【正文】 為智能住宅。 雖然，現(xiàn)在智能家居的發(fā)展腳步并不如人們事先預(yù)想的那樣迅速。內(nèi)部包括了無(wú)線信號(hào)發(fā)送器、能量管理器、軟件及其開發(fā)工具。 提到智能家居，不得不提的是 Honeywell（霍尼韋爾） 。 當(dāng)然，霍尼韋爾在這一領(lǐng)域有所建樹是合情合理的，但以汽車制造聞名世界的日本本田公司也開始研究智能家居就足夠讓人們大吃一驚了。自從國(guó)家十二五規(guī)劃中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域的出臺(tái)，公告中明確提出了智能家居作為 9 個(gè)重點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之一后，這一趨勢(shì)更是勢(shì)不可擋，但主要還是集中在發(fā)展較好的城市。海即使這樣，價(jià)格問(wèn)題依然沒(méi)有得到徹底解決。（2）標(biāo)準(zhǔn)：各行各業(yè)都會(huì)有大大小小的標(biāo)準(zhǔn)，它不僅給生產(chǎn)廠家提供準(zhǔn)則，也為消費(fèi)者準(zhǔn)備了一把量尺。國(guó)內(nèi)的不少企業(yè)也是下足了血本將產(chǎn)品宣傳地天花亂墜，但真正到了消費(fèi)者的手中，卻是天上地下。 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)智能家居這個(gè)行業(yè)依然存在一些問(wèn)題需要解決。如果一個(gè)產(chǎn)品花費(fèi)大把時(shí)間安裝完成，但在使用的第二天就出現(xiàn)奇奇怪怪的問(wèn)題，這樣的體驗(yàn)是任何人都不想要的。這種愿望將會(huì)促使智能家居往更安全、更舒適、更便利的方向發(fā)展。（1）安防系統(tǒng)：紅外探測(cè)器能夠檢測(cè)到非法入侵，啟動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)；煤氣探測(cè)器可以探測(cè)到煤氣泄漏的異常，進(jìn)而啟動(dòng)報(bào)警器。通過(guò)分析對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上已有的智能家居系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象、功能對(duì)比,尋找市場(chǎng)的空白。選擇高性價(jià)比芯片和開源的軟件。處理器可以通過(guò)串口二直接將圖片通過(guò) GPRS 模塊傳送給遠(yuǎn)程控制端的手機(jī)或者 PDA。其中 LCD 接口是比較常見的用于圖形界面顯示的接口，并且在現(xiàn)行的微處理器上，都集成了該接口，簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)的開發(fā)帶來(lái)了便利；觸摸屏作為輸入設(shè)備已經(jīng)成為嵌入式設(shè)備應(yīng)用的焦點(diǎn)，考慮到家居系統(tǒng)中控制按鈕的種類繁多，按鈕的形式和要求各不相同，因此在 LCD（液晶顯示器）上根據(jù)不同的場(chǎng)景，提供不同的觸摸屏按鍵輸入是符合智能家居系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用需要的。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：H T T P 協(xié)議 、 F T P 協(xié)議A R P 協(xié)議 、 I E E E 8 0 2 . 2 ( 以太網(wǎng)協(xié)議 ）I C M P 協(xié)議 、 I P 協(xié)議T C P 協(xié)議 、 U D P 協(xié)議應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層圖 22 TCP/IP 協(xié)議四層結(jié)構(gòu)模型其中鏈路層主要實(shí)現(xiàn)了底層同物理介質(zhì)相關(guān)的數(shù)據(jù)通信，它們采用數(shù)據(jù)幀的形式，完成物理介質(zhì)間的數(shù)據(jù)傳輸；網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)了分組數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸，是 TCP/IP 協(xié)議的核心，該層的協(xié)議主要有 IP 協(xié)議、ICMP 協(xié)議，能夠?qū)鬏斿e(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的丟棄處理，并且產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信息反饋到發(fā)送端；傳輸層實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)主機(jī)之間端到端的數(shù)據(jù)通信，該層的協(xié)議主要有 TCP 協(xié)議和UDP 協(xié)議；應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)，應(yīng)用層的協(xié)議一般有HTTP（超文本傳輸協(xié)議）Tel(遠(yuǎn)程登錄協(xié)議)、FTP(文件傳輸協(xié)議)、SMTP(簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議) 、SNMP( 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)等上層的應(yīng)用，完成上層數(shù)據(jù)通信的需要。