浅谈一种新型的物联网/智能家居体系结构
发表于 16:29|
摘要：对于AllJoyn，也许很多开发者还不熟悉，因为是Qualcomm公司推出不久，现已交付给AllSeen联盟管理。它是一个开源的跨平台物联网软件框架，基于WiFi和蓝牙的近距离通信技术，支持多种编程语言，易于集成到现有应用中，目前主要用于家用电器，用以实现智能家居的互联互通，简化用户操作流程，提供更为舒...
稍微有看互联网行业资讯的习惯的朋友们可能都知道，目前业界有好几股力量都在蓄力待发，试图占领继PC、互联网、移动互联网之后的又一时代高地。物联网，被视为第三次科技浪潮；开源硬件，受到开源社区的推动和适应了发展潮流而兴起；OpenWRT，原本只是用在商用路由器上的小型Linux系统成为了进入移动互联网的入口；AllJoyn，为解决业界标准缺失或不统一而设计出来的开源物联网框架，Web of Things，一种新型的物联网运行模式，即用Web方式的来管理和控制设备，开放设备的各种能力以实现无处不在的泛在网等等。笔者发现，以上提及的概念均有相似之处，几乎全部或部分性可为物联网或者智能家居服务，而它们又都是处在一个完整生态链的不同的地方，那我们何不将它们统一起来而形成一个相对完整的服务于物联网或智能家居的完整系统呢？这正是笔者写此文的用意所在，虽然只是一个技术设想，但确有其合理之处，图1是系统层次示意图。
在最底层是感知层，放置开源硬件和各类传感器设备。目前业界已经推出了多种Arduino系列的开发板，较为流行的有Arduino、树霉派、Microduino、pcDuino、WRTnode等。由于开源硬件天生的开放、简单、成本低等特性，又有国内外社区的强大支持，非常方便开发者做快速原型开发以验证创意想法，同时也为草根创业者打开了一片新的创业空间。通过众筹和迭代开发等新型运作方式，可使产品快速进入市场。
操作系统层，是OpenWRT系统，它是一个微型的Linux系统，从前是作为路由器的专用固件来用。如今从另外一个角度看它，却是成为物体进入移动互联网的入口。倘若在开源硬件之上建立OpenWRT系统，借助操作系统提供的抽象能力，产品可以提供更加复杂的功能如复杂计算、语音语义识别、人工智能等。
对于AllJoyn，也许很多开发者还不熟悉，因为是Qualcomm公司推出不久，现已交付给AllSeen联盟管理。它是一个开源的跨平台物联网软件框架，基于WiFi和蓝牙的近距离通信技术，支持多种编程语言，易于集成到现有应用中，目前主要用于家用电器，用以实现智能家居的互联互通，简化用户操作流程，提供更为舒适、安全、便利的生活方式。由于AllJoyn跨平台、编程语言无关等特性，也就可以运行在OpenWRT系统之上，为开源硬件和家居设备提供快速接入与通信，相互发现及服务等功能。
Web of Things，简称为WoT，它是物联网Internet of Things的一个分支，它把物联网上的所有物体都抽象为一个个具有Restful风格的URL的资源，任何终端访问此URL即是在访问此物体设备。目前已经有很多业界厂商在集中打造WoT云平台，此平台负责为每个物体生成特定URL，分配特定ID，并且公开其API，向外界提供数据访问和资源控制等功能。国外平台有Evrythng、thingspeak、iobridge等，国内有Yeelink。借助AllJoyn框架，可向互联网输出各种数据资源并存储在WoT云平台上，这样就更加方便终端应用接入访问。
有了开放的数据，应用层的创新也就无穷无尽了。用户可在外控制家用电器，在家里可借助AllJoyn服务发现而相互通信，提供智能化、人性化、舒适化的家庭生活方式。
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LGWL-JJ02型 网板型智能家居实训系统
品牌：理工实训
咨询电话：010-827835
一、【系统简介】
