物聯網智能家居

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物聯網智能家居范文第1篇

關鍵詞：物聯網；智能家居；無線網絡；ZigBee；WiFi；藍牙；6LoWPAN

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.01.085

1物聯網

“物聯網”的概念來自美國麻省理工學院的師生們開發出的RFID技術（網絡無線射頻識別系統）。這種技術的產生，使得日常的物品進入互聯網成為了可能。最常見的一些RFID應用，如居民二代身份證、公交卡、門禁卡等等，這些卡內設有RFID芯片，通過刷卡完成信息識別和交互。通過各種信息傳感設備、裝置和技術，采集聲、光、電、熱、力、生化、位置等各種人們所需的信息，結合互聯網形成一個個網絡，最終實現物體與物體、物體與人之間的連接互通（Internet Of Things）。

當前，物聯網的組成被主要被分成五個層次：感知層、接入層、互聯網層、服務管理層和應用層。感知層，通過RFID、各種傳感器、紅外二維碼技術完成信息收集；接入層，通過Wi-Fi、ZigBee、藍牙等無線網絡協議完成信息傳輸；應用層和服務管理層，通過網絡管理、云計算、應用集成等等設計的信息處理系統，分別完成在不同場景下的應用。

2智能家居

智能家居就是將原本“靜止”且需要人用物理按鈕來操控的普通家居通過內部嵌入射頻識別芯片（RFID）、全球定位系統（GPS）、紅外線感應器、氣體感應器、激光掃描器等傳感設備，并且通過與之對應的協議連接至互聯網，變成能“主動”且可遠程按計劃操控的智能家居。隨著近年來信息化的高速發展、通信的自由化、業務量的高速增長以及人們對工作、生活環境的安全性、舒適性以及高效性要求的提高，社會對智能家居的需求大大增加。

現代智能家居系統一般可以分為內網、外網和網關三個部分。其中內網是負責連接各種家電和其他設備的局域網；外網一般是小區局域網、Internet等；而網關的作用是連接內網和外網，實現外網對內網的監測和控制。

一個基于物聯網的智能家居系統，首先要選擇合適的無線接入網絡，智能家居系統對無線網絡的主要要求是低功耗、使用壽命長、數據傳輸可靠等要求。目前常見的無線網絡有ZigBee、WiFi、藍牙、6LoWPAN等。

3現階段主要無線技術的應用

3.1ZigBee

ZigBee是一個基于IEEE802.15.4的通信協議，IEEE802.15.4本身是用于處理物理層和底層MAC層的協議。IEEE802.15.4工作組正式成立于2000年12月，致力于一種提供便攜、移動或固定設備使用的低成本、低復雜度、低速率、低功耗的無線連接技術。

IEEE802.15.4定義了兩個物理層標準，分別是24GHz物理層和868/915MHz物理層，二者都是用相同的物理層數據包格式，區別在于工作頻率、擴頻碼長、調制技術和傳輸速率。2.4GHz頻段是全球統一的自由ISM頻段，這有助于ZigBee設備的推廣和使用；868MHz和915MHz分別是美國和歐洲的ISM頻段，這兩個頻段的引入避免了2.4GHz附近各種無線通信設備的相互干擾。

Zigbee收發模塊使用了2.4GHz的直序擴頻技術，和一般的頻移鍵控，幅移鍵控和跳頻數傳電臺相比，具有更強的抗干擾能力；ZigBee協議對網絡層和對應的API接口做了標準化的定義；ZigBee可以對數據是否完進行檢查，并且擁有鑒別用戶身份的功能，采用通用的AES-128加密算法，算法中長達128位的密碼保障了通過ZigBee傳輸的信號的機密性；通過ZigBee傳輸的數據大多采用短幀的傳送方式，實時性很強，傳輸速度也非常快；ZigBee組網容易，自恢復能力強，再加上低成本和小型設備對無線網絡的帶寬要求不是很高，因此，ZigBee對智能家居中的擴展，增加新設備非常的友好。

在擁有上述優點同時，ZigBee技術也存在一些問題。現階段，國內應用的ZigBee技術主要還是在24GHz ISM頻段的范圍內，這個頻段的信號衍射能力弱，穿δ芰θ酢T詡揖擁幕肪忱錚即使是一扇窗，一扇門或者是一堵墻都能讓信號的強度衰減很多。雖然我們能夠通過射頻功放的方式，對2.4GHz頻段的信號進行放大處理，但這樣又造成了大量且不必要的輻射污染，這種方式和ZigBee本身節能、低功耗的初衷相悖。

