基于zigbee、Wifi物联网智能家居控制系统操作方案
合集下载
相关主题
- 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)。
可与 IOT-SYX-005 型智能实验箱、IOT-ROBOT-002 型移动机器人无缝连接。 全方位的家居传感/执行器：分为宜居生活类（万能红外遥控器、智能电表、智能窗帘、
彩灯等）、家居安全类（烟雾报警、燃气报警、RFID 门控等）、家庭防盗类（对射、玻 璃震动、摄像监控等）三大类传感/执行器。 全语音功能控制
物联网管理平台与传感器网络之间按照《网关节点接口协议》进行通信，与应用程序之 间按照《中间件与应用程序通信协议》进行通信。通过该平台，应用程序可以与传感器网络 相互通信，获取数据并执行查询、控制操作，协议的转换由平台来完成。物联网平台管理传 感器网络，并对数据进行解析、存储，并为应用程序提供了访问接口。
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
基于 Zigbee、Wifi 物联网 智能家居控制系统操作方案
1. 产品特点
物联网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。 为了能够让用户有一个可控的、安全的居住环境，更好的感受高科技给我们生活带来的便利， 我们设计并实现了可配置的、用户体验良好的智能家居系统。
4.3 网关层
网关层可选用平台 IOT-COTEX-A8 或 IOT-ARM9。 平台 IOT-COTEX-A8 介绍：
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 IOT-CotexA8 开发套件是一个基于三星 ARM Cortex-A8 高性能处理器的无线软硬件平台。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
2. 产品实物图
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
服务 向下与本地 Silverlight 客户端之间进行单源组播，将报警保温和传感器数据组播给客
户端
2.IotLabTianjin (Silverlight 承载网站) 功能如下： 支持浏览器访问和 OOB（Out of browser）模式访问，在网页访问时可以安装到本地， OOB 模式下可以连线 IotLabTianjin 网站进行在线更新，重启后即为更新后版本 可以在智能家居的五种模式之间进行切换：手动模式、娱乐模式、工作模式、外出模式、
门禁系统中功能主要是开门门磁以及传感器订阅。我们可以对门磁接近等进行订阅，如 果有人进入或外出就可以产生报警事件，来提醒用户知道。 5.环境信息
环境信息中包括光照、温度、湿度传感器设备以及烟雾、燃气、玻璃破碎等监控设备。 在这里我们可以浏览实时的光温湿数据，也可以查看实时的数据曲线。
烟雾、燃气、玻璃破碎等传感器订阅成功后如果有事件发生会产生报警事件。
精通细节的技术支持人员和方便的联系方式，可以有效支持用户在开发和使用过程中遇 到的各种问题。完备的硬件、软件及技术支持使得用户可以将该开发平台广泛地应用于工业、 科研和教学等领域。 1.硬件配置及相关参数: 1、 IOT-COTEXA8 开发平台
● CPU 内核：ARM Cortex-A8 ● 主频：1GHz，支持 NEON 指令 ● 内存：512MBz DDR2 ● Flash：256MB SLC NAND FLASHH ● 支持 MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX 的视频编解码 1080p@30fps ● 支持 2D 图形加速，最大支持 8000×8000 分辨率 ● 支持 3D 图形加速（Power VR SGX540），OpenGL-1.1&2.0、OpenVG1.0 ● 支持 SD/MMC/SDIO 接口存储卡，最高支持 32GB ● 支持 JPEG 硬件编解码，最大支持 8192×8192 分辨率 ● 独立电源设计，降低的设计成本，并提高了整体系统的稳定性 ● 集成 100M 以太网卡
式均可全屏 局域网内可进行 SSM 多源组播通讯，类似聊天室；也可与 Iot 应用代理网关进行 ASM
单源组播通讯
浏览器访问
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 OOB 模式
全屏模式
架构图:
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
IotLabTianjin &
Iot应用代理
以太网 本地Silverlight客户端
Internet
物联网网关
本地浏览器访问，支持IE、FireFox、Chrome、Safari 等主流浏览器，需要安装Silverlight 4.0+
7.智能窗帘
8.智能灯具 控制灯光的亮度 0-100。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
4.2 中间件层
物联网管理平台/物联网中间件/物联网网关位于传感器网络和应用程序之间，使得传感 网网络和应用程序的开发可以互相分离，并为应用的开发提供了便利。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 休息模式