& & & & LGWL-JJ02型&智能家居网板实训系统是针对高等院校物联网实训的需求，综合运用传感器采集、设备控制、无线传感器网络、嵌入式系统、网络通信、中间件等物联网技术以及多学科技术的交叉融合，依托部署在网板上的各种传感器节点、控制节点、智能网关、智能终端实现家居生活环境的智能安全监测、智能安防监测、智能报警、智能设备控制、远程视频监控、网络化远程监控等功能，贴近实际智能家居系统，为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。
二、【系统构成】
& & & & 系统利用各种传感器测量家居环境参数，结合嵌入式数据库存储技术将历史数据统一保存管理；利用无线传感器网络统一管理各个节点；利用自动控制理论和反馈控制理论实现智能控制与无人值守；利用嵌入式 Linux 系统实现智能网关；利用 Android 系统实现智能终端，促使学生了解物联网技术在智能家居等现实环境的应用。
1、系统外观
&&&&&&&&&&&&&&&体验间式 &&& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &挂板式
2、系统拓扑
三、【硬件组成】
&&&&智能家居网板实训系统主要由环境感知设备、安防门禁设备、控制设备、视频监控设备、智能网关、智能终端、以及铝合金钢架结构组成。
1、环境感知设备
&&&&主要由传感器调理板、ZigBee 通信模块（或 315M/433M 通信模块）以及接口底板组成。本系统传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、燃气探测传感器、烟雾探测器、以及红外探测器等，用于检测家居环境状况。
2、安防门禁设备
&&&&由可视门镜机、视频显示器、密码系统，机械带反馈电子锁，一键开门按钮，指纹识别系统、门磁探测器组成，实现指纹录入权限解锁，密码解锁，密码加身份识别解锁，一键解锁、可视门镜等功能。
3、控制设备
&&&&主要由执行设备、ZigBee 通信模块以及接口底板组成。因被控对象不同，主要分为交流供电型控制设备、红外控制设备。交流供电型控制设备，主要包括控制器和交流电器，控制器封装在标准的 86 盒内，交流电器只需插入 86 盒的两相或三相插座内即可实现电器的开关控制，如照明灯、警笛、窗帘、电视、音响、空调等。红外控制设备主要是学习遥控器的编码，用一个红外控制设备代替多个遥控器，如电视、空调等。
4、视频监控设备
&&&&它是一种视频服务器，具有 IP 地址和 MAC 地址，用于视频监测居室内安全状况。
5、&智能网关
&&&&主要用于传感层设备的数据处理以及接入上层云服务平台。主要由 Cortex-A8 主板组成，可升级为 A9 四核主板，整体封装在模具内，美观大方。主板集成 ZigBee 无线路由器通信模块，用于维护 ZigBee 网络，接收 ZigBee 传感器采样信息，向 ZigBee 控制设备发送控制命令。主板还集成 WiFi 模块，用于连接无线路由器，降低以太网布线的复杂度。同时，主板可扩展 GPRS、3G 或 4G 模块，将智能网关接入互联网，实现信息的远程可靠传输。
6、智能终端
&&&&Android 平板电脑，运行智能家居软件，实现家居环境监测、设备远程控制、以及视频监控等功能。
四、【软件组成】
&&&&系统软件默认采用 C/S 结构，主要包括无线网络传感器数据透明传输软件、智能网关基于 Qt 的智能家居系统软件、基于 Android 的智能家居系统软件、基于 C#的智能家居系统软件。同时系统提供基于 B/S 体系结构的智能家居网络化远程监控软件。
1、无线网络传感器数据透明传输软件
&&&&主要实现 ZigBee 网络的建立、节点的自动入网、节点休眠与唤醒、节点之间数据的透明传输、传感器节点的采样与传输、以及执行节点驱动设备的功能。
2、基于 Qt 的智能家居系统软件
&&&&智能网关运行嵌入式 Linux 操作系统，上电后即运行基于 Qt 的智能家居系统软件。它主要用来汇聚传感层的各种传感器节点，控制节点，并通过嵌入式数据库，保存所有节点的网络属性、传感器采样值、控制器状态等，允许用户在本地查看智能家居环境参数、安防设备的状态，以及控制家电设备等。同时它作为服务器，允许客户端如平板电脑等设备与其建立连接，实现 TCP/IP 通信。
