【正文】 第 II頁 Abstract With the increase of people39。 因此 研究的正是如何構(gòu)建一個舒適的居住環(huán)境，讓人們體驗(yàn)方便、快捷、人性化的家庭 內(nèi)部服務(wù) —— 智能家居。 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 I頁 摘要 隨著人們 生活 收入的不斷提高。 且智能家 居 利用物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)等對住宅內(nèi)的家用電器、燈光照明進(jìn)行智能控制 。因此，人們迫切的希望能有智能化的家居產(chǎn)品出現(xiàn)，從而減輕人們?nèi)粘Ｉ畹呢?fù)擔(dān)，由此家用電器的智能化將成為未來家電發(fā)展的主要趨勢。s way of life has changed, to speed up the pace, work time, work pressure increases,while the free time is decreasing. Therefore, people are eager to have intelligent Home Furnishing products, so as to reduce the burden on the people39。利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人和物等 由此 新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)， 促成 信息化 、遠(yuǎn)程管理控制和 智能化 的網(wǎng)絡(luò)。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的 基本 ，以 用戶 感受 為核心的 創(chuàng)新 是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。 2020 年，中國政府提出了“感知中國”計(jì)劃，要大力扶持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將物 聯(lián)網(wǎng)上升為國家五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的第二位。在通信協(xié)議、芯片、協(xié)同處理、網(wǎng)絡(luò)管理、智能計(jì)算等領(lǐng)域組織開展了技術(shù)攻關(guān)。我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)連續(xù)多年實(shí)現(xiàn) 20%以上的增長， 2020 年產(chǎn)值超過 5000 億元，企業(yè)數(shù)量為 5000 多個，小型企業(yè)數(shù)量占比達(dá)到 90%。可以節(jié)約至少 15%的能耗；開發(fā)電力、交通、醫(yī)療、銀行等智能化以及城市間智能化。如何獲取數(shù)字信號，或者說如何將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，就需要通過傳感器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)； 傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。 RFID 技術(shù)可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。 RFID 標(biāo)簽集成：例如芯片與天線及所附著的特殊材料介質(zhì)三者之間的匹配技術(shù)，標(biāo)簽加工過程中的一致性技術(shù)等。互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的通道，要保證信息有序正確的流送，就依賴于安全可靠的中間傳輸機(jī)制。 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的未來趨勢 互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)的發(fā)展，改善了人與人之間的交流方式和交流效率，縮短了時間和空間的距離；而“物聯(lián)網(wǎng)”引入了人與物之間的交流，成為改變?nèi)祟惿畹募夹g(shù)首選，其發(fā)展目標(biāo)就是使人們在任意時間、任意地點(diǎn)都可以與任何物 品相聯(lián)，無疑為人類生活帶來了革命性的變化。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在中國還是處于前 期的概念導(dǎo)入期和產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成階段，沒有成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和完善的技術(shù)體系，整體產(chǎn)業(yè)處于醞釀階段。待各個行業(yè)的應(yīng)用逐漸成熟后，帶動各項(xiàng)服務(wù)的完善、流程的改進(jìn)，應(yīng)用市場才會隨之 成熟 起來。 智能家居是在 互聯(lián)網(wǎng) 的影響之下物聯(lián)化體現(xiàn)。 智能家居的應(yīng)用 智能家居 最初的發(fā)展主要以燈光遙 控控制、電器遠(yuǎn)程控制和電動窗簾控制為主，隨著行業(yè)的發(fā)展，智能控制的功能越來越多，控制的對象不斷擴(kuò)展，控制的聯(lián)動場景要求更高，其不斷延伸到家庭安防報(bào)警、背景音樂、可視對講、門禁指紋控制等領(lǐng)域，可以說智能家居幾乎可以涵蓋所有傳統(tǒng)的弱電行業(yè)，市場發(fā)展前景誘人，因此和其產(chǎn)業(yè)相關(guān)的各路品牌不約而同加大力度爭奪智能家居業(yè)務(wù)，市場漸成春秋爭霸之勢 。 任 何一個新概念、新問題的提出，也必將伴隨著一門新技術(shù)的產(chǎn)生去解決這個問題。要想解決這些問題，必須引入新的科技，遵循綠色、生態(tài)、環(huán)保 的核心理念，結(jié)合生物電子、軟件工程、高新材料、環(huán)保生態(tài)等學(xué)科，帶領(lǐng)智能家電控制系統(tǒng)進(jìn)入一個新的輝煌時代。 現(xiàn)有的智能家居業(yè)務(wù)多呈現(xiàn)出一種孤島狀，各業(yè)務(wù)的互通性和融合性較低，這樣不利于為用戶提供更全面、更人性化的服務(wù)。另外，在保證安全性的基礎(chǔ)上，通過終端模塊化加載和自動發(fā)現(xiàn)協(xié)議，終端接入家庭網(wǎng) 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 7頁 絡(luò)會更加自動化，實(shí)現(xiàn)即插即用。 物聯(lián)網(wǎng)的問世讓智能家居生活方式逐步發(fā)生變化。另外，在基于傳統(tǒng)的燈光、家電、安防等本地控制的基礎(chǔ)上，通過基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)，能夠?yàn)榧胰颂峁艄?