物聯網與智能家居精選(九篇)

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第1篇：物聯網與智能家居范文

關鍵詞：智能家居；物聯網；移動智能終端

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）07-0038-04

0 引 言

世界上最早的智能建筑是1984年在美國誕生的，這之后，加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經濟比較發達的國家先后開始開發智能建筑和智能家居產品。智能家居在國外已發展了20多年，特別在一些發達國家，智能家居的普及率相當高，智能家居可以為人們提供一種高效、舒適、安全、便利、環保的家庭居住環境。在美國，蓋茨的被稱作“未來之屋”的豪宅堪稱當今智能家居的經典之作，所有的照明、音樂、溫度、濕度等，都可以根據客人的需要通過電腦任意調節；當你踏入一個房間，藏在壁紙后方的揚聲器就會響起你喜愛的旋律，墻壁上則投射出你熟悉的畫作；廁所里安裝了一套檢查身體的電腦系統，如果發現異常，電腦會立即發出警報；地板中的傳感器在感應到有人到來時就自動打開照明系統，在客人離去的同時自動關閉。在國內，智能家居經歷了10年的起步階段，發展速度緩慢。這主要是因為開發技術短期內不成熟，沒有形成完整的、全面的系統解決方案，主要集中在一些分散的智能家庭控制子系統的研究上，所以有必要對智能家居系統做研究和探討。

1 智能家居的架構

智能家居作為物聯網的一部分和人們的生活息息相關，是人們感受物聯網最直接的方式。通過智能家居系統，人們將充分感受到物聯網革命帶給人們的方便、快捷與智能化。圖1所示是智能家居系統的基本框架圖。下面對具有集中式信息處理模塊的智能家居系統作一簡要介紹。

圖1 智能家居系統框架

1.1 信息家電

信息家電應該是一種價格低廉、操作簡便、實用性強、帶有PC主要功能的家電產品。利用電腦、電信和電子技術與傳統家電相結合的創新產品，是為數字化與網絡技術更廣泛地深入家庭生活而設計的新型家用電器。在目前的傳統家電的基礎上，將信息技術融入傳統的家電當中，使其功能更加強大，使用更加簡單、方便和實用，為家庭生活創造更高品質的生活環境，比如模擬電視發展成數字電視，電冰箱、洗衣機、微波爐等也將會變成數字化、網絡化、智能化的信息家電。

1.2 信息處理模塊

為了使相互獨立的信息家電可以實現信息共享與協同工作，智能家居系統中必須具有專門的信息處理模塊。它的功能主要是收集家庭中各個家電的工作狀態和服務請求，對各種數據進行實時處理，并將結果送入功能驅動模塊。隨著家庭中信息家電的數量不斷增加，采用分布式的控制方式將具有更高的靈活性，這是未來智能家居系統的發展趨勢。

1.3 通信模塊

如果說信息處理模塊是智能家居系統的大腦，那么通信模塊就是實現信息傳導的神經。根據家庭組網的特點，通信模塊常利用已有的布線（如電力載波），或者采用無線傳輸（如藍牙、紅外、Wi-Fi、ZigBee）等。出于不同的信息家電對傳輸的帶寬要求不同，實際中的通信模塊常采用多種方式混合組網。

1.4 功能驅動模塊

功能驅動模塊是信息流入、流出各個信息家電的接口。由于各個電器生產廠商的產品在功能和實現上都有很大的不同，所以必須通過功能驅動模塊將信息處理模塊的指令翻譯成電器可以執行的電平信號，以及將電器的各種狀態信息轉換成信息處理模塊可以理解的二進制信息。

1.5 外界信息接口模塊

該模塊可以看成是一個家庭通向外界（如Internet）的網關，它在家庭內部各種家電信息共享的基礎上，進一步實現了基于Internet的資源共享，從而更進一步實現了共享的深度和廣度，也將是未來智能家居系統發展的熱點。

2 物聯網技術

物聯網被稱為是繼計算機和互聯網信息產業后的第三次革命性創新[8]，物聯網應用無處不在。物聯網是讓所有的物品都能夠遠程感知和控制，并與現有的網絡連接在一起，形成一個更加智慧的生產生活體系。物聯網技術層次由感知層、傳輸層和應用層組成[10]，圖2所示是物聯網技術的層次結構。

物聯網以傳感器等傳感技術為基礎，實現信息采集和“物”的識別，通過傳輸層實現數據的傳輸與計算，經過應用層，實現所感知信息的應用服務。

3 智能家居的主要技術

智能能家居系統應用的主要技術包括網絡控制技術、通信技術和移動終端技術。

圖2 物聯網技術層次結構

3.1 網絡控制技術

3.1.1 通過家庭網關的互聯

家庭網關是智能家庭局域網的核心部分，主要完成家庭內部網絡各種不同通信協議之間的轉換和信息共享，以及同外部通信網絡之間的數據交換功能。同時，網關一般還負責家庭智能設備的管理和控制。

3.1.2 通過外部擴展模塊實現與家電的互聯

為實現家用電器的集中控制和遠程控制功能，家庭智能網關通過有線或無線的方式，按照特定的通信協議借助外部擴展模塊控制家電或照明設備。

3.1.3 嵌入式系統的應用

以往的智能家居中，絕大多數是由單片機控制的。隨著新功能的不斷增加和性能的不斷提升，將處理能力大大增強的具有網絡功能的嵌入式操作系統和單片機的控制程序作相應的調整，使之有機地結合成為完整的嵌入式系統。

3.2 通信技術

通信技術分為有線通信和無線通信技術，大多已日臻成熟。基于ZigBee技術的智能家居無線網絡系統，由于具有低成本、低功耗、較遠的覆蓋范圍及通用性強的特點，將成為智能家居系統中的又一亮點，必將給現代智能家居系統帶來一場新的變革。

3.3 移動終端技術

移動智能終端以智能手機為代表，另外還包含平板電腦、筆記本、智能電視等。移動智能終端內嵌嵌入式操作系統，目前被廣泛推崇和得到迅速發展的是開放的、自由的Android系統[3]，主要應用在移動互聯網方面。移動互聯網是將移動通信和互聯網二者結合起來的、融為一體的移動通信網絡，在最近幾年里，移動通信和互聯網是當今世界發展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業務，它們的增長速度是任何預測家未曾預料到的。

4 智能家居的主要研究內容

智能家居系統可滿足個性化需求。可以按不同用戶的需求，定制不同的方案。同時，也可模塊化服務，以滿足不同層次客戶的需求。從客戶需求上分析，智能家居系統的主要研究內容如下：

（1） 通過移動智能終端，如智能手機等，隨時隨地控制家中電器的開關和監測信息家電的工作狀態。

（2） 以“情景模式”一鍵組合控制家電，實現場景設定。

（3） 支持上述功能的同時，同樣可以使用家電原有的控制方式。

（4） 實時視頻，讓主人對家中的狀況一目了然。

（5） 當家中發生警情時，可以自動打電話或發短信通知，并同時通知小區的物業，保安可第一時間到達現場。

（6） 網關服務器的密碼以及網絡控制頁面的登錄密碼，可以隨時更改，保證系統安全性。

5 智能家居通信方式比較

智能家居不同廠商產品的區別主要體現在通信組網方式上。市場上所有的產品無外乎有兩種進行數據傳輸的方式，分別是有線方式和無線方式。

有線方式即總線控制方式，如EIB、C-Bus、H-Bus、LonWorks、SCS、RS-485等。有線方式因為需要進行布置復雜的線路，對原有建筑造成不同程度的破壞，而且維護、擴展也會帶來很多局限性，所以，采用有線通信方式的智能家居產品正在逐漸被淘汰。

無線方式包括射頻、載波、Wi-Fi、ZigBee、藍牙等。本文的智能家居產品采用ZigBee組網方式，而目前國內僅有個別廠家采用ZigBee組網方式。表1所列是對各種無線組網方式的智能家居系統進行的比較。