3、基于 Android 的智能家居系统软件
&&&&平板电脑运行基于 Android 操作系统的智能家居监控软件。用户可以在平板上浏览家居环境参数、安防设备状态，远程控制家用电器（开关控制、红外遥控）等，并且可以访问网络摄像机，实现远程视频监控。
4、基于 C#的智能家居系统软件
&&&&系统还支持 C#智能家居系统软件。该软件不用智能网关，而使用普通 PC 机，通过串口与 ZigBee 协调器通信。基于 C#的智能家居软件就是通过串口编程、及时读取串口缓冲数据实现对传感层节点的管理的，主要实现家居环境监测、家居安防监测、家电设备控制以及视频监控等功能。
5、基于 Web 的智能家居网络化监控软件
&&&&&该软件以智能网关为 Web 服务器，结合 CGI 应用程序接口、检测与控制应用程序、以及 HTML 网页，为用户提供 B/S 方式的访问与控制传感层节点的平台。
6、可接入理工云服务平台
7、软件配置
版本或软件描述
无线网络传感器
IAR Embedded workbenchV7.60
ZStack-CC.0-1.4.0
第三方烧写工具
Smart RF Flash Programmer 和&USB 驱动
ZigBee 数据透明传输软件
自主研发，V2.4.2
交叉编译开发环境
Ubuntu12.04.4 LTS、Ubuntu14.04 LTS
EXT4 文件系统
交叉编译链
arm-linux-gcc 4.4.1、arm-2009q3.tar.gz
嵌入式Linux 系统
嵌入式操作系统
Uboot-1.3.4.tar.gz
Linux2.6.35.tar.gz
Yaffs 类型
Qt-4.7.3 函数库源码
Qt-Creator2.4.1、Qt-4.7.3 库、C++语言等
Android 监控端
Windows XP 以上
Eclipse IDE for Java Developers
Android-sdk_r16-windows
Java 语言等
Windows XP 以上
Visual Studio2010 工具
Web 监控端
Linux 操作系统
检测与控制应用程序
Qt-Creator2.4.1 与&Qt-4.7.3 库
CGI 应用程序
CGI 库以及&C 语言
Web 服务器
Apache 服务器
Dreamweaver、文本编辑器等
五、【系统功能】
1、多种采集控制终端
2、环境自动监测与调节功能
通过温湿度传感器、光照度传感器对室内居住环境的状态进行 24 小时实时监测，所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC 监控服务器、平板电脑监控终端的 GUI 界面上。系统可以通过预置的上下限，自动控制空调、窗帘的开关状态，调节居室环境。
3、安全自动监测与报警功能
&&&通过烟雾探测器、燃气探测器模拟对居室火情、煤气泄漏等进行实时监测，所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC 监控服务器、平板电脑监控终端、Web 监控终端的 GUI 界面上。系统可以通过预置的联动关系和设置异常气体浓度上下限，自动控制警笛报警，控制加湿器、窗帘等设备打开，调节居室环境。
4、安防自动监测与报警功能
&&&&通过门磁探测器、人体感应探测器、指纹识别器、可视门禁系统等对居室进行全方位实时监测，所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC 监控服务器、平板电脑监控终端、Web监控终端的 GUI 界面上。一旦出现危险情况（如火灾、煤气泄漏或紧急求助）或非法入侵，智能家居控制系统就会通过预置的联动关系，自动控制警笛报警，及时播放险情，发送警情短信。用户可以通过平板电脑启动网络摄像头查看居室环境，远程控制窗帘、门锁，处理警情等。另外，门口机和室内机之间可实现可视对讲。
5、智能家电控制功能
