智能家居安全系统毕业论文

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重庆邮电大学

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究

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重庆有电大学教务处制

摘要

物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。

随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。

本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。

【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络

目录

前言 (1)

第一章智能家居 (2)

第一节智能家居的概述 (2)

第二节国内外智能家居的发展状况 (2)

一、国内智能家居的现状 (2)

二、国内的相关政策 (3)

三、国外智能家居的现状 (3)

第三节智能家居中的安全问题 (4)

第四节本章小结 (5)

第二章基于物联网的智能家居系统 (6)

第一节物联网技术 (6)

第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7)

一、IEEE 802.15.4标准简介 (7)

二、ZigBee标准简介 (8)

第三节家居物联网安全系统的研究 (10)

一、家居物联网系统 (10)

二、系统安全问题的研究 (11)

第四节本章小结 (11)

第三章课题的硬件描述 (12)

第一节设计总框图 (12)

第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12)

一、CC2530芯片简介 (12)

二、CC2530最小系统组成 (14)

第三节功能模块介绍 (15)

一、温湿度检测模块 (15)

二、烟雾检测模块 (17)

三、人体红外探测模块 (18)

四、光敏传感器模块 (19)

五、显示模块 (20)

六、继电器模块 (22)

第四节本章小结 (23)

第四章课题的软件描述 (24)

第一节总体流程 (24)

第二节无线网络节点软件设计 (25)

一、无线传感器和控制节点软件设计 (25)

二、网络协调器节点软件设计 (25)

第三节功能模块的软件设计 (26)

一、烟雾检测模块 (26)

二、红外人体感应模块 (28)

三、温湿度检测模块 (29)

第四节本章小结 (29)

第五章系统测试 (30)

第一节网络测试 (30)

第二节烟雾检测模块测试 (31)

第三节ZigBee管理系统界面 (32)

第四节本章小结 (34)

第六章总结 (35)

致谢 (36)

参考文献 (37)

附录 (38)

一、英文原文 (38)

二、英文翻译 (46)

三、源程序 (52)

前言

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化系统，提高家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并保证环保节能的居住环境[1]。

智能家居又称智能住宅，通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统[2]。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、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。

智能家居系统集综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术和音、视频技术与一体的将家居生活有关的设备集成的一个综合性系统。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[3]。