能环境监控系统