&&&&智能控制支持自动控制与手动控制两种方式。自动控制由用户设置传感器节点与控制设备的对应、以及阈值设置即可实现。手动控制可通过智能网关、Android 智能终端、PC 监控服务器、Web 监控终端等四种不同的方式对吸顶灯、台灯、警笛、窗帘等进行开关控制，对电视、音响、空调等遥控开关类设备进行红外远程开关、调节控制。
&（1）智能灯光控制系统
&&&&把所有能控制的电器组成一个管理系统，除了可以实现本地对家电的控制之外，还可以通过遥控、场景以及互联网等多种控制方式实现对电器的智能管理与控制。并且可以与环境监控系统结合，实现自动智能化管理。
（2）灯光情景控制模式：通过对智能开关的组合学习，可以对家庭单元 的各个房间定义个性化的灯光场景需要。比如：全开全关模式、家庭影院模式、会客模式、起早模式等；
（3）联动控制：灯光、电器(模拟空调)、电动窗帘三者的控制可以通过情景 控制模式联动，如门磁可以设定与灯光、窗帘、电器等设备的联动工作。比如：回家开门后，灯光打开、窗帘开启、空调开启等联动工作。
（4）电动窗帘系统：对窗帘进行智能控制和管理，可用软件遥控实现对窗帘的开关、停止等控制，以及一键式场景效果的实现。
6、Web 远程监控功能
系统支持网络化远程监测与控制功能。将智能网关与 PC 机处于同一个局域网内，在 PC的浏览器上输入智能网关 Web 服务器地址，如 192.168.1.20/FTRemote.html，即可打开 A8 web服务器的主页，主要实现传感器实时采集、历史数据、设备控制、视频监控等功能。互联网远程实时动态摄像监控，可通过手机、电脑实时动态监控样板间的情况。
六、【教学资源】
&&&&智能家居监控系统覆盖了 ZigBee 无线传感器网络、Linux 智能网关、Android 智能终端、PC 监控服务器、Web 远程监控等五部分，因此系统提供了丰富的课程实验，包括 zigbee 基础采集传输实验，网关智能家居应用实验，Android 智能家居应用实验，PC 智能家居应用实验、Web 的智能家居网络远程监控实验等，一条线贯穿，让学生在实验中逐步领悟物联网的体系结构，关键技术以及实现方式，适合不同课程，不同侧重点的教学、实验和实训。为方便用户教学和学习，系统还提供了一本使用手册和一本实验指导书。
1、基础实验能力
无线传感器网络通信类实验
IAR 集成开发环境搭建实验
基于 Z-Stack 协议栈传感节点透明传输程序的使用实验
&Linux 智能网关实验
光线采集显示实验
温湿度采集显示实验
燃气探测显示实验
烟雾探测显示实验
人体感应探测实验
门磁探测实验
指纹识别实验
可视门禁实验
强电设备控制实验（灯光、警笛、窗帘等）
红外学习控制实验（电视、空调、音响等）
&Android 智能终端实验
光线采集显示实验
温湿度采集显示实验
灯光设备控制实验
警笛控制实验
窗帘控制实验
电视红外控制实验
空调红外控制实验
音响红外控制实验
&PC 机监控服务器实验
智能家居环境监测实验（含光线、温湿度等）
智能家居设备控制实验（含灯光、警笛、窗帘、空调等）
5&Web 监控终端实验
基于 Web 的监控软件的使用实验
2、创新实验能力
&基于 QT 的智能网关创新
基于 QT 的智能家居环境监测实验
基于 QT 的智能家居设备控制实验
基于 QT 的智能家居环境联动控制实验
&基于 Android 的智能终端
Android 终端与 Linux 网关的网络通信实验
基于 Android 的智能家居环境监测实验
基于 Android 的智能家居设备控制实验
基于 Android 的智能家居环境联动控制实验
基于 Android 的智能家居视频监控实验
&PC 机监控端创新实验
基于 C#的智能家居环境联动控制实验
基于 C#的二次开发应用实验
&Web 监控终端实验
传感层节点监测与控制程序实验
CGI 采集与控制接口实验
HTML 编写实验
3、科研实验能力
除了上述传感控制设备、智能网关与智能终端的相关实验外，系统还提供了开发类实验。
无线传感器网络开发实验
简单的无线收发实验
误码率测试实验