Z-wave同樣也是一種短距離無線傳輸的技術，它和ZigBee一樣源自無線射頻，都屬于硬件協議和架構上的技術。Z-Wave是由一家名為Zensys的丹麥公司主導的一種無線組網規則。Z-wave Alliance（Z-wave聯盟）雖然看起來不如ZigBee聯盟規模大，但是其中的成員（廠商）都已經在智能家居的領域擁有成熟的產品，Z-Wave聯盟已經獲得來自全球各個國家和地區的160多家國際知名公司的支持。在美國，Z-Wave可以使用的頻段是915MHz；而在歐洲，可以使用的頻段是868.42MHz；915MHz和868.42MHz屬于國際無線規則中的一區和二區的ISM頻段，而在我國這兩個頻段都非民用，因此很可能在中國禁止使用。

3.2藍牙

藍牙（Bluetooth）技術始于愛立信公司的1994方案，它開始是研究在移動電話和其它配件間進行低功耗、低成本無線通信連接的方法。發明者希望為設備間的通訊建立一套統一規則，以解決用戶間移動電子設備互不兼容的問題。每個藍牙設備可同時維護8個鏈接，可以將每個設備配置為不斷向附近的設備發送其存在的通知，以便創建連接。另外，可以對兩個設備之間的連接設置密碼保護，防止被其它設備接收。

藍牙的標準是IEEE802.15.1，也工作在無需許可的ISM2.4GHz頻段，最高速度可達723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.4GHz的其他協議，藍牙協議將該頻段劃分成79個頻道（帶寬為1MHz），當檢測到與其它信號沖突時自動跳轉到其他頻道，每秒的頻道轉換次數可達1600次。

近年來藍牙的發展也比較迅猛，2015年年初的藍牙4.2，在數據傳輸速率和傳輸距離的提高與錯誤率的降低上有了很大進步。而藍牙技術聯盟于2016年6月提出第五代藍牙技術標準，藍牙5的理論接收距離最遠可達300米，在實際使用中的收發距離也可以達到120米，四倍于藍牙4.2技術。

3.3WiFi

WiFi（Wireless Fidelity，無線保真），從1997年無線局域網標準802.11以來，在眾多業界領先公司組成的WiFi聯盟的大力推動下，發展迅猛。目前WiFi的使用范圍非常廣泛，基于WiFi技術的智能家居產品也最為常見，其優勢在于傳輸速率快，且產品成本低。對于用戶來說，基于WiFi的智能家居組合最為便捷，購買設備后可以自己進行組網。

在智能家居中使用WiFi也有一些顯著的缺點。首先，安全性非常低是WiFi為最嚴重的問題，無線信號也不是很穩定；其次，WiFi的功耗還是很高的，這也限制了它在智能家居領域的應用；再次，WiFi組網能力低，擴展空間受限制。

3.46LoWPAN

6LoWPan是基于IPV6的低速無線個域網標準，即IPV6 over IEEE 802.15.4，于2004年提出。與ZigBee相比，都是基于IEEE 802.15.4 標準，都具有低功耗，低復雜度度，安全性強（都采用AES128加密標準）等優點。

提起物聯網我們可能很容易聯想到IPV6，IPV6是現行版本IP協議（IPV4）的下一代協議。由于網絡地址資源有限成為了IPV4所面臨的非常嚴峻的問題，這在很大程度上限制了互聯網的發展和應用。IPV6有128位地址，IPV6的使用，不僅能解決網絡地址資源數量的問題，而且也解決了多種設備連入互聯網的障礙。IPV6也一直被認為是在物聯網應用中最為理想的技術手段。由于IPV6龐大的協議棧和大量的數據分發包，無線傳感網下的節點設備無法直接移植IPV6。6LoWPAN的誕生，就是發明了一種將IP報頭壓縮到只傳送必要內容的小數據包的方法。

一直以來，大家普遍認為將IP協議引入無線通信網絡是很不現實的。所以，到目前為止，前面提到的一些專用協議一直為無線網絡采用。IP協議對帶寬和內存都有著比較高的要求，為了適應微控制器及低功率無線連接而降低它的運行環境也是一件相當困難的事情。