在表1中，ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。相對于現有的各種無線通信技術，ZigBee技術是最低功耗和成本的技術，這些特點決定了在智能家居中采用ZigBee組網是非常合適的。

6 基于ZigBee和移動終端技術的智能家居系統

6.1 系統框圖和主要實現原理

基于ZigBee的智能家居系統是未來智能家居系統的主流，該系統包含終端節點、路由器節點、傳感器網絡用戶終端、遠程監控終端（如手機移動終端）等。圖3所示就是基于ZigBee和移動終端技術的智能家居系統圖。

圖3 基于ZigBee和移動終端技術的智能家居系統

在基于ZigBee和移動終端技術的智能家居系統中，終端節點是整個網絡的關鍵，它的作用是開啟并配置無線傳感器網絡。網絡啟動成功后，通過路由器節點、網絡用戶終端，無線傳感器網絡接收各節點的信息，并處理這些數據，將有用信息通過用戶交互程序顯示給用戶，然后接收用戶指令，再通過無線傳感器網絡將指令傳遞到相應的設備終端節點。如果要通過互聯網遠程控制，那么傳感器網絡用戶終端還要連接到互聯網，接收來自遠程智能終端的指令，起到無線傳感器網絡與遠程終端通信橋梁作用。

6.2 系統各部分的功能

6.2.1 終端節點

終端節點主要由傳感單元、處理單元、無線通信單元和電源單元四個基本單元組成，其結構如圖4所示。終端節點對于網絡的建立和維護沒有責任。其加入網絡后主要任務有兩個：一是通過傳感單元中的傳感器，采集物理信息并進行模擬量到數字量的轉換，處理單元負責信息存儲和處理，并送入無線通信單元，后者通過無線網絡上傳；二是接收用戶終端的指令，控制設備作出相應的動作。

圖4 終端節點結構圖

6.2.2 路由器節點

路由器節點的主要功能有兩個，一是為終端設備節點提供多跳路由，二是允許新啟動的節點加入網絡，其作用相當于互聯網中的路由器。

6.2.3 協調器網關

協調器網關是家庭控制網絡的主控設備，要求必須由至少一個ZigBee網絡的FFD設備組成。一方面，它主導家庭內部網絡建立的整個過程，主要包括系統初始化、網絡的建立、地址的分配和成員的加入、節點設備數據的更新、數據轉發表、設備關聯表等幾個方面；另一方面，作為家庭網關和設備節點之間的橋梁，完成家庭網關和家居設備節點的通信。家庭網關對外可以提供各種遠程智能控制接口，操作者可以通過手機移動終端連接到Internet訪問家庭網關的相關接口，對家中的家居設備節點進行數據訪問或者控制。

6.2.4 移動智能終端

移動智能終端可以是任意一臺接入互聯網的計算機設備，這時傳感器網絡用戶終端充當通信橋梁。遠程控制終端通過身份認證后，就可以C/S模式或者B/S模式與傳感器網絡用戶終端進行通信，遠程控制智能家庭網絡。比如，我們出差長時間不在家，可通過移動智能終端遠程監控家中的環境，定時打開通風設備改善房間空氣環境；或者我們下班前可通過移動智能終端遠程控制空調或地暖設備工作，回到家就可以享受到我們想要的舒適環境。

6.3 系統采用ZigBee技術的主要特點

（1） 功耗低。具備多種休眠模式，在待機模式下，普通電池即可支持長達數月甚至一到兩年的連續工作。

（2） 可靠性高。ZigBee采用CSMA-CA碰撞避免機制，避免了數據包發送時信道的競爭和沖突。其MAC層采用完全確認的數據傳輸機制，設備發送出去的每一個數據包，接收設備在接收之后都必須回傳一個確認信息，發送方才能開始新的傳輸。

（3） 網絡容量大。具有星型結構、樹狀結構、網狀結構等拓撲，一個全功能設備可以管理254個節點設備，全功能設備之間還能組成覆蓋范圍更大的網絡，網絡的最大容量可達2542個節點。

（4） 成本低。ZigBee網絡的重要特點就是數據傳輸速率低，通信協議簡單，極大地降低了組網的成本。大范圍組網時，每個節點的成本可以降到3美元以下。

（5） 數據安全。ZigBee提供了完整的安全機制，有效防止網絡被篡改，防止信息的截獲與竊聽，并提供了多種加密方法保證數據傳輸的安全性。

（6） 通用性。由ZigBee技術聯盟主導ZigBee標準的制定與修改，并保持了設備和協議通用性和完好的開放性。

6.4 系統采用移動終端技術的主要特點

移動終端應用移動互聯網，而移動互聯網是將移動通信和互聯網二者結合起來的、融為一體的移動通信網絡。在最近幾年里，移動通信和互聯網是當今世界發展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業務，具有廣闊的應用前景。

典型的移動終端平臺是Android 平臺。Android是Google公司針對智能終端開發的一個平臺，基于linux內核，是開放、開源的系統，其大部分應用主要是用java開發，具有很好的跨平臺性。實際上，移動終端就是一個可移動的計算機。

7 結 語

本文對基于物聯網技術的智能家居系統進行了研究與探討，分析了智能家居的架構和物聯網技術層次，提出了一套基于ZigBee和移動終端技術的智能家居系統。該系統采用ZigBee技術和移動終端技術，具有諸多顯著特點。本文通過對通信方式進行比較后，在家居系統中選擇ZigBee通信技術，通過分析說明了ZigBee技術在樓宇自動化領域具有廣闊的發展和應用前景。系統在應用中選擇移動終端技術，移動終端技術具有基于移動互聯網和可靠的嵌入式等特點，使智能家居控制系統具有智能化和可移動性。基于ZigBee和移動終端技術的智能家居系統能將家庭中的家居設備連接到網絡中，使傳統家居設備具有自動化、智能化等新特征，是未來智能家居的主流發展模式。

參 考 文 獻

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第2篇：物聯網與智能家居范文

【關鍵詞】物聯網;智能家居;研究;實現

物聯網作為一項新興技術，它的發展和應用吸引了眾多學者的注意。在物聯網環境下人們的生活水平將得到大幅度提高，將物聯網技術應用到智能家居環境中能使人們的生活更舒適、高效，基于物聯網的智能家居研究具有重要意義。

一、物聯網和智能家居的概念

1.物聯網的概念

物聯網源于研究人員在多領域的研究成果的集成，由Kevin Ashton在研究供應鏈管理時提出，研究人員對于普適計算的研究是物聯網出現的重要原因。不同學者對物聯網的定義各有不同，歐洲項目組將物聯網定義為商業、信息交流的參與者，能推動社會發展，是一種能夠互動，并相互間、與外部環境能產生交換得到的信息和數據，不經人為干預，便可以自發做出相應行為和提供服務，能夠反映并影響真實生活的事件。而RFID項目組把物聯網視為在標準通信協議的基礎上，由擁有唯一地址的互聯網物體所構成的網絡。物聯網可以分為位于最底層的感知層、網絡層和應用層，物聯網的核心技術包括射頻識別技術、無線傳感器網絡技術、Internet技術、納米技術和信息安全技術等。[1]

2.基于物聯網的智能家居的概念

美國最早產生智能家居的概念，它是以住宅為基礎，建筑設備自動化、網絡通信、信息家電為具體表現，兼具系統性、結構性、服務功能和管理功能為一體的家居環境。智能家居可以通過計算機技術、網絡通信技術和綜合布線技術等將住宅環境中的各系統聯系在一起，幫助人們更合理有效地安排時間，使生活更高效、井然有序，并提高住宅環境的安全性，還能實現節能減排的功能。

二、國內外的研究現狀

美國的智能家居研究最為先進，已經出現了以ACHE系統為核心的智能房屋，通過神經網絡原理來控制溫度、照明等因素，并且不需要人為的事先編程。此系統可以通過連續監視環境，并記錄居民對于燈光、溫度等的使用情況，再對得出的數據進行匯總分析，從而推測居民的生活習慣，生成與居民行為習慣相對應的規劃策略，為居民安排舒適的居住環境并預測未來的行為。