频谱分析实验
Z-Stack点对点通讯实验
Z-Stack星状网通讯实验
Z-Stack树状网通讯实验
Z-Stack MESH 网通讯实验
Z-Stack ZigBee PRO 通讯实验
基于 Z-Stack2007 协议栈的 GenericApp 实例的移植实验
基于 Z-Stack2007 协议栈的无线数据传输实验；
基于 Z-Stack2007 协议栈温湿度节点与协调器的无线数据传输；
基于 Z-Stack2007 协议栈多传感器节点与协调器无线数据传输；
基于 Z-Stack2007 协议栈的网络拓扑定制实验；
智能网关开发实验
嵌入式 Linux 开发环境建立实验：
Uboot 启动代码配置编译实验
Linux 内核配置编译实验
Linux 内核驱动开发实验
Linux 驱动接口测试实验
Yaffs 根文件系统的制作实验
Qtopia2.2.0 图形系统编译实验
Qt-4.7.3 程序库的编译实验
Web 服务器移植实验
七、【系统清单】
空气温湿度节点
光线亮度检测节点
315 门磁传感器
315 烟雾探测器
315 燃气探测器
315 人体感应器
315 转 ZigBee 通信节点
智能强电控制
旋转式报警灯
节能式吸顶灯
侧壁节能灯
86 盒无线强电控制器
红外控制设备
32 寸液晶电视
壁挂式空调
红外学习 ZigBee 节点
智能窗帘控制
电动窗帘电机导轨与双开窗帘
窗帘控制器
视频监控设备
WiFi 网络摄像机
可视门禁装置
中央控制区
Android 平板电脑
无线路由器
铝合金框架加钣金扣板
开关电源装置
折叠五步梯
可旋转小桌板
智能家居网板间使用说明书
智能家居网板间实验指导书
网关系统搭建附件（交叉串口线、交叉网线、Mini USB
数据线、方口 USB 同步线、FT-CC253-Debugger 调试器、
SD 卡读写器、4G SD card）
无线传感器网络透明传输软件
基于 Qt 的智能家居网板系统软件
基于 Android 的智能家居网板系统软件
基于 C#的智能家居网板系统软件
基于 Web 的智能家居网络化监控软件
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电话:010-27835 | 传真:010-
E-mail: 京ICP备号-310被浏览521分享邀请回答4添加评论分享收藏感谢收起基于物联网技术的智能家居控制系统设计
作者：RFID世界网 收编
来源：现代电子技术
摘要：本智能家居系统提供广泛的信息交互功能，优化居住环境，帮助人们有效地利用空间、节约各种能源，实现了对家电、防盗报警、环境、设备等控制，实现了远程控制功能，与其他系统的一大区别是加入了远程医疗监护系统。
关键词：[245篇]&&[27篇]&&[12篇]&&
　　随着人们生活水平的提高和科技的发展，家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。　　家庭智能化即智能化家居（Smart&Home），亦称数字家园（Digital&Family）、家庭自动化（Home&Automation）、电子家庭（E-home）、智能化住宅、网络家居、智能屋（Wise&House，WH）、智能建筑（Intelligent&Building）等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台，兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分，一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。
620)this.style.width=620;" border=0>　　1&智能家居系统体系结构 　　家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图1所示。