IETF 6LoWPAN草案標準，基于IEEE 802.15.4實現了通過IPV6的通信，它的有望改變前面的困境。低功率運行的6LoWPAN，讓它非常適合應用在手持機和各種儀器中，再加上它內置支持AES-128加密的方式，為強健的安全性和鑒權打下了堅實的基礎。6LoWPAN所取得的突破是得到一N非常高效、緊湊的IP實現，消除了以前形成各種專有協議和專門協議的因素。其龐大的地址空間是最大的亮點，基本可以不考慮接入設備的上限。而另外一個亮點，就是當IPV6中的節點設備啟動時，可以通過自動讀取設備的MAC地址根據相關規則配置好設備的IPV6地址（從效果上類似局域網中的DHCP協議）。

4結語

我們國家一直很重視物聯網技術的發展，但較之西方發達國家，我們的物聯網技術還是有長的路要走的。

各國廠商為了在物聯網市場上搶占更多的先機，紛紛推出自己研發和采納的無線網絡標準，ZigBee、Z-wave、WiFi、藍牙等，它們有各自的優點，同時也有各自的不足。而從IPV6演化而來的6LoWPAN的橫空出世，開源的理念和與下一代IP協議的對接，使標準的統一成為了可能，也讓滯后發展的我們看到了希望。

每種技術都有它的優勢，ZigBee的低功耗與安全、WiFi的便捷開發、藍牙的高速傳遞速率、6LoWPAN的良好發展趨勢。所以從長遠的角度考慮，各種不同的技術在競爭中尋求合作，而非互設競爭壁壘，才是物聯網的未來方式，才會帶來物聯網世界真正的繁榮。

參考文獻

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[6]黎卓芳.藍牙技術在物聯網中的應用研究[J].現代電信科技，2012，（12）.

物聯網智能家居范文第2篇

家居智能物聯網系統就好比我們以前組裝的電腦，各個智能家居就是電腦的各個外設配件，多模信息網關就是電腦的MCU，智能家居中間件就是各個硬件設備驅動，開發的應用服務平臺就是我們的軟件系統。家居智能物聯網系統的發展就會像幾十年前的電腦發展一樣，進入多元化時代，家居智能物聯網的應用時代也會隨之到來。

家居智能物聯網發展現狀

近幾年金融危機之后的復蘇時期，物聯網概念迅速風行，受到各國政府的重視。物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和功能延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物信息交互和無縫銜接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策目的。通過物聯網與智能家居結合形成家居智能物聯網，其如何實現對生活有用的業務和應用將是我們關注的重點。

智能家居發展過程中，2007年微軟推出的“未來之屋”系統有著重大影響力。該系統中：進入房屋時，安全系統會對來訪者的面部進行掃描，確認身份后自動打開房門；客廳冰箱上的液晶顯示器能列出保存的食物清單，廚房水槽能夠根據使用者的身高調節高度，而排風機會根據油煙濃度自動開啟；此外，每個房間的墻壁顏色、裝修風格和溫度都可以根據家庭成員的喜好和情緒自動更換。該系統是智能家居的一個樣板。

由于智能家居受產品生產廠家的限制，在短時間內還沒有統一的標準協議，所以一般都是一個廠家單獨做系統研發方案的。各個系統相對獨立，并不相互交換信息，整個系統更像是多個智能家居系統的簡單堆積。隨著物聯網技術的發展，與智能家居結合，形成家居智能物聯網是智能家居系統未來發展的必然趨勢。

家居智能物聯網的特點與瓶頸

家居智能物聯網是一個以住宅為平臺、以智能家居為節點，利用物聯網技術為紐帶的家居系統。其典型應用場景如圖1所示。根據功能不同智能家居節點可分為三個部分：負責對家居環境及相關人員信息采集的信息采集系統，如采集住宅內外人員信息的視頻監控系統，采集家居環境的煙霧采集器、溫濕度采集器和三表讀數采集器；負責對家居環境進行相關改變的智能控制系統，如打開房門的門禁系統，改變室內光亮、溫濕度的空調、電燈和電動窗簾，提供主人相關服務的電視、冰箱和洗衣機等家電設備；負責信息交互，提供遠程訪問與控制功能的家庭信息平臺。