TCP 連接的終止TCP 連接是一個(gè)全雙工的數(shù)據(jù)傳輸方式，在這兩個(gè)方向上的數(shù)據(jù)傳輸需要單獨(dú)的進(jìn)行關(guān)閉，當(dāng)一方數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，需要向?qū)Ψ桨l(fā)送一個(gè) FIN 信息，結(jié)束這個(gè)方向的連接，當(dāng)一方收到一個(gè) FIN（發(fā)送結(jié)束符）時(shí)，就說(shuō)明在這個(gè)方向上已經(jīng)沒(méi)有數(shù)據(jù)流動(dòng)，就必須告知應(yīng)用層連接已斷開，因此結(jié)束一個(gè) TCP 連接需要四次握手。 對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分割，叫做分片。普通的 IP 首部長(zhǎng)為 20 個(gè)字節(jié)，除非含有選項(xiàng)字段。但是該字段也是可選的，也就是說(shuō) UDP 協(xié)議可以計(jì)算校驗(yàn)和，也可以不計(jì)算，這主要是考慮到在可靠性很高的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幾乎不會(huì)出錯(cuò)，如果不計(jì)算校驗(yàn)和可以減少主機(jī)的工作量，如果不進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算的話，一般將該字段設(shè)置為 0。這期間需要發(fā)送不同的 SYN 報(bào)文和 ISN 序列號(hào)。自從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生后,微電子與半導(dǎo)體技術(shù)不斷進(jìn)步,逐步往小體積、低功耗發(fā)展。相對(duì)于平時(shí)使用的個(gè)人計(jì)算機(jī),它又有所不同,更注重專用性,具有精簡(jiǎn)的硬件資源。它的內(nèi)部是 CortexM3 內(nèi)核,在性能上更加突出。其中具有以太網(wǎng)功能的有:STM32F1 系列的互聯(lián)型產(chǎn)品、STM32F2 系列以及STM32F4 系列。VDDA 通過(guò) 的電容和數(shù)字電源隔開,保證數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的只有盡量少的干擾。用于給控制器升級(jí)程序非常方便。ENC28J60 符合 的 全 部 規(guī) 范 ， 采 用 了 一 系 列包過(guò)濾機(jī)制以對(duì)傳入數(shù)據(jù)包進(jìn)行限制。線性光耦能夠保護(hù)被測(cè)試對(duì)象和測(cè)試電路，并減小環(huán)境干擾對(duì)測(cè)試電路的影響。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN9NT、 WIN202WINXP 等操作系統(tǒng)。xx 是版本，它封裝了 mfc 內(nèi)核，所以在代碼看不到原本的 SDK編程中的消息循環(huán)等等東西，因?yàn)檫@些都由 MFC 框架封裝好了，這樣用戶就可以專心的考慮程序的邏輯，而不是這些每次編程都要重復(fù)的東西，但是由于是通用框架，沒(méi)有最好的針對(duì)性，當(dāng)然也就喪失了一些靈活性和效率但是 MFC 的封裝很淺，所以效率上損失不大。如果檢測(cè)到都異常情況發(fā)生，則觸發(fā)報(bào)警裝置，如果此時(shí)連接依然存在則將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)打包發(fā)送至上位機(jī)，如果連接不存在則返回上一級(jí)嘗試連接服務(wù)器。安全高效、舒適便捷的智能家居系統(tǒng)滿足了人們?cè)诩揖由钌系南＜?。如果把它與智能家居結(jié)合起來(lái)，將安防融入到家居設(shè)置中，使得系統(tǒng)功能更全面。在本論文順利完成的時(shí)候，向所有關(guān)心、指導(dǎo)和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和親友們致以最衷心的感謝! 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師王琦老師，感謝王老師一直以來(lái)給我的關(guān)心和指導(dǎo)。 附錄 A ENC28J60 功能實(shí)現(xiàn)程序u8 enc28j60ReadOp(u8 op, u8 address){ u8 dat = 0。 } ENC28J60_CSH()。 ENC_SPI_ReadWrite(dat)。 dat = op | (address amp。 ENC_SPI_ReadWrite(dat)。在這里向王老師表示最真摯的謝意。 （3）結(jié)合環(huán)保概念。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，主控制器能夠準(zhǔn)確地測(cè)量環(huán)境變量，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電進(jìn)行控制。圖42 為上位機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)流程圖。該平臺(tái)拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界面，全面集成了 FPGA 設(shè)計(jì)功能和 SOPC 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程設(shè)計(jì)人員能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的 FPGA 與 PCB 設(shè)計(jì)及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。