620)this.style.width=620;" border=0>图1&智能家居系统结构框图　　2&系统主要模块设计 　　2.1&照明及设备控制 　　智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制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。系统中照明及设备控制可以通过智能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式，分为主从机两大模块，当主机触发后，通过CPU将信号发送，进行编码后通过总线传输到从模块，进行解码后通过CPU触发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同，所以从机模块也可以进行相反操作控制主机模块实现交互式通信。系统主框图如图2所示，系统主从模块的程序流程图如图3所示。其中主机相当于网络的服务器，主要负责整个系统的协调工作。
620)this.style.width=620;" border=0>图2&&灯光及家居设备控制框图
620)this.style.width=620;" border=0>图3&&系统模块程序流程图　　对于灯光控制，可以形成不同的灯光情景模式，以营造舒适优雅的环境气氛。为了提高系统的可维护性及可靠性，设计时应使系统具有智能状态回馈功能、故障自动报警功能、软启动功能。系统能自动检查负载状态，检查坏灯、少灯，保护装置状态等；也可以根据季节、天气、时间、人员活动探测等作出智能处理，达到节能目的。 　　对于其他家电设备及窗帘控制，与照明控制类似，均可采用手动和自动控制两种方式。 　　2.2&智能安防及远程监控系统设计 　　智能安防系统主要由各种报警传感器（人体红外、烟感、可燃气体等）及其检测、处理模块组成。入侵检测报警电路及其他火灾、燃煤气泄漏报警电路类似，其中入侵检测报警框图及电路如图4所示。
620)this.style.width=620;" border=0>图4&&入侵检测报警框图及电路　　图4中，DTMF（双音多频）收发电路如图5（a）所示，其核心芯片为MT8880，可接收和发送DTMF全部16个信号，具有接收呼叫音和带通滤波功能，能和微处理器直接对接。其自动摘挂机可以通过单片机I／O口控制一个继电器的开关，继电器的控制端连接一个电阻接入电话线两端，从而完成模拟摘挂机。 　　GPRS通信模块——TC35模块主要通过串口与单片机连接，实现单片机对TC35模块的控制，从而实现远程控制功能。电路如图5（b）所示。
620)this.style.width=620;" border=0>图5&接口电路　　2.3&远程医疗系统设计 　　智能家居系统中，远程医疗应用应该说还没有引起广泛关注，但实际上它又是今后智能家居发展的一个方向之一。本系统提出的基于GPRS的远程医疗监控系统由中央控制器、GPRS通信模块、GPRS网络、Internet公共网络、数据服务器、医院局域网等组成。其框图如图6所示。
620)this.style.width=620;" border=0>图6&&远程医疗监护系统框图 　　
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周一至周五
9：00&22：00
基于物联网智能家居安防系统的设计与研究
　　摘 要 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-6335052.htm　　当前，随着信息化时代的到来与群众生活水平的不断提高，实现智能化的家居生活将是今后的必然趋势。物联网不仅涵盖了互联网整体功能，而且其物理实体与物理实体间能良好通信；并把物理实体和虚拟网络相连，让用户不受空间限制的对物理实体进行控制。笔者根据自身工作经验，首先对物联网智能家居安防系统及其特点进行了分析，其次分析研究了物联网智能家居安防系统的系统构建和工作原理。 　　【关键词】物联网 智能家居 安防系统 系统构建 设计 　　家居安防系统即利用计算机、无线通信和电子等先进的通信和控制技术，通过网络化的综合管理，实现对家居生活以及家庭安防的紧密结合的系统，它使得家庭工作和生活更轻松和安全。