一體化的集成控制平臺。隨著時代的發展，家中電器設備越來越多，越來越智能化，人們常為種類繁多的操作頭痛不已，家居智能物聯網就是智能家居一體化的集成控制平臺。首要的一個功能就是家居設備操作的集成化，將家中的設備集中在一個界面平臺上進行操作控制，省去了用戶尋找和熟悉各種控制操作的煩惱。其次是家居設備操作的一鍵化，目前越智能的家電設備的操作也越復雜，這便給有老人孩子的家庭帶來諸多不便，家居智能物聯網提供一鍵設置功能，能以功能需求為單元保持對相關設備的一系列操作，用戶僅需一鍵操作，就可完成相關功能。

全方位的信息監控平臺。隨著人們生活節奏的加快，希望能快速簡便的得到家居的一切相關信息。家居智能物聯網就是全方位的信息監控平臺。不僅為您顯示家中所有設備的狀態以及溫濕度狀況、電路電流電壓狀況，讓您對家中的所有狀況一目了然，還能為用戶提供家中的視頻圖像，闖入報警和煙霧報警的緊急情況報警。并擁有事件記錄功能，能對家居環境的變化進行記錄，以便事后進行相關分析與追蹤處理提供信息基礎。

智能化的信息交互平臺。單獨的智能家居系統的堆積，無法發揮出智能家居的潛力，反而增加了智能家居的使用復雜度，家居智能物聯網就是智能化的信息交互平臺。不僅為您提供遠程接入的控制能力，讓您無論身處何處都能控制家中的任何智能家居系統，而且還能為各個智能家居系統提供信息交互的平臺，就像家居系統的管家一樣，根據主人的相關設定，管理和協調相關智能家居進行相關操作。

家居智能物聯網要想發展并推廣，目前面臨著巨大挑戰。家居智能物聯網的對象是結構和特性完全相異的各種家用電器，相互之間兼容性比較差，沒有統一的標準與協議，各個廠家生產的智能家電之間的數據共享比較困難。因此，家居智能物聯網不易擴充和相關兼容，制約其被廣大用戶接受。

家居智能物聯網所處的運行環境有很大差異，個體性比較強，如果采用單個用戶單個設計調試的模式，成本就將成為制約其推廣的重要因素。而讓用戶根據自身條件進行相關系統調整的話，用戶的能力就將成為制約其推廣的重要因素。

家居智能物聯網發展方向

隨著物聯網技術的發展，與智能家居結合，形成家居智能物聯網是智能家居系統未來發展的必然趨勢。基本目標是將家庭中各種與信息相關的信息采集設備、家用電器和家庭安防裝置等通過物聯網技術連接到一個家庭智能信息系統上進行集中或者異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的協調。如圖2所示為家居智能物聯網的系統架構。

其中，智能家居中間件的開發，確切地解決了各個廠商設備之間兼容性差的問題，它就像電腦中軟件驅動的概念，為家居智能物聯網系統提供了一個開發的應用平臺。

基于該系統架構，家居智能物聯網產業的發展主要集中在四個方面。首先是內含通用的智能家居通信協議的嵌入式通信模塊。物理層上可選用不同的通信制式，但基于其上的通信協議將是通用的，即通用的智能家居通信協議將向TCP/IP協議一樣，被植入各個智能家居的通信模塊中。

其次是多模信息網關的研發。它是家居智能物聯網的核心部件，它的開發將使智能家居變成即插即用的配件，直接接入家居智能物聯網中。因此，具有各種功能的、面向各種方向的多模信息網關，將像無線AP一樣不斷涌現出來。

第三，智能家居中間件的開發。它就像硬件廠商需要提供驅動一樣，未來智能家居廠商也必須向用戶提供智能家居中間件。

物聯網智能家居范文第3篇

（廣東技術師范學院天河學院）

摘 要：隨著物聯網技術的發展，無線智能家居系統將成為智能家居系統發展的主流之一。智能家居系統使用無線傳感器網絡技術不但克服了有線系統的高成本、不方便等缺點，而且使用方便，能夠快捷地管理家務、監測家居環境、遙控家用電器等。

關鍵詞：物聯網；智能家居；傳感技術

物聯網家電為代表的家電智能化發展將給我國家電產業帶來前所未有的發展機遇。物聯網家電已經一步步走進消費者的家庭，并在逐步被消費者接受。從家電企業來看，物聯網已經成為家電企業搶占未來戰略制高點的焦點所在，如果企業不進行前瞻性研發，等到物聯網產品時代真正來臨時，必將處于落后地位甚至被淘汰。整個中國的家電制造業，應該消除浮躁并不斷創新，扎扎實實給消費者提供質優、價廉、性能好的物聯網家電產品，滿足消費需求，引領市場的發展。