中國的智能家居發展較晚，海爾推出的U-home智能家居產品將電信網、廣電網、電力網等通過有線和無線方式進行結合，實現消費者的居住環境如樓宇、室內、社區等的結合，使居住環境更加高效、舒適。

三、基于物聯網的智能家居設計與實現

基于物聯網的智能家居系統主要包括居住環境感知及互動、網絡數據傳輸和應用服務層。居住環境感知及互動是指將各種配備無線或有線功能的傳感器進行連接，使它們能夠提供獲取居住環境的物理信息、居民生活狀態和訪客信息的錄入等服務。網絡數據傳輸能夠保證居住環境信息和居民信息的傳輸。應用服務層能根據收集的相關數據最終實現支配家居設備工作的目的。[2]

（一）基于物聯網的智能家居總體設計與實現

1.家庭智能網關的設計

家庭智能網關是基于物聯網的智能家居系統中最重要的中心設計，能夠采集并匯總不同網段的信息數據。在內部的家居網絡中，它與ZigBee協調器相連，是住宅信息的唯一出口，在外部網絡中，家庭智能網關與Internet網連接，是遠程操作指令接入家庭內部網的最后一道工序。由于內部和外部信息都經過家庭智能網關的傳輸，所以這樣的總設計能保證智能家居的安全性。

2.感知層的設計與實現

由ZigBee節點組成的ZigBee網絡位于感知層，各種傳感器、音視頻采集設備和安防門禁系統執行器也位于感知層上。感知層上的各種傳感器能通過ZigBee節點將居住環境信息傳輸到家庭智能網關，并且應用層的指令信息也能通過ZigBee節點傳輸給執行設備以實現預定的用戶操作。通過這一系列傳輸，實現底層ZigBee節點的互相連通問題。

3.網絡層的設計

基于物聯網的智能家居中的網絡傳輸是用于管理各種住宅設備的網絡信息傳輸，已提供住戶遠程控制的平臺的系統。網絡層的設計包括家庭智能網關、控制中心、住宅設備等內容，傳輸的信息以控制信息和數據信息為主。包括有線傳輸和無線傳輸兩種形式。無線傳輸與有線傳輸相比更加便于管理和應用，所以在基于物聯網的智能家居的未來設計中更加廣泛。

4.應用層的設計

應用層的設計是基于物聯網的智能家居設計中最重要的部分，目前的智能家居中，家居安防監控、家庭信息管理、家庭環境監測是應用層設計的主要方向。

（二）基于物聯網的智能家居硬件設計方案與實現

如圖1所示，基于物聯網的智能家居硬件設計主要以節能為重點進行分析。局域網內部的微型處理元件與通信設備的選擇對于整個智能家居系統的功耗和網絡傳輸效率影響巨大，其中末端節點的穩定性和工作效率對于整個系統的可持續工作時間和穩定性起著重要作用。所以在基于物聯網的智能家居硬件設計中應特別注意對微小處理元件和通信方式的節能設計。[3]

四、結束語

中國的智能家居發展較晚，但是由于人們生活水平提高，對家居環境的要求隨之增加，在近幾年國家政策的扶持下，智能家居的研究也如火如荼地展開。如海爾、長城等大企業紛紛推出了智能家居產品，國內的通信商也將物聯網服務作為未來的發展方向之一，對于基于物聯網的智能家居的研究和實現提供了良好契機。

參考文獻

[1]葉興貴，繆希仁.基于ZigBee的智能家居物聯網系統[J].現代建筑電氣，2010，12（09）：32-34.

第3篇：物聯網與智能家居范文

關鍵詞： 物聯網； 射頻識別； 智能家居； 安防

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8228（2012）04-04-02

Design of an intelligent home gateway based on net of things

Wuyimin, Qian weixing

（Department of Communication and Electron, Hangzhou Vocational & Technical College, Hangzhou, Zhejiang 310018， China）

Abstract： The Internet of things is a web ecosystem combined by things and internet through RFID, senor, wireless data communication devices. This article aimed at realizing a smart-digital-home gateway system which is based on the technology of Internet of things. It has characteristics such as low cost, mutual connection, multi-platform, self-organizing and scalability.

Key words： Internet of things； RFID； intelligent home； security

0 引言

二十世紀80年代開始，能夠初步實現監管、控制功能的智能家居系統已經開始得到實際應用。目前，此項技術在韓國普及的程度排在全球前列，美國已經為智能家居系統制定了相應的技術標準，智能家居的基礎產品已通過美國FCC或歐盟等行業組織機構的質量安全認證，全球家居智能技術的發展已進入白熱化階段。

基于物聯網技術的社區數字智能網關系統，即基于小區的家庭智能家居解決方案，通過小區服務器和小區應用軟件把小區內的多個家庭智能網關結合起來，進行集中管理和資源共享，利用先進的計算機技術、嵌入式系統技術、網絡通訊技術、家電技術、無線控制技術[2]，將家居生活有關的子系統有機地結合，通過統籌管理，不僅可實現小區安防監控，更能將家庭智能控制、信息及消費服務等家居生活有效地結合在一起，讓家居生活更加舒適、安全、有效。

1 智能家居數字網關的功能需求

⑴室內主機軟件：實現可視門鈴、記錄查看、系統設置、呼叫管理中心機四個主功能的相關部分；能在小區內實現可視對講、電話/短信報警；實現視頻監控，并能將報警信息從小區的服務器上通過ECP以電話、短信、彩信的形式報警。

⑵單元門口機軟件：無GUI，實現可視門鈴、呼叫管理中心機、系統設置三個主要功能。

⑶小區管理中心機軟件：實現與單元門口機的音頻雙向、視頻單向對講；實現與業主室內機的雙向音頻對講；實現系統設置的相關功能；實現可視對講、業主報警記錄管理。

⑷小區服務器軟件：搭建SIP服務器；小區服務器軟件收到室內主機發過來的報警信息包后能通過串口電話撥號器/GPRS 模塊撥打主人電話、發送短信的管理軟件；采用ECP軟件，以使小區服務器軟件能夠在收到室內主機發過來的報警消息包后，通過電信的ECP服務平臺自動撥打主人電話，發送短信/彩信給主人手機。

2 智能家居數字網關設計

2.1 單元門口機設計

圖1 單元門口機硬件需求示意圖

單元門口機的硬件采用V512的主板，通過UART/SPI/IIC來連接RFID讀卡器，通過MX27的12個GPIO或者IIC擴展的12個GPIO來連接按鍵。CMOS 攝像頭要裝有LED燈或紅外燈，各單元樓安放以太網交換機，交換出口接入小區局域網，硬件設計框架如圖1所示。

2.2 單元門口機軟件系統設計

單元門口機的網絡設置、密碼更新、RFID[3]權限管理通過USB導入。單元門口機讀到合法的RFID卡/IC卡的ID或/和密碼后自動打開電動門（可用密碼/RFID/密碼+RFID）,響應“*”按鍵呼叫小區管理中心機；根據按鍵輸入的物業編號（1803）呼叫業主；接收本單元內室內機或小區中心機呼叫并自動接通，并通過室內機查看狀態。

2.3 室內主機/室內分機/管理中心機設計

室內主機硬件采用V509硬件和模具。通過室內主機可查看單元門口機；查看來訪紀錄，也可通過USB 接口導出。室內主機內置SD Socket和 CMOS Sensor，315/433M 內置無線模塊可連接到業主家庭內的315/433M無線網絡，實現室內主機與本小區業主的室內主機的可視對講，報警。室內主機內置一個USB的WiFi模塊，可加入家庭局域網，它能實現家庭局域網上的 IPCAM/室內分機和小區局域網相關設備之間的數據路由。硬件設計框架[4]如圖2所示。

