【正文】 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 題 目 : 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 院 ( 系 ): 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí) : 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 200 級(jí) 姓 名 : 學(xué) 號(hào) : 指導(dǎo)教師 : 2020 年 4 月 1 日 PINGDINGSHAN UNIVERSITY 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 物聯(lián)網(wǎng)作為朝陽(yáng)的產(chǎn)業(yè)，被列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。 物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備集成形成智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。 物聯(lián)網(wǎng)智能家居通過(guò)家居智能管理系統(tǒng)的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。本文結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)和智能 家居的相關(guān)技術(shù)，將傳感器、控制器等設(shè)備通過(guò)無(wú)線(xiàn)技術(shù)連接和采集數(shù)據(jù)信息的處理，實(shí)現(xiàn)了使用傳感器采集室內(nèi)溫度，光線(xiàn)等數(shù)據(jù)，在嵌入式終端中進(jìn)行信息的讀取和處理，做出相應(yīng)的操作。整個(gè)過(guò)程涉及到基于 ZigBee 的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)和 GPRS 手機(jī)通信模塊的應(yīng)用。該設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)部分：一、首先分析課題來(lái)源與市場(chǎng)需求，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了概述；二、對(duì)該系統(tǒng)的框架進(jìn)行介紹；三、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹 。 本論文設(shè)計(jì)是基于物聯(lián)網(wǎng)和智能家居相結(jié)合的背景下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家居環(huán)境中的光線(xiàn)，溫度，煙霧等因素的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò) GPRS通信模塊和管理系統(tǒng)作出相應(yīng)的控制，以提升家居環(huán)境的安全性、舒適性、便利性。 關(guān)鍵詞 ： 物聯(lián)網(wǎng)，智能家居，無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)， GPRS 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè) 計(jì) The smart home system design based on the Inter of Things Abstract Things as a sunrise industry, is listed as one of the country five emerging strategic industries. The Inter of Things through radio frequency identification, infrared sensors, global positioning systems, laser scanners and other sensing devices, according to the agreed protocol, any items connected to the Inter together, exchange of information and munication in order to achieve intelligent identification, positioning , tracking, monitoring and management of a work. Smart Home is a residential platform, integrated wiring technology and work munication technology, security technology, automatic control technology, audio and video technology will be the home life of the equipment integrated formation of the living environment of the smart home system. Inter of Things smart home smart home management system equipment home security, fort, information exchange and munications capabilities. This article bines the Inter of Things and smart home technology, sensors, controllers and other devices through wireless technology to connect and collect data processing data using the sensor to collect the indoor temperature, light, etc., in the embedded terminal read and make the appropriate action. The whole process involves the application of ZigBeebased wireless sensor works and GPRS mobile munication module. The design is divided into the following sections: a first analysis of the subject source and market demand, and then provides an overview of the entire system。 the framework of the system are described。 described in detail, the entire system of hardware and software design . This thesis is based on the Inter of Things and the smart home is a bination of background, factors such as light, temperature, smoke in the home environment of realtime monitoring and control via GPRS munication module and a management system to make the appropriate, to enhance the home environmental safety, fort and convenience. Keywords: Inter of Things, Smart Home, Wireless Sensor Networks , The GPRS 平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 1 緒論 ............................................................. 1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)概述 ...................................... 1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景 ............................ 1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)意義 ................................ 2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)現(xiàn)狀 ................................ 