基于物联网的智能家居系统的设计与实现

基于物联网的智能家居系统的设计与实现

基于物联网的智能家居系统的设计与实现

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥313
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-03-31)
  • (到期后自动恢复原价)
基于物联网的智能家居系统的设计与实现

基于物联网的智能家居系统的设计与实现
摘要:  由于现代人生活水平不断地提高,现在对环境的居住的要求也逐渐增多。以前只在乎于住房的豪华宽敞与否,而如今对住房的安全舒适,快捷方便,智能化的追求更甚。因此,物联网技术的出现水到渠成。随着科学技术迅猛的发展,“物联网”这一名词不断地持续升温。物联网是一新兴的产物在信息大爆炸的时代背景产生的,其运用和发展对人们的日常生活产生了悠久的影响,使传统的家居方式发生了翻天覆地的变化。智能家居系统是利用计算机和通信网络技术,通过家庭网络把各种家庭设施(照明、安防、家电等)连接在一起,从而为我们营造了更方便舒适的生活。现代物联网在不断发展,让人们能突出这种限制,使人们的生活变得更加舒适安逸,同时也为人们的工作创造更多的经济效益。
     智能家居系统的最底层是无线传感网络,对家电设备进行数据采集和上传来实现智能化控制。无线传感网络主要采用的是Zigbee技术,在ZStack协议栈和核心芯片CC2530的协助下实现各项功能;通过多种传感器来实现对家中的温湿度,是否有烟雾,光照度的强弱进行监测。此次基于物联网的智能家居系统的设计,对信息产业的发展有促进的作用,同时对人们的生活质量的提高也有深远的意义。
关键词:智能家居;无线传感网络;Zigbee技术;CC2530;ZStack协议栈
         Abstact:Because of the modern people life level continuously improve, now the environmental requirement of living is gradually increased. Previously only care in the spacious housing or not, and now the housing safe and comfortable, convenient, intelligent pursuit even more. Therefore, the emergence of the Internet of things (IOT) fall into place. With the development of science rapid technology, "Internet of things" the term continuous warming. The Internet is a new product produced in the era of information explosion background, its use and development had a long influence on the people's daily life, the traditional way of home has  earth-shaking changes. Intelligent Home Furnishing system use computer and network communication technology, through the home network to various family facilities (lighting, security, home appliances etc.) connected together, so as we create a more comfortable and convenient life.  In the continuous development of modern things, so that people can highlight this limitation, make people's lives more comfortable, but also to create more economic benefits for people. 
The bottom of the intelligent Home Furnishing system is a wireless sensor network, the home appliance equipment for data collection and upload to realize intelligent control. Wireless sensor network is mainly used in Zigbee technology, with the help of the ZStack protocol stack and the core chip CC2530, various functions are realized; through many kinds of sensors to achieve the temperature and humidity in the home, whether smoke, illumination intensity monitoring. The design of intelligent Home Furnishing system based on IOT, will promote the development of the information industry, and also have a far-reaching significance on the improvement of people's living quality.

Key words:Intelligent Home Furnishing ;wireless sensor network;Zigbee technology;CC2530;ZStack protocol stack


第一章绪论
1.1、课题研究的背景及意义
   1.1.1物联网智能家居课题的背景
现如今,互联网已经众所周,它的呈现不仅仅是一次人类在科学研究上的历史性性飞跃,人们的生产效率不断地提高,大家的生活日益地丰富。随着互联网的不断发展,又有一新的理念出现——“物联网”。
物联网的定义是通过RFID技术和无线通信技术,创造一个物和物连接起来的网络,对于物物之间可以相互认知和信息共享 1。简而言之,即物物相连的互联网,现在它的定义已经得到世界各国和IT专业人士的共同认可。物联网是由互联网物体在规范的通信协议基础上,能够鞭策社会的成长,并对真正生活中的事宜产生一定的影响。其技术范畴广泛,(如无线传感器的网络技术,互联网技术,射频识别的技术,信息安全技术和纳米技术等)构成极具繁杂。物联网将具备智能讯息的设备与其对对应的物体相联系,再加上管理的智能信息,从而达到智能化辨认管理的目标。
1.1.2物联网智能家居课题研究的意义

  物联网这一概念的推广也加快了智能家居的广泛发展。在工农业多种领域利用物联网,使智能家居的应用以非常快的速度发展开来。目前,建设物联网工程在国内的一些城市开展,而各地运营商也开始销售相对应的智能家居产品。家居智能化在物联网的加快建设下如火如荼地发展。
完美的智能家居服务的重要体现是节能环保,方便快捷和成本低廉。现在全球都已经将“低碳经济”作为发展目标,所以具有低廉价格和快捷方便的智能家居系统会得到大众的青睐,同时也能够满足人们对家居智能化的需求和方便,最终推动智能化家居这一行业的发展。

1.2、国内外研究的现状

1.2.1国内的研究现状

  1984年在美国,世界上第一幢智能建筑在康涅迪格州降生,仅由一座旧式大楼的改造而建成了这栋意旨不凡的建筑 2。此建筑的空调、电梯、照明等采用计算机系统对其进行监控,与此同时提供各种信息服务(如语音通信、电子邮件、情报资料等)。2000年,这种家庭智能化系统广泛传播开来,新加坡约有五千户住房,而在美国就高达4万户。三年后,网络化家居带来的市场价值达到4500亿美元,其中的四分之三是智能家电所创造的价值吧,余下的则是服务软件和技术的费用。由此可见,智能家居的系统技术正在一步步走向成熟。
目前国外市场出现的智能家居系统主要有:X-10系统、EIB系统、8X系统。由于价格昂贵,系统采购复杂,市场推广条件欠缺等各种原因,国内市场很难打开。
1.2.2国外研究的现状

我国的智能小区在20世界90年代后期开始勃起。尽人皆知,我国的智能化住宅建设起源于上海、广州深圳等沿海城市,并渐渐向内陆发展。在1999年,全国住宅小区智能化技术示范工程的实施,建设部勘察设计司和住宅产业化办公室联合组织对此提供了很大的帮助;同时这也标志着我国小区智能化投入了一个全新的阶段。因信息化的推进,随之由国家经贸会建立了家庭信息网络技术委员会,而国家技术创新的重点专项计划也放在了信息网络技术上。相较于国外,我国智能家居起步较晚,尚未形成一定的国家标准。
当前国内的主要技术有:e家庭,e-home数字家园。国内的软硬件机构都在积极研更符合市场的智能家居设备,能够使实用性差,结构复杂,价格昂贵等问题得以解决。

1.3、物联网智能家居的技术特点
基于物联网的智能家居系统把自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术融合在一起。通过智能家居的网络联网,将家里各种设备(例如音频、空调、照明、窗帘、安防等控制系统)实现自动化,并且能够通过无线网络实现对设备的远程控制。与传统的家居相比较,智能家居有以下优点:提供了舒适且有品位的生活空间;家庭安防系统更加智能化;家居环境也由被动静止转变为主动智慧,以此实现信息交互的功能。在物联网中,无线传感器广泛运用于家庭的智能防灾,控制灯光,也很好的解决了家电联网这个问题。通过运用GPRS通信模块,户主可以适时地知晓住宅中的突发事件,而它也可以自主进行报警。由此看来,智能家居还大大的降低了意外灾难的损失。
1.4、智能家居研究的内容

  1.4.1课题研究的内容
本次设计是将Zigbee中的CC2530作为核心处理器,在物联网智能家居系统中将Zigbee技术作为核心技术,完成控制程序以及人机界面的编写,采用LED灯、DS18B20温度传感器,红外传感器为数据采集源,采用Zigbee中的CC2530,以此来实现家庭照明设备,实时监控家居温度及监控等。主要研究关键技术,Zigbee技术、TI ZStack协议栈、多种传感器,完成硬件和软件术,Zigbee技术、TI ZStack协议栈、多种传感器,完成硬件和软件的设计。最后调试智能家居的功能模块。课题结构如下:
第一章:绪论。主要介绍一下课题的背景与研究本课题的目的和意义,再大概介绍下智能家居在国内外的现状,最后描述课题所研究的内容。
第二章:家居系统的总体方案的设计。先是进行了需求分析
第三章:详明阐述本课题所用到的Zigbee技术。介绍其技术特点,再逐一介绍描述ZStack协议栈,Zigbee的设备类型及其网络拓扑结构。
第四章:智能家居系统硬件设计的设计与实现。先是描述了硬件设计的大概框架图,其次分别逐一说明个模块的原理及专业知识,同时给出它们的原理示意图。
第五章:智能家居系统的软件设计。
第六章:总结与展望。对本文的工作做一个结束语,对它进行分析并提出其未来的发展方向。
1.4.2课题研究的意义

智能家居系统从市场上来看并不成熟,只出现了一点产品。就总的发展来讲,也不容乐观,尤为缺少统一标准和权威产物,严重阻挡了家居智能化的发展。伴随着经济科技的发展和物质生活水平的升高,人们对家居环境的要求也逐步提升。智能家居控制作为智能化的核心部分也就显得尤为重要。家居智能化使人们对住房的控制更加方便高效,也为日常活动节约能耗。根据住户的要求,智能家居控制器可以适时调整方案,充分达到“只要是用户需要,就是我们追求的”宗旨。

参考文献
[1]高飞,薛艳明,王爱华.物联网核心技术:RFID原理与应用[M].北京:人民邮电出版社.2010
[2]刘笃仁,韩保君,刘靳.传感器原理及应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社.2009
[3]刘强.崔莉.陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学.37(6):1-10.2010
[4]刘永华.计算机网络体系结构[M].南京:南京大学出版社.2009
[5]裴庆祺,沈玉龙,马建峰.无线传感网络安全技术综述[J].通信学报.28(8):113-118.2007
[6]王志良.物联网现在与未来.[M].北京:机械工业出版社。2010
[7]吴功宜.智慧的物联[M].北京:机械工业出版社.2010
[8]孙利民.无线传感网络.[M].北京:清华大学出版社.2005
[9]徐颖秦,谢林柏.物联网关键技术和主要问题探讨[J].工业仪表与自动化装置.2001,218(2):12-14
[10]Wei Zhuang,Tianxu Du,Huiqiang Tang.Energy-effient EGGAcquisition in Body Sensor Networks Based on Compressive Sensing[J].International Joural of Digital Content Technology and in Application(JDCTA).October2011
[11]康一梅.嵌入式软件设计[M].北京:机械工业出版社.2007
     [12]谭浩强.C语言程序设计[M].北京:清华大学出版社.2005
     [13]王传秒.基于ARM9的环境监测平台设计[D].湖南大学.2012

 

 

http://www.bysj360.com/cat.asp?id=24
http://www.bysj360.com/cat.asp?id=30

  • 关键词 联网 智能家居 实现
  • 上一篇:物联网智能家居的规划与设计
  • 下一篇:基于射频识别技术(RFID)门禁管理系统
  • 暂无购买记录

    暂时没有评论

    真实

    多重认证,精挑细选的优质资源 优质老师。

    安全

    诚实交易,诚信为本。

    保密

    所有交易信息,都为您保密。

    专业

    10年专业经验,10年来帮助无数学子。