圖2 室內主機/室內分機/管理中心機硬件設計框架

2.4 室內主機軟件系統設計

室內主機主界面（GUI）采用Android 實現（如圖3所示）。如果連續5分鐘沒有任何操作，系統會自動進入屏保模式。屏保模式下，觸摸屏或者按鍵有任何操作，則室內主機返回主界面。在主菜單下點擊呼叫按鈕圖標，系統進入呼叫小區管理中心機狀態，用戶可與小區管理中心機進行音頻對講或者可視對講（如圖4所示）。

圖3 室內機主界面

圖4 室內機呼叫界面

門鈴在查看狀態下，用戶可以查看、監聽單元門口機，但是單元門口機聽不到室內主機的聲音，直到按下室內主機對講按鈕，方可開始單向視頻、雙向音頻的對講；開門按鈕，僅在室內主機處于門鈴查看狀態下或者對講狀態才能被有效操作（打開電控門）；室內主機返回鍵被按下即從門鈴狀態下返回，如果此時室內主機處于門鈴查看、對講狀態，則自動掛斷； 室內主機在門鈴查看、對講狀態下，如果單元門口機對其他室內主機發起了新的呼叫請求，則單元門口機會自動掛斷與原來室內主機的連接，室內主機則會自動返回主界面；此外，室內主機在門鈴查看、對講狀態下，如果連續5分鐘無任何觸摸屏操作，則室內主機會先以OSD提示信息來告訴用戶需要點擊一個屏幕，如果用戶在10秒內還是沒有任何操作，室內主機即自動掛斷，返回到主界面的屏保模式。

在主界面下點擊室內主機記錄查看圖標，室內主機即進入記錄查看狀態。用戶可以按照時間逆訪紀錄和安防報警記錄（如圖5所示）。

圖5 視頻查看界面

2.5 室內分機系統設計

圖6 室內分機主界面

室內分機GUI的絕大部分和室內主機一樣，只是需要設置室內主機在家庭局域網中的IP地址，這樣，市內分機可以通過室內主機的路由功能來實現可視對講/門禁管理/安防報警/視頻監控的功能。室內分機在作為分機工作時，不需要在本機上安防報警的功能，視頻監控功能也僅僅限于查看IPCAM的實時視頻（如圖6所示）。

3 結束語

物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，具有廣闊的發展前景。本文針對目前國內小區管理的實際情況，設計并實現了一種基于物聯網技術的智能家居[5]數字網關系統，已在相關房地產和物業企業中推廣試用，并獲得了客戶的肯定。物聯網技術與實際生活相結合的產品具有強有力的生命力和市場發展潛力，將會有越來越多的小區在建設過程中采用智能家居系統，并實現整個小區的智能化。預計在未來幾年，智能家居的應用將越來越廣泛，并帶動智能化裝修、智能化小區服務、智能化家電等相關產業的發展。

參考文獻：

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第4篇：物聯網與智能家居范文

關鍵詞 ZIGBEE；物聯網；智能家居系統設計

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）17-0032-01

智能家居系統的發展和更新換代已經經歷了四代的變革，智能家居系統也在實踐中不斷的完善和優化。當今，智能家居系統的發展趨勢是朝著自動化、實時化、高效化、穩定化的方向逐步發展。基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統的建立正是對前幾代智能家居系統的繼承和發展，它也在不斷的發現問題、解決問題，實現智能家居系統的更新換代升級。這么做就是為了更好地滿足人們對智能家居系統的高品質、高品位的需求。用戶通過對智能管理系統的充分利用，可以讓家居生活變得更舒適、更安全、更有品位。

1 ZIGBEE技術的解析

ZIGBEE技術是一種新型的技術升級，它介于無線標記技術和藍牙之間，主要用于近距離的無線連接，其目標是為了實現低能耗、低成本、近距離、高安全性的雙向通信。它的標準是由IEEE802.15技術委員會制定的。它有三種可供使用的頻段，分別針對的是美國、歐洲和其他地區。ZIGBEE技術作為一種新興的技術，它具有以下技術特點。

1.1 是網絡容量大

通過ZIGBEE技術建立起來的網絡最多可以包含255個網絡節點，如果再加上網絡協調器，整個網絡最多可以容納6400個ZIGBEE網絡節點。

1.2 強大的兼容性

使用ZIGBEE技術可以與現有的控制網絡交互鏈接，無任何抵制。

1.3 數據傳輸可靠

ZIGBEE技術采用了碰撞避免機制來保障傳輸數據的可靠性，通過一定的技術支持，可以實現避免發送數據的競爭和沖突，同時每個發送的數據必須保證接收方接收信息并予以確認。

2 基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統的技術結構

以ARM微處理器為中心，建立家庭網關平臺，對外通過互聯網連入公共網絡，對內通過ZIGBEE的物聯網在家用電器和其他設施中通過局域網連接。

使用ARM微處理器芯片S3C2440作為智能家居系統的主要控制器，利用ZIGBEE芯片JN5121組成只能家居控制系統，將家庭中的其他控制器與ZIGBEE無線節點模塊相結合，拓展出更多的功能模塊。

在WEB服務器和通用網管程序的基礎上實現家庭主控制器對家用電器與安全防衛的本地和遠程監控，完善嵌入式家庭網關設計程序。

3 基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統

ZIGBEE技術應用在家居系統上，它的主體結構主要是由一個ZIGBEE協調器分節點和3個ZIGBEE終端器組成，3個ZIGBEE終端器節點分別連接門禁系統、電氣系統和溫濕度傳感器，然后通過無線信號傳輸器把傳感器數據傳輸給協調器節點，再由家居智能系統終端控制器和處理器作出處置。

在基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統中，ZIGBEE家庭無線網絡是這個智能系統中最重要的部分，它的主要功能是對家庭中的各種信息進行監控，采集各種數據并收集各種有用信息，保存并傳輸給家庭網關中。家庭網關是家庭內部網與外部網進行信息交換的核心，它的主要功能就是保證通信協議的轉換和信息的實時傳遞。用戶可以通過互聯網、移動通信網絡與智能家居系統的互通，對家中的信息實行實時監控。

在一個ZIGBEE網絡中，ZIGBEE的網絡拓撲結構主要有星形網、網狀網和混合型。基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統主要采用T1公司開發出的CC2430芯片來實現ZIGBEE網絡通信。在這幾種結構中，以網絡網的功能最強大，它可以通過“多級跳”的方式來實現通信；星形網則具有簡單、簡潔和能耗低的優點，它的使用對象主要針對家庭的小規模應用，適合距離較近、復雜度較低的情況；而混合型的網絡則介于兩者之間。

通過利用T1公司的CC2430的ZIGBEE協議線，再通過設計出的各個節點的應用層軟件，協調器節點上的系統進行初始化工作，等待家庭網關發送命令建立網絡，ZIGBEE通信網網絡建立后，等待終端的加入。在接收到家庭網關的命令后，在網絡中發送監測的命令。這樣形成循環模式，在收到終端的監測數據后再實時傳送給家庭網關。

4 結束語

基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統的設計和更新順應了智能家居系統的發展趨勢，在不斷的優化、更新中，不斷滿足人們對于智能家居系統的高品質、高品位的需求。雖然，從前來看，基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統仍舊存在這樣和那樣的問題，但從總體上看，基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統基本上滿足了人們對于家居系統的特定需求。

基于ZIGBEE的物聯網的智能家居系統憑借著ZIGBEE技術的低能耗、低成本、近距離、高安全性的優點，對人們提高家居生活的品質和品位提供了一個很好的手段，它完全能夠適應今后智能家居的發展需求。

參考文獻

[1]周珊，蔡長青，舒英利.基于ZIGBEE的智能家居系統設計[J].科技論壇，2013（42）.

