2022年物联网在智能家居中的应知识 .pdf

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1、毕业设计 (论文) 题目名称物联网在智能家居中的应用系别专业/班级学生学号指导教师（职称）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - II 目录1.摘要 42.关键词：物联网，智能家居，技术框架，发展前景。 43.一、对物联网的认识 54.二、联网物的作用 55.三、物联网的技术框架 6a)1、传感器技术 6b) 2、RFID 标签 7RFID标签 7c)3、嵌入式系统技术 76.四、物联网在智能家居中应用情况分析 77.

2、五、 智能家居系统概述 78.六、智能家居的主要功能 8a) 1.安全防护及消防报警自动化 8b) 2.家电设施智能化 8c) 3.物业管理自动化 8d) 4.信息和通讯自动化 8e) 5.各种设备之间的协同工作 9f) 6.环境与节能 99.七、智能家居的组成 9a) 1.信息处理模块 9b) 2.通信模块 9c) 3.功能驱动模块 10d) 4.外界信息接口模块 1010.八、 课题研究目的及意义 1011.九、举例 SHT10温湿度传感器 1112.十、参考文献 1113.十一、结束语： 12名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

3、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - III 14.十二、致谢 12名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）1.摘要物联网智能家居系统是通过互联网，构成集家庭通信、设备自动控制、安全防范等功能于一体的控制系统，即把家庭中各种家用电器、保安装置和计量设备连接到一起组成家庭内部网络，由家庭智能控制器（中央控制器）

4、进行统一管理。物联网智能家居系统有四部分组成， 分别是信号接收器、 中央控制单元、 模拟启动器和远程遥控控制器四部分组成，下面分别介绍。2.关键词：物联网，智能家居，技术框架，发展前景。 Abstract IOT home automation system via the Internet, constitutes a set of family communication, equipment control, security and other functions of the control system, namely, home appliances, security devi

5、ces and measurement devices to network within the family together, by Intelligent Home controller (central controller) for unified management. Networked smart home system consists of four parts, namely signal receivers, central control units, analog initiators and remote controller is composed of fo

6、ur parts, described below. Keywords: The Internet of things, smart home, controller, microcontroller 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）3. 一、对物联网的认识物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的

7、网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3 个重要特征。其英文名称是“The Internet of things ” 。由此，顾名思义， “物联网就是物物相连的互联网” 。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（ RFID） 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接， 进行信息交换和通信， 以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网和传统的互联网相比，

8、具有以下鲜明的特征： 1.提供了传感器的连接。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。2. 智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求。由以上我们可以总结对物联网的一个大概认识：物联网是一项利用传感器的连接来实现物物相通的网络，在这个网络之中可以实现信息的交换与分析；同时在这个网络中还能实现

9、对物体的智能控制，以此来满足对大众的相应需求。4. 二、物联网的作用从上文我们对物联网的认识，物联网可以实现物物相通。但是除此之外，物联网还有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）其他的作用：1. 除了实现人与人之间的相互交换信息和通信之外，还可以实现人与物、物与物之间进行信息交换和通信。当然，这里人还是主体。因为，物与物之间进行信息交换和通信的目的，还是要为人服务、为人所用。2. 除了实

10、现信息的交换与通信的目的，还可以通过安装信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，将所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。5. 三、物联网的技术框架从技术架构上来看，物联网分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、 RFID 标签和读写器、摄像头、 GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的

11、神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。同时我们也应该注意到在物联网应用中有三项关键技术：a) 1、传感器技术传感器技术也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工

12、学院毕业设计（论文）b) 2、RFID标签RFID标签也是一种传感器技术， RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术， RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。c)3、嵌入式系统技术嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。 如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、 鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。6. 四、物联网在智能家居中应用情况分析上文中我们简单介绍了物联网的相关内容，知道物联网在当今社会应用十分广泛，那么接下来我们来看看

13、物联网是如何在智能家居中得以应用的。首先我们需要对智能家居有所了解才能展开物联网是如何在智能家居中应用的。7. 五、 智能家居系统概述随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的。智能家居控制系统是以 HFC 、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个

14、完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）高新技术的含量和居民居住环境水平。大型的智能家居控制系统通常由系统服务器、家庭控制器( 各种模块 ) 、各种路由器、电缆调制解调器头端设备C

15、MTS 、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组8. 六、智能家居的主要功能智能家居的主要功能可以归纳为以下类。a) 1.安全防护及消防报警自动化安全防护及消防报警自动化是智能家居的最基本的一项功能，由于人们对自身及财产的安全更加重视，选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和灾害报警自动化。b) 2.家电设施智能化家电设施智能化是智能家居的一个重要组成部分。智能家居的一个显著特点就是它能根据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制，更大程度地把住户从家务劳动中解放出来。随着社会的发展和技术的进步，家电设施智能化还会出现更多更新

16、的应用。c)3.物业管理自动化通过与小区智能系统联网，住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进行监视。一是实现各种费用的自动计量，减少物业管理工作量；二是方便用户对费用进行自我控制，避免费用严重超支；三是可及时发现并避免电话或其他资源被盗用。物业管理自动化是小区智能化的一种标志。d) 4.信息和通讯自动化一般的通讯自动化只是通过电话实现简单的电话自动录音、传真自动接收或回复；而通讯智能化可将家中异常情况通过电话自动拨打110、119 报警电话或主人的办公电话、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

