基于物联网的智能家居系统设计与实现

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1、万方数据2010年11月第31卷第11期襄樊学院学报JournalofXiangfanUniversityNov．，2010、，01．3lNo．1l基于物联网的智能家居系统设计与实现臧大进m，刘增良1，高干1，杨入超1(1．铜陵学院电气系，安徽铜陵244000；2．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008)摘要：随着计算机技术、网络技术和信息技术的不断发展以及人们生活质量的不断提高，享受智能化的家居生活已经成为可能，并且是家居生活发展的必然趋势．鉴于此，设计基于物联网的智能家居系统，

2、该系统主-要--v232位嵌入式处理器ARM11和WindowsEmbeddedCE6．0R2操作系统为平台，有线与无线通信互为备份，实现家庭安防、三表抄送、家电监控等功能．实际应用中成本低、性能稳定、界面友好．关键词：网络技术；物联网络；智能家居系统中图分类号：TQl74．758．11：TE357．12文献标志码：A文章编号：009—2854(2010)11-0037．03随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，人类开始迈人以数字化和网络化为平台的智能化社会，人们对工作、生活等环境的要求也越来

3、越高，其中正在兴起的基于物联网技术的智能家居则是依照人体工程学原理，融合个性需求，将感应器嵌入到与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等中，通过现有网络链接、控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验[1-3]．但由于体制、行业利益等方面的原因，我国目前的三表远程计量、住户安全监控、小区管理等系统大都自成体系，独立设备、独立线路结构、独立的管理运营模式．在该模式下，无疑会造成人员和设备的极大浪费，同时会给住户带来使用上的极大不便及增加维

4、护、维修的工作量．基于以上考虑，本着以下五个原则设计了本智能监控系统．1)充分利用好住宅区现有的信息化资源，尽可能保护住户的现有信息化软硬件设备投资．2)采用先进成熟的技术和标准．在构建小区智能监控系统时采用符合业界标准的、先进的、成熟的技术，避免短期重复建设和技术落后，充分借鉴其它行业的成功经验，吸取其失败教训，少走或避免走弯路，做成一项精品工程．3)高度的安全性．全面有效监控家居安全，无论是家庭防盗，还是住户的水、电、气使用及其它家用设施的安全，包括网络的自身安全【44】．4)可扩充性．在满

5、足住户现有设备安全监控的前提下，对小区及住户未来的发展需求作总体规划，便于在进行监控网构建时软硬件上留下一定的扩充余地．5)操作界面友好，提供在线帮助，操作简单．1智能家居系统的组成、结构、功能1．1系统整体结构如图l所示，从网络结构上看，系统主要由三层网络组成，最底层网络使用CAN现场总线将住户所有用电设备连接到各住户的智能分站上；各智能分站通过以太网模块或GPRS模块连接到物联网或移动网．用户通过电脑或手机访问和操控自己家里的用电设备，如空调的开关、温度的调节，实时图l系统整体结构示意图收藕

6、日期：2010-09-14作者简介：臧J啦(1968--)。男，江苏泰州人。铜陵学院电气系副教授，博士，主要研究方向：智能控制与智能决策．万方数据第31卷第11期襄樊学院学报2010年第11期调阅水电气表的读数，查看冰箱里食物的储存情况等．为确保安全和效能，小区通信系统采用有线和无线互为备份的方式，确保住户监控数据的安全可靠传输．1．2功能子系统采用基于LonWorks[6-7]控制网的家居智能控制集成系统产品，系统具有模块化扩展功能．1．2．1多媒体系统每户配置一个多媒体接线箱，用于电话、数据

7、、有线电视等线缆人户并跟户内各信息插座对接．户内信息点的数量和位置由住户自己确立．1．2．2可视对讲系统在楼宇单元入口处电控安全防盗门上设置访客编码式可视对讲门口机，别墅配置独户型可视对讲门口机，户内设置可视对讲室内机，管理中心配置对讲管理主机．系统具有感应卡和钥匙开起电控锁功能，室内电话机可以对讲开门，单元门口机可复用为巡更系统的巡更点，门禁卡可与停车消费等系统实现一卡通．1．2．3家庭安防系统户内设置燃气泄露报警、火灾报警、防非法入侵和紧急求救报警功能．每户在厨房安装1只煤气泄露报警探测器和

8、联动电磁阀，在客厅设置1只烟感探测器、1个红外探测器，一、二层和顶层住户每个窗户、阳台加装1对红外栅栏．系统具有编程设定不同防区类型及报、接警方式，通过电话远程遥控设防，本地现场报警、电话语音报警和向小区管理中心报警等多种报警方式，在家庭控制键盘上能够对近期操作记录和报警信息查询，中心接警机也有警情记录和报警住户信息自动显示功能．1．2．4家电控制系统家电智能控制系统主要提供两种控制方式：1)本地集中控制．通过智控键盘家中电话机集中对被控家用电器进行操作控制，如家里配置子母电话机，利用子机可以实