第5篇：物聯網與智能家居范文

關鍵詞：物聯網；ZigBee；無線傳感網絡；智能家居

DOIDOI：10.11907/rjdk.161600

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）009009702

作者簡介作者簡介：孫會民（1990-），女，山東菏澤人，山東科技大學信息科學與工程學院碩士研究生，研究方向為計算機軟件理論。

0引言

智能家居利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術，融合個性需求，將與家居生活有關的各個子系統如安防、燈光控制、空調控制、窗簾控制、信息家電、場景聯動、環境監測等有機地結合在一起，通過網絡綜合智能控制和管理，實現以人為本的全新家居生活體驗。

本方案用電腦作為客戶端，通過無線網絡 （WiFi、GPRS） 對家居系統進行控制，做到方便、快捷、觸手可及。

1智能家居監控系統

本系統以CC2530為控制核心，完成信息的采集與電器的控制等操作。終端節點把采集的數據通過無線數據傳輸方式發給協調器，協調器通過A8網關把打包好的數據發送給服務器供外部調用[13]。平臺上配有液晶顯示模塊，人機交互界面能方便進行相關操作。

數據傳輸既可以通過Internet網絡進行，也可以利用現有的無線通信網絡，如WiFi網絡[4]。在家庭內網中，只需與一個具有無線接口管理功能的ZigBee模塊相連，通過人機交互界面，便可通過PC終端進行設備控制與狀態查詢。

系統通過上位機與A8網關配合，采集溫濕度傳感器、光照采集傳感器、煙霧采集傳感器、紅外反射傳感器的數據，實現對繼電器的控制功能。智能家居監控系統流程如圖1所示。

2系統總體設計

系統分為上位機軟件控制和下位機ZigBee控制器兩大部分。上位機通過人機交互界面發送控制信息并接收下位機ZigBee控制器發送的檢測信號；下位機ZigBee控制器根據上位機軟件給出的指令發出控制信號，控制相應的家居場設備，同時將檢測到的信號發送到上位機圖形界面上[5]。

軟件部分主要是C#編寫的圖形界面進行人機交互。上位機通過人機交互界面，將控制信號通過網線或者WiFi把相應的命令或者信號傳送到A8網關上，然后通過A8網關發送信息給協調器，協調器把命令傳送到各個終端節點上，以此接收數據或者對中斷節點進行控制[6]。

2.1系統設計思路及關鍵技術

智能家居系統上的軟件包括PC軟件和嵌入式軟件。PC軟件基于VS2010平臺的C#語言編寫。硬件程序在Windows下基于IAR集成開發環境的C語言編寫[78]。

（1）PC應用軟件（智能客戶端）。PC機軟件通過各個模式的設定實現相應功能。在PC端接受底層硬件傳來的數據并顯示[910]，同時把顯示的數據進行適當處理，使其智能化。如當天氣炎熱達到預先設定的閾值時，空調會自動打開制冷降溫；當處于離家模式時，家里的燈泡、風扇、空調等會自動關閉，以此通過客戶端來實現智能化。

（2） 嵌入式應用軟件。①Main：獲取傳感器的溫濕度值、煙霧值，并作相應處理，同時還監聽和處理PC軟件發送的請求；②ZigBee：處理Main下的指令。

2.2軟件子系統設計

2.2.1PC端軟件功能設計

C#客戶端通過調用各模塊實現各種模式。在Client端有回家模式、離家模式、電視模式、工作模式、會話模式、電影模式、全開模式、省電模式、上網模式以及自定義模式等各種功能，見圖2。

（1）登錄模塊。在登錄模塊中，需要通過驗證用戶名和密碼才能登錄。

（2）注冊模塊。需要輸入用戶名和兩次密碼輸入完成注冊。

（3）主模塊。在主模塊下定義了各種模式，以此實現智能化。

（4）回家模式。①回家時，門禁系統會打開，通過繼電器開關打開大門；②進入大門時有溫馨的智能提示，提示內容用語音播報，如“您有一個未接電話”等；③家里的電器會打開，如：空調、電燈、電視等。

（5）離家模式。①離家模式下，家里的電器會關閉。首先查看電器開關狀態，比如燈泡處于打開狀態，則通過繼電器模擬關閉；②安防系統會打開，比如紅外感應打開用來防范小偷、煙霧感應系統和溫度感應系統打開以預防火災；③有緊急情況時，安防系統會自動發送信息到手機，并根據緊急情況等級設定手機接收信息的鈴聲或響鈴時間長短。

（6）電視模式。通過繼電器開關電視。

（7）工作模式。在工作模式下，窗簾會關閉，所有背景音樂也會關閉，還會啟動部分安防系統。比如有人來了會有提示，此功能通過繼電器模擬實現。

（8）會客模式。①在會客模式下會響起背景音樂，調節氣氛；②電話或短信會根據內容的緊急情況，以及相同聯系人發送短信的數量來確定短信的重要程度，以此選擇是否通知；③選擇操作繼電器模擬實現。

（9）電影模式。①在電影模式下，可以打開想看的電影，還可以選擇重復播放，可從列表框中刪除影片；②在此模式下通過繼電器模擬實現燈泡的關閉，實現智能控制。

（10）全開模式。①在全開模式下，打開所有必要的電器和系統；②此處通過繼電器來模擬實現。

（11）省電模式。①在省電模式下，關閉不必要的電器開關；②關閉背景音樂。

（12）上網模式。在上網模式下關閉不必要的流量。

（13）自定義模式1。①在此模式下可以查看用戶設定城市3天的天氣預報，還可以查詢其它城市的天氣；②通過天氣的溫度值給用戶提供一些指導信息；③通過繼電器的打開與關閉進行模擬。

（14）自定義模式2。此模塊為視頻監控模塊，通過視頻監控可以記錄下一些視頻，比如不在家時的訪客，通過調用視頻可以知道誰來過[11]。

2.2.2下位機軟件功能設計

（1）任務與事件添加。在任務初始化函數中添加任務（OSAL_SampleApp.c中），方式如下：

void osalInitTasks（ void ）

{

……………

ZDApp_Init（ taskID++ ）；

SampleApp_Init（ taskID++ ）；

GenericApp_Init（ taskID++ ）；//添加任務初始化函數

}

任務的處理函數地址：

const pTaskEventHandlerFn tasksArr[] = {

……………..

ZDApp_event_loop，

SampleApp_ProcessEvent，

GenericApp_ProcessEvent //添加任務處理函數

}；

注：這兩個函數的順序是對應的，還要在SampleApp.c中定義這兩個函數。

（2）ZigBee節點程序流程。協調器主要負責建立網絡、維護網絡。上電初始化完成后，協調器建立一個網絡。一旦建立網絡成功，協調器的網絡地址、簇ID、網絡編號以及傳輸通道等信息就確定了，這時它會進入空閑狀態，等待其它節點加入。若接收到節點入網申請，則允許其加入網絡并分配網絡地址等信息。當加入網絡成功后，終端節點將進入應用層處理函數[12]。

3結語

本文將無線傳感器網絡和嵌入式系統A8相結合，構成一個無線智能家居控制系統。對智能家居內部ZigBee網絡、智能家居的上位機進行了分析研究。由于設備節點有限，只采集了溫濕度、光照、煙霧等節點數據。

參考文獻：

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[10]黃菲，趙洋.基于智能移動終端的智能家居技術專利分析[J].電視技術，2014（21）：7072.