17、理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）手机等通讯工具。智能家居的通讯信息自动化的内容将更加广泛。如将住户的个人电脑连入局域网、互联网，充分利用计算机网络资源，实现从社区信息服务、物业管理服务、网上资料查询、网上商务等各种互联网功能。在条件具备的情况下，还可实现远程医疗、远程教学、咨询预约等功能。e) 5.各种设备之间的协同工作智能家居系统可以提供更丰富的系统关联功能。例如，当您准备看电视时，客厅灯光自动调到您喜欢的亮度（通过调光控制模块实现）、窗帘自动拉上（通过窗帘控制模块实现） 、电视机打开并调整到您最喜欢的

18、频道，等等。f)6.环境与节能智能家居能监视室内的温度、湿度、亮度等环境状态值，并根据住户的习惯进行调节控制，它在一定程度上既能使生活空间更加舒适，又能节约能源。不仅如此，通过对家电的智能控制还可实现对水、煤气等资源的节约。9. 七、智能家居的组成学术界对智能家居的组成没有定论，综合各种观点，一个完整的智能家居系统除了具有各种功能的信息电器外，还必须包括以下几个模块：a) 1.信息处理模块为了使相互独立的信息家电可以实现信息共享与协同工作，智能家居系统中必须具有专门的信息处理模块。它的功能主要是收集家庭中各个家电的工作状态和服务请求，对各种数据进行实时处理，并将结果送入功能驱动模块。b) 2.

19、通信模块如果说信息处理模块是智能家居系统的大脑，那么通信模块就是实现信息传导的神经。根据家庭组网的特点，通信模块常利用已有的布线（如电力载波），或者采用无线传名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）输（如蓝牙、红外）等。由于不同的信息电器对传输时的带宽要求不同，实际中的通信模块常采用多种方式混合组网。c)3.功能驱动模块功能驱动模块是信息流入、流出各个信息电器的接口。由于各个电器生产厂商的产

20、品在功能和实现上都有很大的不同，所以必须通过功能驱动模块将信息处理模块的指令翻译成电器可以执行的电平信号，以及将电器的各种状态信息转换成信息处理模块可以理解的二进制信息。d) 4.外界信息接口模块该模块可以看成是一个家庭通向外界（如Internet）的网关。它在家庭内部各种电器信息共享的基础上，进一步实现了基于Internet的资源共享，从而更进一步实现了共享的深度和广度，也将是未来智能家居系统发展的热点。由于家庭内部网络通常不使用TCP/IP协议，所以外界的信息接口模块中最基本的功能就是从TCP/IP 协议到各种家庭内部网络协议的转换。10.八、 课题研究目的及意义智能家居控制系统可以定义为

21、一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具， 提供全方位的信息交换功能， 帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等

22、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文）多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。家居生活的智能化是当今计算机网络与通讯技术最人性化的应用，给人们的家居生活带来了全新的感受。今天，借助电话控制或互联网，您几乎可以在任何地方、任何时候监控您的家居状况，为您的家居生活带来前所未有的方便。随着社会全面的信息化、智能化和自动化，家

23、庭智能化必将成为未来家居装饰潮流发展的最新方向！11.九、举例 SHT10 温湿度传感器本系统采用 SHT10 数字温湿度传感器对温湿度进行测量。SHT11 因其相对湿度和温度一体测量，精确露点测量，全量程标定，无需重新标定即可互换使用，超快时间，两线数字接口，尺寸小，可靠性高，稳定，低功耗，精度高。图 3.6 温湿度模组12.十、参考文献参考书目： 1. 什么是物联网中国信息产业网 2009.12.11 2.韩江洪智能家居系统与技术合肥工业大学出版社 3.王志良物联网现在与未来机械工业出版社 2010.6.1 4.刘浩力物联网应用及发展前景浅析中国信息界 2011年第 8 期总第 186期V

24、DD SCK DATA GND S3C2440开发板3.3V GPF0 GPF1 GND 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 宁夏理工学院毕业设计（论文） 5.姚红波浅谈智能家居在物联网背景下的应用及发展前景 信息与质量学术刊 6.智能家居市场分析及发展趋势中国安防行业网 7.董晓渝、房秉毅、张云勇物联网智能家居发展分析移动通信 2010.34（9）13.十一、结束语：充实的生活告诉我， 民族需要掌握先进理念、

25、具有国际视野、 熟悉具体环境的实战先锋；也告诉我，只有不断经历考验、挫折、甚至失败，才能逼近我们最终的理想。生于斯时，长于斯境， 唯有以双倍的努力、 十倍的耐心、 百倍的豪情和千倍的执着来完成原赋的使命。相信等待我的是一片充满机遇、风险与快乐的土地；也相信我和同仁们的事业必将如涅磐之凤、浴火之凰；更加相信，不朽的民族精神终将引领我们创造新的奇迹！“风雨不改凌云志，振衣濯足展襟怀。行方智圆煅内蕴，海阔天空铸宏图。”14.十二、致谢在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了谢老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢！导师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生！还要感谢和我同一设计小组的几位同学，是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -