基于物联网的智能家居实训报告.doc

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1、基于物联网的智能家居实训报告基于物联网的智能家居实训方案【摘要】物联网技术迅速发展，智能家居作为其重要应用部分成为新兴研究领域。本文提出了一种智能家居实训方案，该方案采用CC2530芯片、无线通信技术及传感器组建ZigBee家庭内部局域网，外部接入因特网。覆盖物联网三层结构。使用LED灯成功测试实训平台对灯光控制功能，实验表明有进一步研究智能家居实训平台的价值。【关键词】物联网；智能家居；ZigBee；CC2530SmartHomePracticeTrainingBasedonInternetofThingsZHUKaiJIANGWeiLIUTong（Scho

2、olofMechanicalElectronic&InformationEngineeringChinaUniversityofMining&Technology，Beijing100083，China）【Abstract】Withtherapiddevelopmentoftheinternetofthings，thesmarthomehasbecometheemergingresearchfieldwhichplaysanimportantroleintheinternetofthins.Smarthomepracticetrainingschemeispu

3、tforward.InteriorhomenetworkisformedbyCC2530，wirelesscommunicationtechnologyandsensor，includingthreelayers.Exteriornetworkisconnectedtotheinternet.ThelampcontroltestisperformedbyLEDandtheresultconfirmedthatthesmarthomepracticetrainingschemehasanimportantvalueforfurtherstudy.【Keyword

4、s】Internetofthings；Smarthome；ZigBee；CC25300引言随着社会的发展，人们对家庭生活、学习、娱乐提出了更高的品质要求。例如，亲人对独生子女的看护，主人对家用电器进行实时远程控制，在主人进门之前，室内已经具有宜人温度。在主人启动汽车之前，车内有合适温度，有按照主人出行计划设计好的行车路线。这些需求是物联网应用中最贴近民生的智能家居方面。高校已陆续设立物联网专业，要把学生培养成适应社会需求的人才需要学生掌握物联网综合技术。智能家居实训平台是物联网典型开放型应用环境之一，学生可在此平台上实现对物联网综合技术的理解，亦可借助此平台进

5、行创新应用。智能家居系统传输数据量小，在红外技术、蓝牙技术、Wi-Fi等无线通信技术中，ZigBee技术以其有低功耗、低成本、低延时等优势而成为智能家居系统选用的主要组网技术。1系统组成原理系统采用开放的无线传感平台，集合无线通信技术、网络技术、计算机技术等将传感器采集到的环境与设备信息接入互联网。学生借助此平台可以搭建标准的智能家居系统，亦可借助平台开放的接口实现控制程序的编写。系统终端由上位机Web界面显示各种设备的信息读取与控制，终端界面包括信息存储、查询、增删，信息手机查看等模块。开发平台为基于Goldfish内核的Android2.3，主要有上位机的

6、软件开发、手机端的软件开发，其次还有传感器节点的程序开发。提供触摸式应用，覆盖物联网感知层、网络层、应用层三层结构。环境感知设备包括Wi-Fi摄像头、DS18B20温度传感器、湿度传感器及光敏传感器等，控制对象包括51英寸等离子电视机、空调、窗帘及灯光等。（如下图所示）灯光控制包括控制电灯的开关、明暗度，多种灯光情景控制模式：如全开全关模式、家庭影院模式、会客模式、聚餐模式、夜间模式、起早模式。电视机、空调不仅要控制开关，还要控制音量。窗帘只控制开关。控制方式有联动控制和定时控制两种，控制途径有触摸屏、网页、遥控器等。摄像头由云台控制：内置RS485控制，水平

7、360度，垂直180度；网络接口：RJ-45，10/100Mb自适以太网接口；无线：Wi-Fi，802.11B/G；支持IP地址：静态IP地址、动态IP地址、PPPOE拨号，支持P2P技术。（如下图1）网络层采用短距离、低功耗无线ZigBee技术。ZigBee工作于免申请的2.4GHz频段，使用无线通信技术可以免除布线和设备移动的弊端。ZigBee网络中节点有3种角色：终端节点、路由器、协调器，系统中用到路由器和协调器两种角色。终端ZigBee无线节点采用TI公司生产的真正片上系统解决方案CC2530芯片，使用MSP430仿真器完成程序的烧录。CC2530芯片

8、具有高性能和低功耗的8051微控制器核