第6篇：物聯網與智能家居范文

關鍵詞：物聯網 智能家居 信息技術

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）02-0029-03

隨著我國經濟水平不斷的提高，科學技術的蓬勃發展，使智能家居行業有很大的進步和發展。但是，智能家居依舊處在不完善的階段，它的很多功能無法有效的應用于居民的家中，我國廣大人民群眾對智能家居的認識比較淺顯，以及智能家居受其他一些因素的影響，促使其直到今天也未在我國普及。本文筆者以智能家居為起點，對其進行詳細介紹，進而詳細分析智能家居未能在我國普及的原因，最終探討如何優化和創新智能家居，使其逐漸落戶于千萬個家庭中。

1 智能家居

對智能家居的定義是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、智能家居系統設計方案、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構成高校的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，同時創造環保節能的居住環境。智能家居的理念是有效的將先進的科學技術、我國整體情況以及個人的需求結合在一起，充分發揮科學技術作用的同時改善我國自然環境，為人們提供安全、舒適、健康的生活環境。實現智能化、自動化、現代化、安全化的智能家居，主要是通過構建八個子系統而達到的，而這八個子系統為：家庭網絡子系統、家庭能量管理子系統、背景音樂子系統、智能照明子系統、智能安防子系統、家庭娛樂子系統、家庭信息處理子系統、家庭環境子系統（如圖1所示）。

（1）家庭網絡子系統。家庭網絡子系統的構建能夠有效的優化和保護人們居住環境所應用的網絡，促使與廣域網連接的計算機、手機、網絡電視等具有良好的應用性，避免斷網、病毒入侵、黑客破壞等現象出現，使人們能夠安全、高效的上網。

（2）家庭能量管理子系統。在人們的居住環境中屬于能量的有電、水、天然氣。家庭能量管理子系統能夠對人們所消耗的電、水、天然氣進行計算，確定用戶需繳費用，并自動幫業主交費，真正意義上實現便民。

（3）背景音樂子系統。背景音樂子系統的構造是在住宅內部設置音樂線路，并有效的利用自動感應技術使背景音樂具有感應功能。人們居住在住宅中能夠隨時隨地的開啟音樂以選歌等，使人們沉浸在美妙的音樂中。

（4）智能照明子系統。智能照明子系統的應用不僅能夠實現節約用電，還能夠呵護人們的眼睛。因為智能照明子系統具有自動開關電燈的功能，在人們離開燈源一段時間后，照明系統將會自動關閉電燈；照明系統具有燈光調節功能，能夠按照人們的需求調節燈光的亮度，保護人們的眼睛。

（5）智能安防子系統。智能安防子系統具有報警功能，并與公安系統聯網，一旦人民住宅出現偷盜、煤氣泄露、火災等情況，將會自動發出報警響鈴，并將報警信號傳輸到公安系統，在事故發生的第一時間進行報警。

（6）家庭娛樂子系統。家庭娛樂子系統的構建，能夠使人們在足不出戶的狀態下就能夠開展游戲、家庭影院、家庭KTV等娛樂活動。

（7）家庭信息處理子系統。由于人們生活不僅僅局限于住宅。在人們不再居住環境時家庭信息管理子系統就發揮作用，能夠準確的接收與家庭相關的信息，如小區、物業等方面的的信息，將垃圾信息篩選出去，將重要的信息傳送到用戶的手機中，使人們能夠實時掌握家中的一切動態。

（8）家庭環境子系統。家庭環境子系統能夠根據每天的天氣情況，自動的調節空氣，采暖、濕度等方面，為人們營造良好的居住環境。

2 智能家居沒有在我國普及的原因

智能家居是實現人們高品質生活的一種有效措施，其在為人們提供舒適、安全、健康的居住環境的同時還能夠為人們創造更多的“方便”。但是，目前我國廣大的人民群眾并沒有通過此種方式提高生活品質。究其原因主要表現在以下幾方面。

（1）行業內廠商未達成一致的協議。智能家居系統的構成需要結合各種先進的科學技術才能夠真正發揮其作用。因科學技術的應用是需要與掌握技術的廠商進行協調。在達成一致的情況下，廠商才會提高科學技術，應用于智能家居中。由于目前行業內并缺乏標準的智能家居系統技術支持協議，在與廠商協調過程中出現矛盾或意見不符，最終致使科學技術的支持為能能達成，相應的智能家居系統中的一些功能無法有效的在人們住宅中發揮作用。

（2）智能家居系統能夠實施的功能少。截止到今天，智能家居產業已經發展了10多年。在這期間，智能家居系統功能主要以安全報警和智能控制這兩方面。而信息處理、環境調節等功能還處在待發展階段。而致使智能家居在科學技術蓬勃發展過程中止步不前的原因是智能家居系統功能的研發需要承擔很大的風險，一旦研究失敗將會損失大量資金。絕大多數的企業為了躲避風險，而采取保守的發展策略，對于智能家居新功能的開發采取不予嘗試的策略。

（3）市場接受程度低。目前，絕大多數的國民對智能家居的認識較少，不了解智能家居系統作用，未曾感受到智能家居的便利，讓廣大人民群眾在斷時間接受智能家居難度較大。此種情況對智能家居市場的影響較大。

3 物聯網技術

物聯網技術是在1999年首次被提出來的，直到2005年才正式定的。所以，物聯網技術是指通過射頻識別、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議將任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換、通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。在現代化的今天，合理而有效的應用物聯網技術能夠優化人們的生活，還能夠促進各行各業的發展。因為物聯網技術是結合多種先進技術而構成的，能夠體現各種先進技術的優點，靈活的應用。而構成物聯網主要的技術是RFID、傳感器、M2M。這三種技術具有良好的應用性。具體表現為：

（1）RFID的應用。只要在對象上嵌入RFID智能標簽。RFID技術將會借助網絡技術，數據庫技術、中間件技術構成一個具有讀寫功能和自動移動的電子標簽物聯網，通過此物聯網能夠幫助人們進行各種數據的讀取和合理的應用。

（2）傳感器的應用。在對象周圍布置傳感器節點，傳感器將會通過傳感器節點從對象上采集信息，并將信息傳送到控制中心，為控制中心提供準確的、全面的信息

（3）M2M的應用。M2M是指人與機器之間建立連接的所有技術和手段。也就是將人們與所要監控的機器連接在一起，通過設備通信和網絡技術，促使人們掌握機器的實時動態。

4 物聯網技術的體系架構

物聯網的價值在于讓物體也擁有了“智慧”，從而實現人與物、物與物之間的溝通，物聯網的特征在于感知、互聯和智能的疊加。因此，物聯網由三個部分組成：感知部分，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實現對“物”的識別；傳輸網絡，即通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡等實現數據的傳輸；智能處理，即利用云計算、數據挖掘、中間件等技術實現對物品的自動控制與智能管理等。具體應用如圖2所示。

（1）構建感知層。應用物聯網技術構建感知層的目的是實現智能家居系統與居民形成感知，方便居民合理而有效的利用智能家居系統的各個功能。構建感知層主要利用的是物聯網技術的射頻識別、GPS、傳感器等技術手段，促使智能家居系統能夠感知到對象，捕獲信息，下達指令。像人們在進入房間時，智能家居系統能夠感知到住戶要進入住宅的信息，促使住戶在到達門口時門會自動開啟。

（2）構建網絡層。保證智能家居系統能夠有效的應用，網絡是必不可少的條件。因此，運用物聯網技術構建網絡層是對智能家居系統所應用的網絡進行優化和保護，促使智能家居系統能夠運用到高質量的網絡。應用物聯網技術構建的網絡層包括通信網絡與互聯網形成的融合網絡、家居物聯網中心、信息中心、云計算平臺、專家系統等，促使網絡層能夠為居民提供良好的網絡環境，同時能夠進行智能化的信息處理，促使人們居家辦公或居家休閑娛樂都能夠順暢的進行。

（3）構建應用層。應用層是指將物聯網技術和智能家居專業技術相結合，使智能家居應用性增強。構建應用層是將物聯網技術應用到智能家居中的關鍵環節。兩者能否有效的結合直接關乎物聯網智能家居的應用性，對智能家居行業的發展有一定的影響。因此，在構建應用層時需要對智能家居進行詳細的分析，確定其優點和不足，分析應用物聯網技術能否有效的改善智能家居存在的不足，從而之制定最佳的實施方案，盡量做到物聯網技術與智能家居的完美結合，從而創造安裝簡單、操作簡單、維護簡單的物聯網智能家居系統。

5 物聯網技術在智能家居中的應用

采用物聯網技術的智能家居系統可以通過以下幾種方式實現對家居系統中的各種設備的控制：（圖2）

（1）傳統手動控制。保留智能住宅內所有燈及電器的原有手動開關、自帶遙控等各種控制方式，對住宅內所有燈及電器，無需進行改造，保留原有的手動開關及自帶遙控等各種控制方式，充分滿足家庭內不同年齡、不同職業、不同習慣的家庭成員及訪客的操作需求；不會因為局部智能設備的臨時故障，導致不能實現控制的尷尬。