主控制器的 PC12 引腳連接外部的照明系統(tǒng)；PC11 引腳控制窗簾的開合； PC10 引腳控制著門禁系統(tǒng)。其與主控制器的連接如圖 38 所示。BOOTO=B00T1 =0: 系統(tǒng)從存儲(chǔ)器里啟動(dòng) 。8MHz 晶振選擇的是 10PPM 高精度的晶振,溫度漂移更小,穩(wěn)定性更好。系統(tǒng)的電源負(fù)責(zé)給整個(gè)控制平臺(tái)提供電能,它設(shè)計(jì)是否穩(wěn)定,決定了整個(gè)系統(tǒng)是否能夠正常地運(yùn)行。除了支持 JTAG 調(diào)試還支持串行調(diào)試接口等等。但在價(jià)格上,存在不確定因素。雖然 32 位單片機(jī)的功能強(qiáng)大,但 16 位的單片機(jī)依然在價(jià)格上處于絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),對(duì)于一些小的應(yīng)用廠家也會(huì)優(yōu)先考慮性價(jià)比高的芯片。第 3 章 硬件設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)硬件平臺(tái)是系統(tǒng)開發(fā)成功與否的關(guān)鍵。該協(xié)議具有以下特點(diǎn)： ? （1）減少了代碼的大小和內(nèi)存 RAM 的使用量； ? （2）使用 C 語(yǔ)言編寫，兼容性強(qiáng)、便于移植； ? （3）支持 TCP/IP 大部分的協(xié)議如：ARP 、IP、TCP、UDP、ICMP 等； ? （4）詳細(xì)的源碼注釋和豐富的應(yīng)用例程，方便開發(fā)； ? （5）鏈接數(shù)等參數(shù)可自行設(shè)置。 UDP 協(xié)議UDP 協(xié)議是 TCP/IP 協(xié)議棧中的一個(gè)主機(jī)到主機(jī)的協(xié)議，它提供了一種基本的、低延時(shí)的、簡(jiǎn)單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。然而數(shù)據(jù)報(bào)的重組卻只能在目的主機(jī)上進(jìn)行。 IP 協(xié)議 IP 是不可靠的無(wú)連接協(xié)議，負(fù)責(zé)源點(diǎn)到終點(diǎn)的交付。除了以上的操作外，TCP 協(xié)議還支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁靠刂疲鋵?shí)現(xiàn)原理是接收端和發(fā)送端都有固定大小的緩沖空間，TCP 接收端只能接受其緩沖區(qū)允許大小的數(shù)據(jù)，發(fā)送端每次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，都要根據(jù)接收端反饋的信息來(lái)調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)的大小，通過(guò)這種策略來(lái)防止數(shù)據(jù)傳輸阻塞和數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生。其中安防系統(tǒng)是通過(guò)在出入口安裝紅外探測(cè)器，當(dāng)有人非法入侵時(shí)，可以發(fā)送報(bào)警信號(hào)觸發(fā)聲光報(bào)警器，提示用戶有異常情況發(fā)生；采用煤氣探測(cè)器來(lái)檢測(cè)煤氣濃度，判斷煤氣是否發(fā)生泄漏，若有異常則發(fā)出報(bào)警，控制系統(tǒng)則采取必要措施消除隱患；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量和開關(guān)量進(jìn)行采集，在該系統(tǒng)中采用溫度濕度傳感器對(duì)室內(nèi)的溫度濕度進(jìn)行采集，在此選擇了檢測(cè)元件為鉑電阻的溫度傳感器和測(cè)量元件為有阻性輸送聚合物的濕度傳感器，傳感器通過(guò)模擬輸入接口接入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)的采集和傳輸，開關(guān)量通過(guò)開關(guān)量輸入/輸出接入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)空調(diào)、照明燈具和電動(dòng)窗簾等家電設(shè)備開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)控和控制；家電控制系統(tǒng)由空調(diào)、照明燈具和電動(dòng)窗簾等家用裝置組成，來(lái)執(zhí)行最后的功能，改變室內(nèi)的溫度濕度，改變燈光的強(qiáng)度，窗簾的狀態(tài)；9 / 49三表抄送系統(tǒng)通過(guò)串口同中央控制系統(tǒng)相連，根據(jù)控制指令讀取數(shù)字水電氣表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到顯示終端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化抄表的功能。用戶能夠任意場(chǎng)地時(shí)間通過(guò) SMS 短息向系統(tǒng)查詢監(jiān)測(cè)情況,也可以遠(yuǎn)程使用 SMS 短息控制家居燈光控制模塊開啟想要開啟的燈、電風(fēng)扇等設(shè)備。（4）可靠性強(qiáng)一個(gè)成熟優(yōu)秀的系統(tǒng)必須具有良好的可靠性,本論文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)也必須滿足這個(gè)客觀規(guī)律。