、窗簾、家電的智能?lián)動及遠(yuǎn)程管控，提供安防報(bào)警與視頻聯(lián)動及多種方式的報(bào)警通知，如通過彩信方式將報(bào)警視頻信息推送給用戶手機(jī)或接警中心。與此同時，應(yīng)立足于用戶對整個系統(tǒng)的具體需求，具有實(shí)用性。用戶可根據(jù)其需求，對系統(tǒng)進(jìn)行更新和升級。并且以短消息的方式對系統(tǒng)進(jìn)行控制，提高了效率降低了成本，同時本系統(tǒng)可以擴(kuò)展應(yīng)用于多種無人職守地區(qū)的監(jiān)控安防等場所，如圖 31 所示。當(dāng)檢測到的火災(zāi)存在，將把采集到的信息通過無線 Zigbee 模塊發(fā)送到家庭控制器，家庭控 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 9頁 制器通過 GPRS 模塊將信息以短消息的方式發(fā)送到主人的手機(jī)。 ZigBee 模塊是將主控制器所下達(dá)的 命令通過無線的 ZigBee 網(wǎng)傳輸?shù)郊译姸?。在低耗電待機(jī)模式下， 2 節(jié) 5 號干電池可支持 1 個節(jié)點(diǎn)工作 6~24 個月，甚至更長。 ZigBee 工作在 20250kbps 的較低速率，分別提供 250kbps()、40kbps(915MHz)和 20kbps(868MHZ)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。 (5)短 延時 。 ZigBee 可采用 行星 、 網(wǎng)絡(luò) 狀 的 結(jié)構(gòu)，由一個主 要 節(jié)點(diǎn)管理 許多個 子節(jié) 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 10頁 點(diǎn)， 同時 最多一個主 要 節(jié)點(diǎn)可管理 256 個子節(jié)點(diǎn)，同時主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成 幾萬 個節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療 (ISM)頻段， (全球 )、915MHz(美國 )和 868MHz(歐洲 )。 ? 在休眠模式時僅 μA 的流耗，外部的中斷或 RTC 能喚醒系統(tǒng)；在待機(jī)模式時少于 μA 的流耗，外部的中斷能喚醒系 統(tǒng)。 ? 具有電池監(jiān)測和溫度感測功能。CC2430 模塊本身集成了 51 內(nèi)核的單片機(jī)，在基于 Zi gBee 協(xié)議的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行簡單編程對傳感器發(fā)出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理發(fā)送到主控制器，同時可以對 接收 到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。西門子公司的 TC35i模塊是一個支持中文短信息的工業(yè)級 GSM 模塊，工作在 900MHz 和 1800MHz 雙頻段， 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 11頁 可以傳輸語音和數(shù)據(jù)信號。 TC35i 模塊有 40 個引腳，通過一個 ZIF 連接器引出。當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行時， MCU 一邊偵聽監(jiān)測端口的報(bào)警信號，一邊等待接收從 GSM 網(wǎng)絡(luò)傳來的 短信控制指令。 TC35 的數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口實(shí)際上是一個串行異步收發(fā)器，符合 ITUT RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。通過 TA， TE 發(fā)送 AT 命令來控制移動臺 MS(Mobile Station)的功能，與 GSM 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。這個部分我們選用的是 AT89S52 作為總控制器。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針， 3 個 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器， 1 個 6 向量 2 級 中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。單片機(jī)一切工作停止，直到下一個終端或硬件復(fù)位為止。要處理的數(shù)據(jù)量相對較低，并且考慮到成本問 題，而采用了 AT89S52 單片機(jī)作為主處理器。 ZigBee 模塊的型號是 CC2430，該芯片是 Chipcon 公 司生產(chǎn)的首款符合 ZigBee 技術(shù)的 射頻系統(tǒng)單芯片。 CC2430 的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應(yīng)用。 信息社會的飛速發(fā)展促進(jìn)了人類社會的迅速變革，物聯(lián)網(wǎng)科技將改變?nèi)藗兊纳睢⒐ぷ鞣绞?，全新的物?lián)網(wǎng)將給經(jīng)濟(jì)與社會帶來巨大的變化。我們選取家電作為研究對象，目的是通過研究與人密切相關(guān)的家居用品，實(shí)現(xiàn)人、產(chǎn)品與環(huán)境的和諧，從而達(dá)到改善人們生活質(zhì)量的訴求。 (3)分析了本系統(tǒng)應(yīng)具有的功能，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想劃分了系統(tǒng)的功能模塊。對未來產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須從人類 的行為本身，從心理需求本身出發(fā)而不是以表象出發(fā)，這樣才能產(chǎn)生好的適用的產(chǎn)品， 從而使未來的產(chǎn)品更好地為人們服務(wù)。最后我還要謝謝我的同學(xué)們，因?yàn)橥ㄟ^平時和他們的交流和討論才使我對知識的掌握和消化有了顯著的提 高。 130． [17]尹育新 ,戎宏娜 .淺談一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一物聯(lián)網(wǎng) [J]．信息系統(tǒng)工程 ,2OlO(2)： 105106 [18]王寶云 .物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述 [J].電子測量與儀器學(xué)報(bào) ,2020,(12):17. 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