（2）智能無線遙控。一個遙控器，實現對所有燈光、電器及安防的各種智能遙控以及一鍵式場景控制，實現全宅燈光及電器的開關、臨時定時等遙控，各種編址操作，一鍵式情景模式，配合數字網絡轉發器，實現本地及異地萬能遙控。

（3）一鍵情景控制。一鍵實現各種情景燈光及電器組合效果，可以用遙控器、智能開關、電腦等實現“回/離家、會客、影院、就餐、起夜”等多種一鍵。

（4）IPAD管理。可以通過IPAD通過無線控制方式實現對全宅燈光、電器、安防等系統的各種智能控制與管理，通過功能最強大的電腦軟件可以實現對整個數字住宅系統的本地及INTERNET遠程配置、監控、操作和維護以及系統備份與系統還原；包括用對燈光系統，電器系統，安防系統，等各大系統的智能管理與監控。

（5）電話遠程控制。可以實現用電話或手機遠程控制整個智能住宅系統以及實現安防系統的自動電話報警功能，無論您在哪里，只要一個電話就可以隨時實現對住宅內所有燈及各種電器的遠程控制，離家時，忘記關燈或電器，打個電話就可實現全關，回家前，打個電話可以先把熱水器啟動，空調打開；若配置了安防系統，則當家里發生入室盜竊等各種險情，安防系統自動撥打預設的電話號碼。

（6）INTERNET遠程監控。通過互聯網實現遠程監控、操作、維護以及系統備份與系統還原，通過用戶授權，可以實現遠程售后服務。無論在世界各地，只要通過INTERNET網都可隨時了解家里燈及電器的開關狀態，包括遠程控制，隨時根據需求，更改系統配置、定時管理事件，還可隨時修改報警電話號碼；若授權工程師服務人員，可以讓他們協助遠程售后服務。

（7）事件定時管理。可以個性化定義各種燈及電器的定時開關事件，一個事件管理模塊總共可以設置多個事件，完全可以將每天、每月、甚至一年的各種事件設置進去，充分滿足用戶的實際需求。可設置早上定時起床模式，晚上自動關窗簾模式，還有出差模式（摸擬有人在家以防小偷）等。

（8）設備聯動控制。根據家庭里設置的各種傳感器探測到的信息，按照事先設定的條件，聯動相應的設備，以達到節能、環保、舒適、方便的功能。

6 結語

在智能家居中應用物聯網技術構建感知層、網絡層、應用層，形成物聯網智能家居，將會實現智能家居安裝簡單、操作簡單、維護簡單、應用隨意，更方便人們的生活，提高人們的生活品質。可以說，在物聯網時代中合理而有效的應用物聯網技術對智能家居進行優化和創新，促使其符合人們居家需求，有利于改善智能家居行業的現狀。

參考文獻

[1]田莉.物聯網在智能家居領域應用展望[J].通信與信息技術，2011（2）：74-77.

第7篇：物聯網與智能家居范文

【關鍵詞】智能家居物聯網家庭網關

近年來物聯網的興起與發展為智能家居引入了新的概念及發展空間，越來越多的消費者喜歡從物聯網的角度對智能家居提出要求，希望智能家居是無線的、安全的、并且能夠用手機感知、控制的。另外，基于Android操作系統日益流行，本文將其與智能家居聯系起來，研究并實現了一種基于Android系統的智能家居系統。

一、物聯網簡介

物聯網的英文名稱為“The Internet of Things”，其較為普遍認同的定義是：物聯網通過射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等各種傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網線連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

二、智能家居系統的定義

智能家居系統是集遠程控制，能耗管理，智能用電于一身的綜合管理系統。基于物聯網的智能家居，表現為利用信息傳感設備將家居生活有關的各種子系統有機的結合在一起，并與互聯網連接，進行監控、管理信息交換和通訊、實現家居智能化。

三、智能家庭網關系統的定義與功能需求

家庭智能網關是整個智能家庭網絡的核心，通過家庭網關才能實現家庭內部多種智能設備之間的聯網，以及從家庭內部到外部網絡的互聯，因此設計性價比高的家庭網關是實現智能家居系統的關鍵。

一個智能家庭網關可以看成是一個信息處理系統。其軟件部分為家庭網關應用平臺，輔助不具備信息化條件的設備實現信息化，即提供信息處理的能力；硬件部分即家庭網關，為與其相連的各家庭設備提供統一的信息交換接口及控制規則。總體而言，網關要起到三個功能：（1）Internet接入功能，包括路由、NAT（地址轉換）等等；（2）家庭網絡中各種不同通信協議之間的轉換，以及家庭網絡系統與TCP/IP協議之間的轉換；（3）運行家電管理軟件，將使用不同通信協議的家用電器接入到家庭網絡中，并統一管理起來。

四、系統體系結構流程

整個智能家居系統需要解決的技術難題主要包括以下幾個方面。（1）數據采集：需要有統一的數據采集方法。統一數據采集方法來有效管理和利用各家庭設備。（2）數據傳送：形成有效的公共數據傳送基礎傳輸網絡，讓應用提供者以可控、安全、高效的方式獲取數據并發送反饋。（3）應用擴展：需要有多個層面的應用提供與擴展能力，即隨著家庭傳感網絡的擴展，實現在家庭內部、運營商公共服務和第三方等方面進行應用功能的有效、方便靈活、低成本的擴充。

因此，物聯網智能家居系統可以由以下三個層次組成：（1）第一層是傳感網絡，包括智能家電、生活用品、家居設備、家用健康設備、RF讀寫器等，這些設備或帶有RF讀寫器，或帶有RFID、傳感器，可實現對家庭用品、家居設備的狀態監控以及家庭成員的健康數據采集等；（2）第二層是傳輸網絡，由家庭網關的物聯網傳送功能、寬帶網絡和家庭網關應用平臺的傳送功能組成，實現數據的傳輸與計算；（3）第三層是應用網絡，主要包括家庭網關的物聯網應用功能、家庭網關應用平臺的應用功能和由媒體內容提供商、應用提供商和用戶終端組成的第三方應用功能。

系統工作流程：

用戶在手機終端中輸入控制命令，通過無線網絡傳輸到應用平臺系統。家庭網關應用平臺的中央控制器接收到信息后，進行必要的處理和分析。而后通過家庭網關接口控制與其相連的相應家庭設備，從而達到對智能家居的控制與操作。完成相應操作后，設備返回一條完成指令，由中央控制器反饋給使用者。用戶不操作的情況下，中央控制器會自動接受、監控各類傳感器，實時監控各類環境數據。一旦變化超出設定范圍，自動產生指令，發送告警信息給終端用戶，并調節相應的智能設備，從而營造安全舒適的家居條件。

五、結束語

物聯網已經提升為國家發展戰略的重要組成部分，進入家庭應用是其成熟與成功的標志。隨著技術的成熟與規模應用，核心器件的成本會極大地下降，建立起物聯網的智能家居系統將是物聯網發展戰略的一個重要組成部分。

參考文獻

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[2]韓江洪，張建軍.智能家居系統與技術[M].合肥：合肥工業大學出[1]版社，2005

第8篇：物聯網與智能家居范文

在各類物聯網行業中，很明顯，智能家居產業是最貼近老百姓生活的，幾乎涵蓋了人們生活中包括衣食住行之內的方方面面，所具備的市場潛力明眼人都看得出來。因此，在各國都出臺一系列刺激經濟的政策并對物聯網產業發展的扶持之后，即便是世界幾大巨頭也不甘寂寞，直接殺入了這個市場，原來還躊躇不定、處在觀望中的一些企業和個人不再猶豫，都開始爭相奪取智能家居市場這塊甜美的大蛋糕。從各方面來看，智能家居的黃金時代已經拉開了序幕。