一、總體方案設計

本系統主要包括：主控模塊、人機界面模塊、GPRS通信模塊、感知終端模塊，整體方案設計如下圖1.1所示：

圖2.1 整體方案設計

在遠端的移動智能終端或電腦通過Internet 訪問到無線傳感器網絡，而嵌入式WEB 服務器提供了交互式的頁面訪問。在物聯網框架下的智能家居是一個復雜的系統，需要多方合作完成，如Internet 數據庫服務器的設計、建立感知層網絡。

二、 硬件設計

1.控制主機采用 ARM 32位的Cortex?-M3內核STM32F103VB作為主控芯片，配有7寸顯示屏，用戶可以在主控機上設置或查詢各個家電的工作狀態。電路設計如圖3.1所示。

圖3.1 控制主機 圖3.2 控制主機 圖3.3 控制主機

2.GSM模塊選用Siemens公司推出的新一代無線通信GPRS模塊MC35i，該模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊供電模塊（ASIC）、 FLASH、ZIF連接器天線接口六部分組成，通過獨特的40引腳的ZIF連接器實現電源、連接指令、數據、語音信號及控制信號的雙向傳輸。其實物如圖3.2所示。

3.物聯網智能家居感知終端RF無線的設計采用UHF_4432_MDL100模塊，此模塊是一款組網型無線串口， 模塊采用穩定的四層板半孔表貼工藝，生產時只需采用表面貼片安裝到PCB板上就行了，這樣可以節省空間，減少接插件，增加了板與板連接的可靠性和穩定性。其PCB圖如3.3所示。

4.人機界面部分設計，為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成，觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，然后將相關信息傳送至觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，再傳送給CPU。它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。

三、 軟件設計

1.感知終端無線網絡通信軟件設計

無線網絡采用一主多從的方式進行組網，由主機輪詢從機收集信息的形式，從機處于被動方式，由主機分配網絡。當獲得網絡的從機在發送完一包數據后必須釋放網絡，從機之間不能相互傳遞數據。在軟件上，通過自主定義通信協議，有效提高通信的穩定性、安全性。

2.GSM模塊通訊軟件設計

控制主機通過GPRS短信形式發信息給用戶的手機，可以綁定多個號碼，信息的內容包括家里的電器有多少正在使用，門窗是否關閉，是否有人拜訪，是否有險情發生（如火災發生，煤氣泄漏，有人非法闖入）等；用戶可以編輯簡單命令來控制電器的使用，打開或關閉門窗等。通信流程如4.1所示：

圖4.1 GSM模塊通信流程圖

四、結論

本文介紹物聯網智能家居關鍵性技術，結合家庭自動化進行應用設計。在硬件方面，按照嵌入式板級硬件設計流程，設計并實現了一種基于ARM 處理器的低成本網關硬件。軟件設計上采用自頂向下和分層的設計方法，結合網關硬件，利用嵌入式操作系統uCOS-II 和協議棧LwIP，搭建了一個物聯網智能家居平臺。家居智能化管理是信息社會發展的必然趨勢，而物聯網則是實現家居智能化管理的必要載體，因此，降低產品的成本，提高產品的穩定性，物聯網智能家居管理系統才能更好的發展。

參考文獻：

[1]王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報，2009

[2]智能家居技術趨勢掃描[J].數字社區&智能家居，200800）

[3]呂莉.智能家居及其發展趨勢[J].計算機及現代化，2007（11）

作者簡介：林顯其，男（1988.11-），漢族，廣東廉江人，工業中心研發員，研究方向：自動化控制、物聯網控制

物聯網智能家居范文第4篇

關鍵詞：物聯網；智能家居；控制系統

1 智能家居的概念

智能家居是指利用先進的計算機技術、網絡通信技術、綜合布線技術，將與家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，通過統籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性、舒適性，甚至合理控制各種能源的使用。

