一种智能家居系统的设计和应用

《一种智能家居系统的设计和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。一种智能家居系统的设计和应用　　摘要：文中设计了一种支持多种无线传感技术的智能家居系统解决方案，通过智能家庭网关的衔接，将家庭内部的各无线传感设备与外网互联，用户可通过手机、电脑等设备，随时随地地管理、监测、控制家庭内部的智能设备。该系统结构简单，可靠性高，易于扩展，满足了家庭低功耗、低成本的需求，具有一定的普及、推广价值。　　关键词：智能

2、家居；智能家庭网关；无线传感设备；低功耗；　　中图分类号：TP39；文献标识码：A文章编号：2095--0-02　　0引言　　互联网的信息传输和数据处理都在计算机或手机类智能终端上进行，网络的起点和终点都是计算机或手机类终端，无法到达真实世界中的物品，缺少实物网络连接和信息处理的“最后一公里”部分。　　物联网是一种连接物品的互联网，通过互联网的通信信道协调、控制和分析，实现物与物、物与人，所有物品与网络的连接，是互联网发展的必然产物，也是互联网范围的进一步延伸和扩展。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备

3、的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　智能家居系统是物联网技术在小区家庭居住领域的应用，以住宅为平台，兼具建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体，是计算机技术、网络技术和控制技术向传统家居渗透发展的必然结

4、果。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，同时提供信息交互的功能，使得人们能够随时随地查看家居信息、控制相关设备。其应用主要有智能照明控制、智能家电控制和智能安防等方面[1]。　　1系统架构设计　　智能家居系统的设计目的是将用户的指令准确无误地传达到指定的家庭电子设备，实现网络化、自动化和智能化的监控与管理。　　首先，在传统家居设备上安装对应的信息节点模块，采集家居设备的相关信息，上传或接收下发的控制命令信息，即能够使信息数据到达最终的家居设备物品，实现信息数据“最后一公里”的连接，完成物品之间的信息互联

5、。　　其次，需要搭建用于家居信息数据传输的家庭内部子网络，将各种智能家居设备终端节点连接起来，实现信息数据的畅通与可靠传输。　　最后，为了实现远程异地、随时随地地控制家居智能设备，需要搭建基于互联网等公网或专用网络的智能家居云服务系统，将信息数据“最后一公里”的家庭子网络连接进来，组成覆盖到家庭物品设备的智能家居式物联网。结合上述设计要点，典型的智能家居系统体系架构如图1所示。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、

6、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　从智能家居体系架构图中可以看出，相比传统的互联网，家庭内部子网以及家居设备终端节点这“最后一公里”网络是智能家居技术研究的焦点。　　根据用户需要，家庭内部子网的终端节点与网关节点之间的通信可以采用有线和无线方式。有线连接方式成本低、技术简单、通信干扰小，如RS485串口通信和局域网有线通信，

7、但需要专业的建筑弱电施工人员参与布线和后期维护，系统灵活性较差，设备后期扩展较麻烦。无线连接方式相对来说较为灵活，安装简单、使用方便、维护简易、系统扩展可做到随心所欲，但相比有线来说信号传输稳定性和抗干扰能力要差。　　当前智能家居室内无线通信技术主要有ZigBee，WiFi，蓝牙和射频RF433MHz，GHz等几种，这些技术基本都具备了低功耗，短距离，相对低成本，部署灵活等特点，非常适合家庭等小范围场所内的设备控制[2]。　　不管是有线连接方式还是无线连接方式，都需在家庭内部子网络中部署一个家居设备网关节点，将各家

8、居设备终端节点连接起来，通过WiFi或网线连接到家庭路由器。家居设备网关节点是整个智能家居家庭子网的关键设备，主要起到信息中转的作用，将用户指令传递到家居设备终端节点进行控制，搜集家居设备终端节点的相关信息并上报给用户进行监控等[3]。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学