因此簡(jiǎn)單方便實(shí)用是本系統(tǒng)的主要原則。第 2 章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本論文主要是根據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要,設(shè)計(jì)一套廉價(jià)實(shí)用的智能家居控制系統(tǒng)。5 / 49（3）如何實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)：包括采用什么樣的方式接入網(wǎng)絡(luò)，該方式的實(shí)現(xiàn)方法，需要支持哪些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，協(xié)議的工作原理等問(wèn)題。低碳環(huán)保的產(chǎn)品是未來(lái)的主旋律，包括智能家居這個(gè)新的領(lǐng)域。無(wú)規(guī)矩不成方圓，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的支持，智能家居的發(fā)展終究會(huì)受到阻礙。 （4）服務(wù)：智能家居也算是一種特殊的行業(yè)，它不像食物、生活用品等，可以直接使用。光是這些繞口的名字就足以讓業(yè)外人士眼花繚亂。比如一個(gè)簡(jiǎn)單的智能插座大概上百元，看起來(lái)確實(shí)不貴。這對(duì)日新月異的信息社會(huì)來(lái)說(shuō)，足夠進(jìn)行幾次的技術(shù)革命。2022 年 7 月的中國(guó)國(guó)際消費(fèi)電子博覽會(huì)上，海爾憑借人性化的服務(wù)、超前的設(shè)計(jì)理念斬獲創(chuàng)新獎(jiǎng)。這所房子在采暖，通風(fēng)和空調(diào)方面將采用高效率的 HVAC，而由加州大學(xué)戴維斯分校將完成照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。業(yè)主可以通過(guò)手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、WiFi 等設(shè)備設(shè)置和控制電動(dòng)窗簾、空調(diào)等家電，并提供電子日歷和不同場(chǎng)景。 Whitbread 是英國(guó)最大的酒店連鎖，正在開創(chuàng)一系列新的經(jīng)濟(jì)型城市酒店，并將其命名為總理酒店（Premier Inn） ，將在 2022 年的倫敦科芬園正式開啟。近幾年，這一領(lǐng)域發(fā)展迅猛，各大國(guó)際公司都爭(zhēng)相提出相關(guān)方案或者設(shè)計(jì)出具體產(chǎn)品。智能家居的出現(xiàn)，改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)居住概念。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，設(shè)備以中介的作用聯(lián)系了物與物、人與物從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。隨后，便出現(xiàn)了智能冰箱、智能洗衣機(jī)。如今人們的追求不再停留在單純的物質(zhì)上，對(duì)精神世界的尋求也日益增加。關(guān)鍵詞：智能家居；TCP/IP；遠(yuǎn)程控制；環(huán)境監(jiān)測(cè)；ABSTRACTHome life plays an important part of daily life. In recent years, smart home subverts the traditional housing concept and brings a different household experience to people. People can easily control appliances and get a sense of security at the same time through smart home. it is by the puter technology, munication technology and the automation control technology result of the integrated use. It is purpose is to improve the traditional way of life, providing people with a modern, fortable, convenient, intelligent household life. Just like before, this is a different type of home control system, they usually do not have to provide access to work not through the work to provide remote control function, some systems while providing the ability of remote control, but they are mostly through the phone or cell phone via telephone work equipment or mobile work implemented to such often faced with the problem of shortage of bandwidth, cause the system of business development limite