2 物聯網智能家居控制系統的工作原理

智能家居控制系統是以有線和無線的形式連接起來的信息傳輸網絡為硬件平臺，各種網絡技術為軟件支撐平臺，通過現場總線把家庭生活中使用的通信設備、家居設備、家庭安全防范設備連接成一個完整的、能夠實現自動控制的一個控制系統。通過這個控制系統將整個家庭中能夠連接到網絡是的所有電氣設備有機的整合到一起，并對這些設備進行有效的控制，形成功能完善的智能家居系統。智能家居在網絡的幫助下，形成與外界的溝通渠道，以實現與外界的智能家居電器的信息交互。從而滿足用戶對家居實行遠程監控，對家用電器遠程控制和狀態查詢，滿足人們對安全，舒適，便利的生活需求。

3 物聯網智能家居控制系統采用的網絡技術

基于物聯網的智能家居控制系統主要使用了三控制種網絡技術，包括RS-485總線技術，以太網聯網技術和GSM遠程監控報警網絡技術。

3.1 RS-485總線的家居設備物聯網絡技術

RS-485串行總線標準，可以使智能家居設備通信距離從十幾米延長為幾公里，這完全符合家居設備對互聯要求。有線的RS-485總線通信，結構相對簡單，價格比較便宜，數據傳輸速率和通信距離適當。但是，使用RS-485總線技術互聯的家居設備的前提，是要確定要互聯的設備是即插即用設備。在整個家居系統中，嵌入式系統作為中繼器，負責通過與RS-485總線互連的串行端口管理家用終端接入模塊的作用。該系統采用嵌入式ARM處理器為總線主控設備，RS-485網絡為基礎的網絡互聯主從網絡，通過輪詢的方式檢查各個接入設備的狀態信息，無論何時保證僅存在一對主機和從機之間的通信，即接收數據或發送數據。家用設備作為總線從機設備，包括單片機控制器，接入檢測電路和信號調節電路。接入檢測電路，是為了滿足智能家居終端對家居設備移除及新設備接入的檢測，實現家居設備的即插即用功能。

3.2 GPRS的遠程報警網絡技術

GPRS是通用分組無線服務技術的簡稱，俗稱“2.5G”，是位于第二代和第三代移動通訊技術之間的通信技術。是用戶可用一種GSM移動數據業務。與GSM的數據業務相比，有以下優點：

（1）傳輸速率高，連接方便。GPRS通過使用GSM網絡中，沒有被使用的TDMA信道，傳輸速率得到保證，可連56至114Kbps。GSM網絡使用電路交換數據模式時，在通信兩端建立物理鏈路，并維持該鏈路到通信結束。GPRS在傳送數據過程中，是把數據包劃分成若干個分組之后，再進行傳送的。這樣容易獲得更高數據速率，并且投資較小。進一步說，無線通信裝置不必在它們之間附加中間設備，就可以方便地傳輸數據。

（2）資源利用率高。GPRS使用分組交換通信，通信過程中把數據分成具有一定長度的數據包。數據包頭部包含了地址信息表明該分組發往的目的地址。當數據包分組到達時，根據該地址信息，尋找臨時可用信道資源來傳輸數據，而無需預先分配信道。

4 控制系統設計研究

所謂智能家居的控制系統實際上充分應用了模塊化的設計原理，如此一來其層次相對較為清晰、容易調試、維護以及對其功能進行充分的擴展與程序的不斷移植，另外也能夠有效的提升處理器的對工作的執行效率。當前控制系統主要以QT/Embedded作為其GUI的研發主要手段，能夠充分實現本地圖形的用戶界面，同時實現系統的控制和設置。在系統充分運行同時初始化順利完成之后，控制系統會對現階段的狀態實施分析研究，如果為正常運轉的狀態，那系統會自動運行對應的子程序段。反之則會使用GPRS模塊實施報警操作。在警報出現的情況下，其觸發的報警操作，此時系統打開全球定位系統設備同時實施初始化，另外依據用戶設置的有關信息實施短信報警或者電話報警。需要特別注意的是，為了能夠充分保證安全，一般情況下應該使用嵌入式WebServer來對其進行構建，同時可以適當加入密碼進行驗證。如此，用戶可以使用真正認證的密碼以及用戶名，利用CGI來充分實現建立在WEB遠程條件下的系統控制。

5 結束語

人類己進入21世紀，在高度物質文明的今天，追求環境綠色化、生活信息化己開成時尚，安全、舒適、方便、現代成為21世紀居家生活的象征。日益更新的現代科技的力量，打破了傳統的時空界線，借助計算機網絡和層出不窮的信息技術，改變了人類的生產、生活方式，科技正以超乎想象的速度更深刻地影響到人類的思維模式和生存狀態。建設物聯網智能家居具有時代的前瞻性，順應了當今信息社會的潮流，對進一步提高居民水平和生活質量具有非常重要的意義，智能家居具有非常廣闊的發展前景。

參考文獻

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[3]楊琛.智能家居物聯網監控終端的研究與設計[D].太原理工大學，2011.