智能家居主要将住宅作为平台，通过自动控制技术、网络通信技术、 音视频技术、综合布线技术将家居生活有关的设施集成，构建智能化的住宅设施管理系统，以保证家居生活的安全性、舒适性、艺术性，达到环保节能的目的。物联网是一个基于互联网、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网络。通常情况下，物联网为无线网，由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，因此物联网中大概包含500兆至1000兆个物体，通过物联网，所有人都能够应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上获取它们的具体位置。 　　1 物联网智能家居安防系统及其特点 　　随着物联网概念的涌现，使得用户的认知程度得到提高，技术越来越完善成熟，有效促进了智能家居系统的应用。智能家居系统将提高家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境作为主要目标，遵循智能化、人性化、高性价比的原则，利用先进的物联网进行远程控制；通过WIFI网络及3G网络控制。 　　1.1 系统 　　智能家居属于物联网的一部分，物联网智能家居系统主要是利用不同的信息传感设备，对信息进行准确的识别、判断、传递、接收、控制，通过互联网技术把系统综合连接家庭内使用的诸多家用电器、安全设备，以构建一个涵盖家庭通信、安全防护、设备控制等优势作用在内的一体化控制系统。 　　1.2 特点 　　物联网智能家居系统工具有四方面的特点：第一，实时性特点；能对家庭中所有设备的运行情况进行实时有效控制。第二，及时性特点；对于潜在的事件问题，物联网智能家居系统能及时有效的发现并予以处理，防止损失的不断蔓延。第三，无地域性特点；只要拥有物联网智能家居系统的管理者权限，任何时间任何地点中都能够利用互联网进入系统实施有效管理。第四，灵敏性特点；在所处环境或者身体的变化下使得人的视觉、听觉、触觉一定程度上发生着改变，进而影响人的灵敏性，由于传感器主要是极为精密、集成的电路而制成的，对其灵敏性会实施严格的检测，不会有人类这般的生命形态，所以可以获取准确、灵敏的检测结果。 　　2 物联网智能家居系统的安防系统构建和工作原理 　　2.1 四层体系结构的构建 　　家庭网关是嵌入式智能家居系统中的唯一接口，主要在家庭网关中处理、存储、转发家庭内所有设备信息，所以各家庭中均存在一个家庭网关，同时把整体性功能全部集中于家庭网关中，如果需新添系统功能，那么就要为所有家庭实施相应的更改，对系统的扩展造成了一定的影响。所以围绕嵌入式智能家居系统，本文所论述的系统通过科学合理的方式有机综合了无线传感网、物联网技术、中间件技术、WIFI、3G网络，以确保智能家居系统具有较高的控制功能，优化整合信息，促进系统有效扩展，防止出现信息孤岛现象，全面融合各功能信息，从而实现智能化小区。在系统功能基础上而言，智能家居系统共涵盖了四层体系结构，见图1（智能家居的系统体系架构）。 　　感知层；实际会利用光敏传感器、气敏传感器、声敏传感器、化学传感器、摄像头等诸多的传感设备与监控设备对外界的信号、物理条件如光、热、湿度进行系统探测与获取，同时加强外部环境的监控，并把探取到的信息输送到中心控制平台中，以做好设备的管控工作。 　　中心控制平台；中心控制平台的作用是系统功能实现的关键环节，对设备进行严格有效的管控，涵盖中央控制器与模拟启动器，并且所有用户均存在一个独特的中心控制平台，这样能够及时的屏蔽所有器件的异构性，有助于应用程序功能的实现。首先，通过中央控制器对由感知层传递的信息予以接收，再结合实际情况利用中央控制器发出控制信息命令某模拟启动器的执行方式，最后通过和此模拟器相连的物体实现相应的动作，并且针对紧急事件还制定了自动报警功能。