Zigbee聯盟推動標準建立

很多人對智能家居市場不看好，無非是因為目前市場上各類產品良莠不齊，魚龍混雜，標準不一。但是，如今這樣的說法其實已經不成立了。經過了技術的進步，還有市場自發的淘汰，智能家居的技術道路選擇其實沒有了多大的余地。有線看似穩定可靠，但是，安裝復雜，檢測維修困難，后續使用也不方面，自然第一個就被踢出了局。各類無線技術雖說各自都推出了適合智能家居的標準，但是，一來拓撲結構上有限制，如藍牙、315M/415M、WIFI等很容易出現一個環節出問題、整個系統都癱瘓的現象；二來通訊距離也是個問題，通訊距離太短，中間就需要更多的中繼器，這樣無疑增加了成本；第三還有了端口數目的限制，家居設備不比其他，光是開關插座就要以幾十上百計，更不用說其他；另外還有其他方面的問題，如能耗、成本、組網能力等，如此一來，zigbee技術便脫穎而出。因此，如今市場上充斥著的智能家居產品多半是zigbee技術，也就理所當然了。 目前，zigbee聯盟大中華區總部已經落戶上海，與其高級會員物聯傳感比鄰而居，而zigbee聯盟一直以來都在與各國政府一起商議推動智能家居標準制訂事宜，據傳，智能家居標準將于近期建立，屆時，將會推動智能家居行業進一步向良性健康方向發展。

智能家居行業發展利國利己

第9篇：物聯網與智能家居范文

前景光明

業內人士普遍將2014年視為智能家居元年。在2014年間，基于現代信息技術的智能家居已經不再停留在以往的概念層面，而是已經慢慢步入消費級層面。在2015年國際消費電子展上，各大展商紛紛參展其智能家居產品正好印證了這一點。故而.2015年又被視作將是智能家居作為消費品在消費級市場爆發的一年。在今年瑞士達沃斯舉辦的世界經濟論壇上.Google總裁Eric Schmidt在一次小組討論中就大膽預言，物聯網日后的發展壯大或將導致互聯網的消失，取而代之的將是一個高度個性化、互動化的物聯網世界、智能家居是現階段互聯網依托物聯網融入消費者生活最為現實的成果體現。美國市場研究公司Gartner預測 到2020年，物聯網將每年帶來300億美金的市場利潤，更會有將近25億個設備連接到物聯網。作為物聯網領域的排頭兵，智能家居產業的未來看上去是一片光明。

信息技術推動智能家居發展

近些年來，智能家居設計理念隨著信息技術水平的提高而發生著改變。隨著物聯網話題持續的升溫與研究的不斷深入，智能家居逐漸發展成為了物聯網重要的一部分。在物聯網概念提出以前，智能家居已經存在，現在可以稱以前的智能家居為傳統智能家居，或者是家庭自動化。在傳統的智能家居階段，各種家電之間不能建立必要的聯系，可謂是各司其職。現階段智能家居配合了物聯網與云計算技術以后，家庭自動化顯然已經不能滿足人們對于智能的需要，現在用戶需要的是擁有更多智慧的家居環境 現階段，智能家居多被設計者賦予了主動學習的能力，以Nest恒溫器為例，它可以通過記錄用戶室內溫度數據，通過自我學習來識別用戶的生活習慣當Nest恒溫器連接到室內中央空調控制系統后，它可以根據室內溫度、濕度、光線強度甚至是房間內用戶移動情況來對室內中央空調進行自動調節，以滿足用戶對于舒適度的要求。除了主動學習能力以外，當代智能家居另一大特色便是利用物聯網技術，實現用戶與家電的遠程控制和單品智能家電之間的信息交互。再拿Nest恒溫器為例，當恒溫器發現用戶離開房間后.可以將此信息傳輸給已經與之聯網的冰箱，這時冰箱就會采用最節能的功率運行。

平臺之爭

在強化了功能性的同時，減少用戶的使用負擔也是當今智能家居的發展方向。為了實現化繁為簡，做到統一管理跨品類跨品牌間智能設備的使用，標準化的智能運行平臺是必不可少的。平臺之于智能家居，相當于手機操作系統之于智能手機。放眼當今智能手機市場，Android系統跟iOS系統幾乎統治了整個智能手機市場。它們建立了兩個生態標準，智能手機相當大比例的內容和服務都是粘附在這兩個平臺上。尤其以Android系統為甚，不同的產品在Android的幫助下實現了運行在同一個平臺上，共享同一平臺的資源。

與智能手機操作系統iOS與Android幾乎一統天下的局面不同，智能家居的解決方案零碎分散，并沒有統一的標準。不同廠家的產品或者是不同類別的智能家電無法通過中央控制系統進行統一的控制和管理。一旦有了較為統一的智能家居平臺，很多創業型專攻智能硬件的小型廠商便可以專注于產品的研發，然后只要針對其應用的開放API輸入相應的程序與數據便可以實現智能家電的聯網與使用。通過2014年以及2015年的兩屆國際消費電子展，不難看出，打造智能家居平臺已經成為了當下智能家居領導者的首要工作。目前國內外主要的參與者包括三星.Google，Apple.海爾、小米以及BAT三巨頭等。

首先來看Google。在2014年的1月13日.Google宣布以32億美元的價格收購了一家名為NestLabs的智能家居公司。此消息一出，立刻在智能家居領域激起千層浪，也讓此前不溫不火的智能家居再次成為熱議話題。這次32億美金的收購也成為Google歷史上規模僅次于摩托羅拉收購案之后的第二大收購。Nest Labs公司成立于2011年，由"iPod”之父Tony Fadell創辦。Nest Labs作為智能家居公司，其推出的第一款產品是Nest恒溫器，它可以通過記錄用戶的室內溫度數據.智能識別用戶的生活習慣，并將室內環境保持在最舒適的狀態。在Nest恒溫器大獲成功后，NestLabs又于201 3年末，推出了名為Protect的煙霧探測警報器。如果只以Nest Lab旗下的這兩款產品而言，似乎32億美元的收購價格確實讓人難以理解，但是對于Google這樣一家講究開放生態模式的公司來講.Nest Labs對于開放API接口以允許第三方公司訪問其設備并與之可以進行通訊連接的做法似乎更是其看中的方向。Nest Labs開放其Nest API接口后，其他智能硬件的開發者可以創建軟硬件服務與Nest溫控器鏈接，以Nest溫控器為智能家居的腔制中心來實現智能家居的全局腔制。正是因為Nest Labs這種開放精神，使Google對Nest Labs在智能家居領域日后的表現充滿了期待。如今，Nest Labs的合怍伙伴已經包含了諸如LG、飛利，甫、Whirlpool、奔馳等來自多個領域的廠家。

看過Google和Nest Labs的合作，我們再來看看Apple在智能家居方面的表現。不同于Google陽三星近兩年間在智能家居領或的高調亮相，Apple始終保持著低調的姿態。在Google收購Nest Labs之前，后者最大的收購緋聞對象便是Apple。但是隨著Google 32億美元的收購案塵埃落定.Apple在智能家居的布局也一直沒有浮出水面。直到2014年的WWDC（蘋果電腦全球研發者大會）上，Apple才首次對外公布了名為HomeKit的智能家居平臺。HomeKit是Apple指定的智能家居硬件管理平臺，可以讓Apple設備與其他基于HomeKit硬件標準的智能家電進行連接。為了突出HomeKit在智能家居平臺中的獨特性，Apple公司還為其賦予了一項殺手锏級的功能――語音控制功能 眾所周知.Apple已經在其現有的智能設備中安裝了Siri語音系統 如今，Apple又會將Siri語音系統結合到HomeKit智能家居平臺中使用。有了Siri的幫助，用戶便可以通過語音的方式對家中的智能家居進行控制，避免了多余操作所帶來的麻煩。但是，如果用戶希望在離開家時依然可以通過Siri去遙控家中的HomeKit設備，那么就需要額外去購買一臺Apple TV機頂盒作為類似Nest恒溫器一樣的智能家居控制中心。