物聯網智能家居范文第5篇

【關鍵詞】物聯網；軟件工程；智能家居；應用

1引言

隨著我國電子科學信息技術的飛速發展，智能家居行業在近年來有了很大進步，但目前我國智能家居相關行業在國內市場起起落落，主要由于部分行業技術認知混沌和諸多關鍵技術缺陷無法真正得到有效推廣利用，使得部分企業智能家居相關產品價格高昂，不能得到普及應用。本文從分析物聯網與智能家居的相關基本概念入手，對智能家居的構成和產品應用進行論述，從而明確物聯網在智能家居領域的應用價值。

2物聯網和智能家居簡介

2.1物聯網簡介

物聯網這一詞最早起源于傳媒領域，目前，物聯網的定義和范圍已經發生了變化，有了較大的覆蓋范圍。物聯網也就是物與物相連的移動互聯網，是基于移動互聯網、廣播網和電視網、傳統移動電信網等移動信息網絡載體，讓所有需要能進行獨立尋址的普通人和物理信息對象都能實現信息互聯、互通的信息網絡，是我國新一代信息技術的重要組成部分。物聯網主要包含兩層意思：一層是以移動互聯網應用為技術為核心，在其技術基礎上向各個領域進行延伸和擴展網絡；二來就是通過它將物聯網的技術延伸出來實現物與物之間的各種信息相互交換。物聯網具有計算、感知和識別的功能，可以通過各種信息傳感器、全球衛星定位系統、紅外圖象感應器等各種裝置與信息技術，實時分析采集各類需監控、連接的物品信息，通過物與物、人與物之間的廣泛連接，實現對物品的智能化感知、識別和管理。物聯網的核心主要有三個：一是裝置的智能化，日常生活中的智能電視、智能手環所能實現的多種功能主要在于物聯網卡，智能電視盡管看起來只是普通的電視設備，但是它本身的任務處理范疇已經不僅僅局限于收看電視的功能了，它通過物聯網實現了裝置的智能化，滿足了使用者的更多需求。二者是聯機以及移動通訊融合技術，物聯網技術可以讓移動設備本身具有更強聯機通訊能力，提供用戶個性化的通訊服務，大大提升用戶的體驗感。三是設備的云端服務，聯網可以將數據傳送到云端，實現遠程控制、遠程監控的功能，可以完成更復雜的計算任務，提供更加智能的服務[1]。

2.2智能家居簡介

智能家居，也稱為家庭自動化，可以實現家居電子設備自動控制、遠程控制、語音控制和一鍵控制等功能需求，提升家居生活的便利性、舒適性和安全性。智能家居可以簡單的理解為一個管理體系，它以家庭住宅為管理基礎，通過傳感器將智能家居電子產品與家用電子信息緊密的結合起來，通過相應管理軟件對智能家居配套設施進行智能化流程管理，帶來節能、環保、舒適、安全的居住環境。智能家居有多重功能，它可以實現智能燈光控制，用智能的控制方式對全宅燈光的開關、調光等場景進行控制；可以設置安防監控系統，進行自動化的監控管理，當住宅發生危害人身安全的問題時，安防監控系統能夠自動報警，保證住宅的安全[2]。

3物聯網時代軟件工程在智能家居中的應用

3.1家庭安防系統

門禁、報警和監控是智能安防系統的基礎組成部分，常見的安防產品還有智能鎖、煙霧報警器、煤氣感應、無線感應報警器、智能主機帶防盜一體網關、無線感應門等。門鎖是家居安全的第一道防線，智能門鎖可以最大的保障家居生活的安全性，智能家居改變傳統的門鎖方式，使得開鎖的方式變得多種多樣，防盜、安全性大大提升。當安防設備接入到物聯網后，設備可通過智能云攝像進行24小時實時監控，記錄每一時刻家中發生的情況，用戶可以通過手機在任何時刻任何地點遠程查看家中的狀況，大大提高了家居生活的安全性。隨著信息技術的成熟，我國安防智能產品類型不斷豐富，通過安防系統的使用，可以帶給人們更貼心、舒適、安全的生活體驗。