当传感器利用3G或者WIFI技术将信息传输至中央控制器后，以对模块的准确细致判断来判断突发事件的严重程度，对于比较严重的应立即发出警报、将此情况告知给用户，并利用模拟启动器启动应急方案，对于不太严重的，由模拟启动器自行进行处理。此外，中央控制器把所有信息均放到用户的数据库中予以储存，以为用户日后查阅提供便捷性。用户还可利用应用程序给所有家电输送命令，在中心控制平台上实际执行。 　　中间件层；中间件层对于智能化小区的实现起到了关键性作用，具体涵盖了服务器、大型数据库等各项设备。通过大型的服务器与数据库对所有家庭的信息进行汇总，各家庭均有着自己的存储空间，采用用户登录的方式来管理。其中，数据库内包含了用户与属于该用户的完整信息，同时两个用户间的电器设备彼此间不会出现干扰情况，实施动态添加，从而促进个性化享受。 　　应用层；应用层属于和用户间直接进行交互的图形用户界面接口（应用程序），主要提供便捷、个性化的服务，用户可采用软件或者Web方式进行登录，对所有设备进行操作并增添或删除服务，确保良好的人机交互，同时屏蔽下层通信。应用程序中包括防盗安全管理模块、自动报警模块、家居物品管理模块等各类基础构件，促进所有功能的实现，并预留相应的接口为今后中功能模块的添加、更新、删除提供服务，同时和服务器、数据库相连，为所有用户提供特有的空间，进行个性化选择与个性化设置，这样不仅促进了用户的独立性，而且还使得系统呈现出了整体性。
　　2.2 设置环境安全级别 　　设置危险与安全两个级别的安全控制信息；把用户认为是危险级别范畴中的事件置于中央控制器中进行存储，并通过二进制数1进行表示，属于安全级别范畴的用0进行表示，利用中央控制器的安全级别对模块进行判断，以获悉有没有必要报警。例如：当房屋中发生烟雾情况时判断其出现了火灾，属于危险级别，对于传感器传送房中的温度，中央控制器利用对功能模块的判断来获悉是否需要将报警装置启动和告知用户，同时由模拟启动器开启水龙头以作为应急方案。 　　3 智能家居安防系统的工作原理 　　如果设计好了应用程序和完成了所有物理设施单位构建与连接，那么享有权利的用户可利用应用程序或者Web登录智能家居系统，在图形化界面上发出具体执行的命令，由中央控制器发出控制指令，模拟启动器对家庭内各设备运行情况进行控制。如果用户未给出操作命令，那么传感器在感应外界环境情况时，就会利用3G、WIFI、无线传感网将信息送至中央控制器中，然后中央控制器对环境的安全级别进行准确的判断，如果在危险级别范畴，应及时的发出控制信息、报警和将此情况告知给用户，如果在安全级别范畴中，只要高于设定范围，中央控制器就会发出控制指令，模拟启动器对各项指令予以执行。 　　4 结论 　　随着现代社会的快速发展，人们的生活节奏越来越快，对生活质量有了越来越高的要求，特别对于发展进程快的大城市，人们开始注重时间的合理有效利用。为了实现人们在生活工作环境方面提出的要求，利用设计四层结构模型构建系统综合生活享受与安全监控的有着较高人机交互功能、家居控制功能完善及能够有效扩展的智能家居系统。物联网智能家居系统不仅为人们提供了舒适的生活环境，还很好的保障了人们的生命财产安全，使得人们拥有了更加完美的生活空间，所以今后中的智能家居系统不会只局限于家庭中，其将广泛的应用到城市各区域，在人们生活工作中发挥至关重要的功能作用。 　　参考文献 　　[1]封松林，叶甜春.物联网/传感网发展之路初探[J].中国科学院院刊，2010（01）. 　　[2]吴海红.3G应用进入物联网时代[J].长春师范学院学报，2011（02）. 　　[3]李慧.智能居住环境学习和控制策略研究[D].山东大学学报，2011. 　　[4侯立功.基于物联网技术的智能家居系统构想[J].数字通信，2011（06）. 　　作者简介 　　张磊（1979-），男，山西省太原市人。现为山西通威感知消防科技有限公司工程师。系太原理工大学机械工程学院2012年级硕士研究生在读。 　　作者单位 　　山西通威感知消防科技有限公司 山西省太原市 030006
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