物联网的智能家居系统设计方案

主控制器
手持设备
Zigbee 无线网络
室内设 备监控 传感子 节点
报警传 感子节 点
3 主要模块组成
❖ 3.1系统的主要模块介绍
主控模块
模
照明控制子系统
块
分
防盗子系统
类
网络控制模块
3 主要模块组成
❖ 1）主控模块
主控模块，负责子系统的信息集中、存储、分析和决策。 嵌入式芯片发展使主控模块越来越精巧，功能日益丰富。 智能家居控制器的功能是通过总线与各种类型的模块相连 接，通过电话线路、计算机互联与外部相连接，根据设置 在内部的软件程序执行控制命令，并向单元控制模块传达 命令，对连接的各种家电进行控制。
1 课题的选题意义和研究现状
❖ 1.2 课题的研究现状
国外
起步早、投入 大、应用先进 的信息与通信 技术、成果显 著、技术成熟
国内
起步晚、市场 需求大、政府 支持、发展快、 有很大的发展 前景
2 物联网智能家居系统的总体设计
系统 总体 框架 设计
系统 主要 模块 设计
2 物联网智能家居系统的总体构想
5 致谢
谢谢各位老师！
❖2.1 系统功能需求
通过ZigBee传感器检测室内情况，当出现异常情况的时 候即时发出报警信号并通过GPRS移动通信网络给用户手机 发送消息，用户也可以通过手机对家中设备进行相应的操 作。
智能 家居 系统
照明控制 防盗系统
2 物联网智能家居系统的总体设计
❖ 2.2 系统总体框架设计
GPRS 数据模块
(4)从用户的角度来说，用户需要简化家电的操作过程，统 一家电的操作方法(比如说用统一的遥控器实现所有电器的控 制)。因此，组建智能家庭网络时需要考虑的问题有很多。
3 系统的硬件和软件实现
3.3星状网络
在本智能家居系统设计中，采用星型网络，这种星型结构的特 点是对中心节点(这里是无线数字家居服务器或网关)的依赖性很 大，中心节点出现问题可能造成整个网络的瘫痪。家庭内部无线 网络连接距离较短，一般在l00米以内，家用电器位置容易改变， 家庭电器等的数量也容易变化。根据家庭网络的这些特点以及以 上介绍的无线网络拓扑结构，本文以家庭网关为中心节点组建一 个星型家庭网络完全满足家庭网络需要。
4 总结与展望
本文通过对智能家居系统的研究与开发，主要取得了以下 成果：
(1)在目前智能家居的需求研究以及对系统的特点学习了解 后，提出了适合本系统的总体方案。
(2)系统将ZigBee局域网络与GPRS网络结合，实现了信号的 传输，提供了一个数据低速率传输的远程控制平台。
(3)分析了本系统应具有的功能，采用模块化的设计思想划 分了系统的功能模块。分成无线短信接收部分，主控中心部分， 分控制部分。各部分之间通过无线的方式链接，实现了对家居 的开关控制，智能化处理。
3 主要模块组成
❖ 2）安全控制子系统
安全控制子系统，针对引起安全问题的诸多因素， 起到防范和报警的作用，可视对讲系统预防陌生人的 干扰；门磁传感器和窗磁传感器起到防盗作用。
3 主要模块组成
❖ 3）网络控制模块
使用了GPRS远程报警本部分设计的关键点在于：1）实现短信的 收发功能；2）对现场采集终端采集到的异常信息进行合理分析处理， 并及时通知用户。
电子设备中嵌入ZigBee芯片用以获取物体信息进而实现交互，联 网后实现家电等设备的无线互连和家庭自动化。利用ZigBee技术可 较容易实现相机或者摄像机的自拍、窗户远距离开关、室内照明系 统的遥控以及窗帘的自动调整等功能。
可以在手机或者手持设备中加入ZigBee芯片后就可以被用来控制 电视开关。基于ZigBee技术个人身份卡能够代替家居和办公室的门 禁卡，可以记录所有进出大门的个人的信息。
3 主要模块组成
❖ 3.2智能家居需解决的问题
(1)它的对象是结构和特性完全相异的各种家用电器，相互 之间兼容性比较差，电器之间的数据共享比较困难。
(2)家电的信息量小但对实时性要求较高，必须针对当时的 家庭环境进行实时的调整。
(3)家电运行时所处环境有很大差异，对系统的抗干扰性和 稳定性要求较高。Hale Waihona Puke Baidu
4 总结与展望
由于时间和经验及学习水平的限制，我的论文中的设计方案会有 很多不够成熟和完善的地方。许多功能尚不能很好很人性化的实现。 还需要从以下几个方面加强研究： ❖ (1)ZigBee网络采用星状网络，系统自愈性较弱，维护困难这样会 因为个别节点失效而影响到整个系统的安全，特别是协调器的损坏， 将导致的整个系统瘫痪，因此考虑用网状网络代替星状网络。 ❖ (2)处理器采用内存较大的设备，这样不但可以对程序进行功能上 的扩展，增加系统运行的可靠性。 ❖ (3)系统的可扩展性需增强。在设计中做到对传感器信号的采集分 析，只预留了对灯和门窗的控制，对其他家电尚未提供接口，下一步 的开发中应对系统的扩展性作进一步研究，使系统的适用范围更广。
基于物联网的智能 家居系统设计方案
2013.5.15
主目录
1 选题意义和研究现状 2 物联网智能家居系统的总体构想 3 主要模块组成 4 总结与展望 5 致谢
1 课题的选题意义和研究现状
1.1意义
物联网说到底是为人类服务的，而人类的家居生活已经形 成了几千年并在可预见的未来人类将继续并长时间生活在居 所中，仅从这一点来看，一个离开了智能家居的物联网将成 为无源之水，无本之木。智能家居是所有物联网应用中的基 础应用之一。