3.2家庭數據中心

家庭數據中心，是以一臺綜合網絡數據儲存處理設備為基礎平臺，利用先進的綜合計算機處理技術、網絡通訊管理技術、綜合網絡布線管理技術，將與各種家居生活信息有關的各種信息子系統，有機的結合在一起，將其打造成為各種家用信息的存儲與處理中心。家庭數據中心相比與傳統的存儲方式更加穩妥、安全，因為它并非本地設備，不會出現硬盤壞掉、信息丟失的情況。未來，家庭數據中心或將成為數字家庭環境的必需品、成為家庭成員分享信息的重要中心[3]。

3.3家庭醫療中心

家庭醫療中心可以保證用戶時刻檢測身體各項健康指標，使我們老人與小孩足不出戶，在家中也能省時省力、高效的實施就診與日常健康護理。隨著現代電子科技的發展，電子體溫計、血糖測試儀等家用醫療器械走入千家萬戶，為人們的日常生活帶來極大的便利。Chainway移動式醫護系統融合了多項技術，可詳細記錄用戶的身體健康狀況，并通過互聯網絡與附近的醫院醫護系統相連接，在病人就診時，可極大的提升就診效率，保障病人的生命安全。

3.4家庭照明中心

在家庭日常生活中，燈光是我們十分依賴的東西，燈光主要分為：室外照明、室內照明、舞臺燈具和車用燈具等，不同的對象在不同的空間、場合需要應用不同的照明方式和燈具，并保證恰當的室內照度和燈光亮度，智能家居可實現燈光的智能化自動控制，采用它的智能照明控制管理系統，使照明系統處于全自動工作狀態使智能照明控制系統始終處于全自動化的工作運行狀態，可以根據天氣昏暗程度調整燈光強度，根據主人的不同喜歡選擇燈光的類型、顏色，通過智能操控可以不必要上下床就控制好燈光的亮度設置，同時智能燈光系統通過它的先進的智能電子化和電力控制技術，對一個控制指定區域內的所有燈具進行智能調光，使室內的照度始終保持在恒定值數值附近，從而充分利用更多自然光源實現環保節能的目的。

3.5家庭娛樂中心

隨著生活水平的提高，人們更加注重精神追求和生活品味。家庭電器的智能化，能夠讓人們根據自己的個性，隨心所欲地設置各種娛樂應用，給生活帶來新的體驗，滿足每個人不同的需求。例如，智能家居中的影音娛樂應用場景，它是以家庭影音娛樂終端產品為依托，給用戶家庭提供音頻視頻相關的服務，常見的影音娛樂產品包括：智能電視、智能機頂盒、智能音響、媒體服務器等，通過影音娛樂的應用，可實現視頻播放的智能性，同時智能音響系統可實時進行家庭語音提醒和智能語音控制，為眾多用戶家庭提供家庭視頻信息，真正實現了智能家居的個性化服務。

3.6家庭控制中心

智能家居控制中心是結合軟硬件、網絡、各類通訊控制接口的整體解決方案，集成當前智能家居領域的各類設備接口技術，結合成熟的外部網絡通訊技術，達到對大部分家居產品進行監控的目的。智能家居控制中心可以實現人機交互或者遠程交互，對家庭中的空調、窗簾、窗戶、電視、燈、監控攝像頭、地熱系統、花園灌溉裝置等各類智能家居設備進行狀態查詢和控制，減少了許多繁瑣的操作，化繁為簡，它可以以智能音響和手機為中心，通過智能音箱和手機控制，為用戶進行語音播報，滿足用戶的一切想象，實現智能家居的全方位服務，提升用戶體驗感。

4結語

智能家居不只是一個行業、更是一個產業，是誕生在互聯網+時代的類工具產業，是一種對于傳統產業附加值的變革，目前，智能家居仍處于初步發展階段，很多技術還不成熟、廠家標準不統一、成本費用大。隨著科技的發展，一系列創新應用和服務應用應運而生，智能家居的技術難題將會不斷被突破，產品的價格也會隨之下降，其巨大的市場潛力也將逐漸顯現出來，在未來，物聯網在智能家居中的使用將會給我們的生活帶來巨大的變化，提高生活品質，為日常的生活提供更多的便利。

【參考文獻】

[1]何國樑.試論物聯網時代軟件工程在智能家居中的應用[J].電子樂園，2019（3）:91.