可以在主界面进行单个或者所有的传感器报警订阅 在手动模式下点击实验室相应设备，可弹出子窗口，进行单个设备的操作 通过鼠标点击以及滚轮缩放，可以对布局图进行移动、伸缩等 DeepZoom 操作，两种模
物联网平台是一个灵活可配置的软件系统，通过简单的操作，用户可以增加、删除传感 器类型，可以增加、删除传感器控制命令，还可以对协议进行修改。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
智能家居系统结构图 物联网网关可以连接使用 ZigBee、Tcp/IP 等不同网络协议的传感网。与传感网的 sink 节点间的通信报文为二进制数据流，与物联网应用之间的通信报文为类 HTTP 的精简 UDP 数 据包并提供节点事件订阅和对传感网中执行器的控制接口。
图 1 物联网智能家居系统体系结构
4.1 用户操作层 4.1.1 Pc 端用户操作层
平台:
C#.NET & Silverlight.NET
IDE:
Visual Studio 2010 Ultimate
程序组成: Iot 应用代理网关.exe &IotLabTianjin(Silverlight 承载网站)
4.1.2
子窗口显示
手机端用户操作层介绍
软件运行平台
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 Android 2.3.3 版本及以上版本 智能家居系统的框架
3.1.3 手机客户端功能界面
线升级，实现了物联网科学研究与工程实现的完美结合。 Web 方式的远程维护：支持 Web 方式的远程维护，只要有 IE，就可实现对系统的访问和
控制。 高度的可扩展性：网络化的 IP 寻址方式，可以支持 65535 种传感/执行器的链接。 高度的布线灵活性：在网关层和传感/执行层间可选择有线或无线两种方式，布线灵活。 开放的传输层标准：有线采用 TCP/IP 协议，无线采用 Zigbee 协议，支持开放互联。还
1.主界面 主界面中是智能家居的效果图，图中可见很多智能设备，点击图中响应的图标可进入到
相应的控制界面。如点击电视，进入到智能电视界面。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
2.智能电视
主界面
智能电视主要是对电视进行遥控，即手机可作为电视遥控器。以下为其效果图。
北京市中关村 901 号 212 室
智能电视 010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 3.智能空调
智能空调和智能电视功能类似，不过多介绍。 4.门禁系统
3. 适用对象
本系统的应用领域的主要方面是应用物联网技术的智能家居系统。适用对象为各高校 物联网实验室以及高档别墅区、高档社区和时尚家庭装修。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
4. 系统体系结构
采用模块化的设计理念开发，注重稳定性与可靠性，非常适合于物联网和无线传感器网络教 学、科研及应用。它极大地简化了用户的开发过程，降低了开发成本和设计风险。开发平台 主频达到 1GHz，支持 NEON 指令。除了集成 CC2420 和 CC1000 之外，还可扩展支持标准 Zigbee 协议的通信模块，并支持外扩 USB 商用摄像头、商用 USB WiFi 网卡、WCDMA 3G 模块，方便 用户进行各种无线通信开发。此外，图像处理方面支持 MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、 DivX 的视频编解码 1080p@30fps，支持 2D 图形加速，最大支持 8000×8000 分辨率和 3D 图 形加速（Power VR SGX540），集成 AC97 接口 HIFI 声卡,多路音频通道。接口方面支持 SD/MMC/SDIO 接口存储卡，支持最高支持 32GB，集成 100M 以太网卡。 支持 JPEG 硬件编解 码，最大支持 8192×8192 分辨率，可以方便地实现硬件扩展。
物联网智能家居系统集成了家庭安防（包括：门磁接近传感器、RFID 门禁控制、红外 对射、红外幕屏、云台摄像头）、家庭数字生活（包括对窗帘、饮水机、电视、空调的控制 和对电表、室内外温湿度采集、LED 彩灯）两方面的设备，支持安卓手机（C/S）、PC（ C/S 和 B/S）和语音方式控制整个智能家居系统，具有娱乐、休息、工作、外出四种组合模式， 满足用户个性化需求。由于采用了无线 Zigbee 和工业以太网相结合的组网模式，因此具有 可扩展性强、固件远程更新和维护等独特功能。系统特点： 三大特色实现高度与细节的完美契合：ONS 域名系统、非侵入式背景数据采集、硬件在
IOT-COTEXA8 开发套件提供了 Linux-2.6.32/Linux-2.6.35 内核源码和 Android-2.3， USB WiFi 无线网卡、SDIO WiFi 无线网卡、蓝牙模块、WCDMA 3G 模块、USB 摄像头的源代码 级驱动以及多种 Linux 和 Android 基础实验源码，方便用户的快速开发和深层次学习。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 实时温度曲线
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 6.智能电表
1.Iot 应用代理网关 功能如下： 与 ONS 通讯，获取物联网网关所在广域网 IP，并向物联网网关进行通讯确认 向上同中间件进行通讯，上传本地客户端命令，进行报警订阅和控制传感器数据采集 启动和管理 ASM（Any Source Multicast）和 SSM（Single Source Multicast）的 Socket