2 論文的結(jié)構(gòu) .................................................. 3 2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具 ..................................................... 4 ZigBee 技術(shù) ................................................. 4 ZgBee 特點(diǎn) ............................................. 5 ZigBee 技術(shù)的優(yōu)勢(shì) ...................................... 6 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò) .............................................. 7 GPRS 通信模塊 ............................................... 7 3 需求 分析 ......................................................... 9 實(shí)際業(yè)務(wù)工作流程 ............................................ 9 設(shè)計(jì)目標(biāo) ................................................... 10 設(shè)計(jì)特點(diǎn) ................................................... 10 設(shè)計(jì)原則 ................................................... 11 功能需求 ................................................... 11 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................ 13 傳感器節(jié)點(diǎn) WSN 網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì) ................................. 13 嵌入式服務(wù)器終端模塊設(shè)計(jì) ................................... 15 GPRS 通信模塊設(shè)計(jì) .......................................... 20 5 結(jié)束語(yǔ) .......................................................... 25 附 錄 ............................................................ 26 參考文獻(xiàn) .......................................................... 29 致 謝 ............................................................ 30 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 1 緒論 隨著人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，家 居 智能化已成為一種必然趨勢(shì)而深入千家萬(wàn)戶(hù)。家 居 智能化是利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、電力自動(dòng)化、信息、結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等技術(shù)將所有不同的設(shè)備應(yīng)用和綜合功能互連于一體的系統(tǒng)。它以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)家電、通信、家電設(shè)備自動(dòng)化、遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂(lè)等功能，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的安全、便利、舒適、節(jié)能、娛樂(lè)、高效、環(huán)保的居住環(huán)境。 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)概述 這個(gè)章節(jié)主要分三個(gè)部分介紹：物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)背景，開(kāi)發(fā) 意義和應(yīng)用現(xiàn)狀。 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景 2020 年 1 月， IBM 公司提出了 “ 智慧地球 ” 的理念； 2020 年 8月，溫家寶在中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察時(shí)，提出了 “ 感知中國(guó) ” 。物聯(lián)網(wǎng)被預(yù)言為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，一時(shí)間很多人預(yù)見(jiàn)到了一場(chǎng)新的技術(shù)革命 。 現(xiàn)代社會(huì)努力創(chuàng)造著舒適的環(huán)境，空調(diào)的出現(xiàn)讓人們得到了舒暢的體驗(yàn)。在使用空調(diào)時(shí)，人們出現(xiàn)了兩種心態(tài)，有的人怕浪費(fèi)電，在家里沒(méi)人的時(shí)候把空調(diào)關(guān)掉，可是回到家時(shí)卻不得不面對(duì)冷冰冰或熱烘烘的情況；也有的 人為了舒適一直開(kāi)著空調(diào)，長(zhǎng)時(shí)間地讓空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)既費(fèi)電又影響使用壽命。 進(jìn)入新世紀(jì)，我國(guó)人民的物質(zhì)文化生活水平不斷提高，移動(dòng)通信的飛速發(fā)展給人們的生活注入新鮮血液，豐富了人們的生活 。眾所周知，越來(lái)越多的人擁有自己的手機(jī)，而我國(guó) 移動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)的鋪建將使我們更好地在移動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)的世界里遨游，如果能夠通過(guò)手機(jī)來(lái)遠(yuǎn)程控制家里的空調(diào)，讓人們?cè)诘郊抑鞍鸭依锏目照{(diào)打開(kāi)，當(dāng)我們邁進(jìn)家門(mén)時(shí)，舒適的溫度會(huì)使我們的心情更加愉悅 [1]。 在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及的今天，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)聯(lián)系起了每一個(gè)人，隨著各種消費(fèi)電子的智能化，還有無(wú)線(xiàn)傳感器的迅速發(fā)展，人們想 到了是否可以用網(wǎng)絡(luò)將每一個(gè)物體都聯(lián)系起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。這樣就形成了一種新的網(wǎng)絡(luò)，被稱(chēng)為物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)各種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。而從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始，隨著大平頂山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 量采用電子技術(shù)的家用電器面世，直到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)了 30 年的發(fā)展，家用電器已經(jīng)普及，而且具有了很高的智能化。這時(shí)人們便開(kāi)始追尋一種更加智能的家庭管理方式，希望實(shí)現(xiàn)安保，防災(zāi)，家電一體化控制，這就是智能家居的原型。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，大大加快了智能家居的發(fā)展。在國(guó) 家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化