彩灯等）、家居安全类（烟雾报警、燃气报警、RFID 门控等）、家庭防盗类（对射、玻 璃震动、摄像监控等）三大类传感/执行器。 全语音功能控制
物联网管理平台与传感器网络之间按照《网关节点接口协议》进行通信，与应用程序之 间按照《中间件与应用程序通信协议》进行通信。通过该平台，应用程序可以与传感器网络 相互通信，获取数据并执行查询、控制操作，协议的转换由平台来完成。物联网平台管理传 感器网络，并对数据进行解析、存储，并为应用程序提供了访问接口。
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
基于 Zigbee、Wifi 物联网 智能家居控制系统操作方案
1. 产品特点
物联网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。 为了能够让用户有一个可控的、安全的居住环境，更好的感受高科技给我们生活带来的便利， 我们设计并实现了可配置的、用户体验良好的智能家居系统。
4.3 网关层
网关层可选用平台 IOT-COTEX-A8 或 IOT-ARM9。 平台 IOT-COTEX-A8 介绍：
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 IOT-CotexA8 开发套件是一个基于三星 ARM Cortex-A8 高性能处理器的无线软硬件平台。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
2. 产品实物图
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
服务 向下与本地 Silverlight 客户端之间进行单源组播，将报警保温和传感器数据组播给客
户端
2.IotLabTianjin (Silverlight 承载网站) 功能如下： 支持浏览器访问和 OOB（Out of browser）模式访问，在网页访问时可以安装到本地， OOB 模式下可以连线 IotLabTianjin 网站进行在线更新，重启后即为更新后版本 可以在智能家居的五种模式之间进行切换：手动模式、娱乐模式、工作模式、外出模式、
门禁系统中功能主要是开门门磁以及传感器订阅。我们可以对门磁接近等进行订阅，如 果有人进入或外出就可以产生报警事件，来提醒用户知道。 5.环境信息
环境信息中包括光照、温度、湿度传感器设备以及烟雾、燃气、玻璃破碎等监控设备。 在这里我们可以浏览实时的光温湿数据，也可以查看实时的数据曲线。
烟雾、燃气、玻璃破碎等传感器订阅成功后如果有事件发生会产生报警事件。
精通细节的技术支持人员和方便的联系方式，可以有效支持用户在开发和使用过程中遇 到的各种问题。完备的硬件、软件及技术支持使得用户可以将该开发平台广泛地应用于工业、 科研和教学等领域。 1.硬件配置及相关参数: 1、 IOT-COTEXA8 开发平台
● CPU 内核：ARM Cortex-A8 ● 主频：1GHz，支持 NEON 指令 ● 内存：512MBz DDR2 ● Flash：256MB SLC NAND FLASHH ● 支持 MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX 的视频编解码 1080p@30fps ● 支持 2D 图形加速，最大支持 8000×8000 分辨率 ● 支持 3D 图形加速（Power VR SGX540），OpenGL-1.1&2.0、OpenVG1.0 ● 支持 SD/MMC/SDIO 接口存储卡，最高支持 32GB ● 支持 JPEG 硬件编解码，最大支持 8192×8192 分辨率 ● 独立电源设计，降低的设计成本，并提高了整体系统的稳定性 ● 集成 100M 以太网卡
式均可全屏 局域网内可进行 SSM 多源组播通讯，类似聊天室；也可与 Iot 应用代理网关进行 ASM
单源组播通讯
浏览器访问
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 OOB 模式
全屏模式
架构图:
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
IotLabTianjin &
Iot应用代理
以太网 本地Silverlight客户端
Internet
物联网网关
本地浏览器访问，支持IE、FireFox、Chrome、Safari 等主流浏览器，需要安装Silverlight 4.0+
7.智能窗帘
8.智能灯具 控制灯光的亮度 0-100。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
4.2 中间件层
物联网管理平台/物联网中间件/物联网网关位于传感器网络和应用程序之间，使得传感 网网络和应用程序的开发可以互相分离，并为应用的开发提供了便利。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 休息模式
可以在主界面进行单个或者所有的传感器报警订阅 在手动模式下点击实验室相应设备，可弹出子窗口，进行单个设备的操作 通过鼠标点击以及滚轮缩放，可以对布局图进行移动、伸缩等 DeepZoom 操作，两种模
物联网平台是一个灵活可配置的软件系统，通过简单的操作，用户可以增加、删除传感 器类型，可以增加、删除传感器控制命令，还可以对协议进行修改。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
智能家居系统结构图 物联网网关可以连接使用 ZigBee、Tcp/IP 等不同网络协议的传感网。与传感网的 sink 节点间的通信报文为二进制数据流，与物联网应用之间的通信报文为类 HTTP 的精简 UDP 数 据包并提供节点事件订阅和对传感网中执行器的控制接口。
图 1 物联网智能家居系统体系结构
4.1 用户操作层 4.1.1 Pc 端用户操作层
平台:
C#.NET & Silverlight.NET
IDE:
Visual Studio 2010 Ultimate
程序组成: Iot 应用代理网关.exe &IotLabTianjin(Silverlight 承载网站)
4.1.2
子窗口显示
手机端用户操作层介绍
软件运行平台
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 Android 2.3.3 版本及以上版本 智能家居系统的框架
3.1.3 手机客户端功能界面
线升级，实现了物联网科学研究与工程实现的完美结合。 Web 方式的远程维护：支持 Web 方式的远程维护，只要有 IE，就可实现对系统的访问和
控制。 高度的可扩展性：网络化的 IP 寻址方式，可以支持 65535 种传感/执行器的链接。 高度的布线灵活性：在网关层和传感/执行层间可选择有线或无线两种方式，布线灵活。 开放的传输层标准：有线采用 TCP/IP 协议，无线采用 Zigbee 协议，支持开放互联。还
1.主界面 主界面中是智能家居的效果图，图中可见很多智能设备，点击图中响应的图标可进入到
相应的控制界面。如点击电视，进入到智能电视界面。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
2.智能电视
主界面
智能电视主要是对电视进行遥控，即手机可作为电视遥控器。以下为其效果图。
北京市中关村 901 号 212 室
智能电视 010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 3.智能空调
智能空调和智能电视功能类似，不过多介绍。 4.门禁系统
3. 适用对象
本系统的应用领域的主要方面是应用物联网技术的智能家居系统。适用对象为各高校 物联网实验室以及高档别墅区、高档社区和时尚家庭装修。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成
4. 系统体系结构
采用模块化的设计理念开发，注重稳定性与可靠性，非常适合于物联网和无线传感器网络教 学、科研及应用。它极大地简化了用户的开发过程，降低了开发成本和设计风险。开发平台 主频达到 1GHz，支持 NEON 指令。除了集成 CC2420 和 CC1000 之外，还可扩展支持标准 Zigbee 协议的通信模块，并支持外扩 USB 商用摄像头、商用 USB WiFi 网卡、WCDMA 3G 模块，方便 用户进行各种无线通信开发。此外，图像处理方面支持 MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、 DivX 的视频编解码 1080p@30fps，支持 2D 图形加速，最大支持 8000×8000 分辨率和 3D 图 形加速（Power VR SGX540），集成 AC97 接口 HIFI 声卡,多路音频通道。接口方面支持 SD/MMC/SDIO 接口存储卡，支持最高支持 32GB，集成 100M 以太网卡。 支持 JPEG 硬件编解 码，最大支持 8192×8192 分辨率，可以方便地实现硬件扩展。
物联网智能家居系统集成了家庭安防（包括：门磁接近传感器、RFID 门禁控制、红外 对射、红外幕屏、云台摄像头）、家庭数字生活（包括对窗帘、饮水机、电视、空调的控制 和对电表、室内外温湿度采集、LED 彩灯）两方面的设备，支持安卓手机（C/S）、PC（ C/S 和 B/S）和语音方式控制整个智能家居系统，具有娱乐、休息、工作、外出四种组合模式， 满足用户个性化需求。由于采用了无线 Zigbee 和工业以太网相结合的组网模式，因此具有 可扩展性强、固件远程更新和维护等独特功能。系统特点： 三大特色实现高度与细节的完美契合：ONS 域名系统、非侵入式背景数据采集、硬件在
IOT-COTEXA8 开发套件提供了 Linux-2.6.32/Linux-2.6.35 内核源码和 Android-2.3， USB WiFi 无线网卡、SDIO WiFi 无线网卡、蓝牙模块、WCDMA 3G 模块、USB 摄像头的源代码 级驱动以及多种 Linux 和 Android 基础实验源码，方便用户的快速开发和深层次学习。
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 实时温度曲线
北京市中关村 901 号 212 室
010-62560901
http://www.wsn.org.cn
专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成 6.智能电表
1.Iot 应用代理网关 功能如下： 与 ONS 通讯，获取物联网网关所在广域网 IP，并向物联网网关进行通讯确认 向上同中间件进行通讯，上传本地客户端命令，进行报警订阅和控制传感器数据采集 启动和管理 ASM（Any Source Multicast）和 SSM（Single Source Multicast）的 Socket