【正文】 考慮的一個問題，因為所有的家居生活要順利開展，必須的保重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 證家居生活的安全。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能家居系統(tǒng)中，給智能家居引入了很多新的概念，并給智能家居的發(fā)展留下了新的空間，同時智能家居系統(tǒng)功能會更加強大，更加完善，使人們的家居生活更加舒適，更加人性化。也正因為物聯(lián)網(wǎng)具有那些特點，使物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展非常迅猛，技術(shù)更是不斷成熟，被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè) 。 實現(xiàn)智能安防的技術(shù)很多，但都各有利弊，并且技術(shù)不是很成熟，本文研究的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防系統(tǒng)，是當前最為流行的一種技術(shù)方式，因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在智能家居安全系統(tǒng)中可以避免大面積的布線，又可以大量布點，并且可以降低成本。 簡單：操作非常簡單，可以通過遠程遙控器或者門口控制器進行布防或者撒放。 智能安防系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)和電器安全控制和檢測系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。安防監(jiān)控系統(tǒng)是智能家居系統(tǒng)中保證家居生活安全的一個系統(tǒng)，其包括個人安全和財產(chǎn)安全?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)，充分利用計算機技術(shù)、無線通信技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力自動化、信息集成、智能傳感和電力電子技術(shù)等技術(shù)的優(yōu)點 [8]，將所有不同的設(shè)備應(yīng)用和綜合功能互連于一體，以無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，連接智能傳感器，設(shè)計“物 —物”和“ 人 —物”相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠把家居電氣信息、家居防盜信息、家居電器信息和家居環(huán)境等信息整合與共享，能夠?qū)崿F(xiàn)人們對物的遠程監(jiān)控，建立智能化高效率的現(xiàn)代化家居生活環(huán)境 [7]。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為智能家居引入了新的概念和發(fā)展空[7]。 第三節(jié) 家居物 聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)的研究 一、家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用方案也不斷被人們所接受。（ 3）高安全性。（ 2）低成本、低功耗。 ZigBee 組網(wǎng)的流程如圖 所示： 圖 ZigBee 組網(wǎng)流程圖 ZigBee 的特點 總得來說 ZigBee 技術(shù)具有如下特點：（ 1）高可靠性。 重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 ZigBee 組網(wǎng) 組建一個完整的 ZigBee 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)包括兩個步驟：網(wǎng)絡(luò)初始化、節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)又包括了兩個步驟：通過與協(xié)調(diào)器連接入網(wǎng)和通過已有的父節(jié)點入網(wǎng)。 ZigBee 路由器作為遠程設(shè)備之間的中繼器來進行通信，能夠用來拓展網(wǎng)絡(luò)的范圍，負責搜尋網(wǎng)絡(luò)路徑在任意兩個設(shè)備之間建立端到端的傳輸。 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層功能實現(xiàn) ZigBee 標準確定了 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中的三種設(shè)備： ZigBee 協(xié)調(diào)器、 ZigBee 路由器和 ZigBee 終端設(shè)備。 二、 ZigBee 標準簡介 ZigBee 是一種標準，該標準定義了短距離、低數(shù)據(jù)傳輸速率無線通信所需要的一系列通信協(xié)議 [1]。圖 表明了協(xié)議層次之間的關(guān)系。 網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 星型和點到點拓撲結(jié)構(gòu) IEEE 標準定義了物理層和 MAC 子層，符合開放系統(tǒng)互連模型 重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 （ OSI）。 在 IEEE 中定義了兩種設(shè)備：全功能設(shè)備（ FFD）和精簡功能設(shè)備（ RFD）。（ 10）工作在 ISM 頻段上，其中在 波段上有 16個信道，在 915MHz 波段上有 30 個信道，在 868MHz 上有 3 個信道。（ 8）鏈路能量檢測（ ED， Energy Detection）。（ 6）支持 ACK 機制以保證可靠傳輸。（ 4）采用可選的時槽保障（ GTS）機制。（ 3）在網(wǎng)絡(luò)中采取兩種地址方式：16 位地址和 64 位地址。它具備如下特征：（ 1）實現(xiàn) 20kb/s、 40kb/s、 100kb/s、 250kb/s 四種不同的傳輸速率。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)可以表示為圖 所示。它具有普通對象設(shè)備化，自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化 3 個重要特征 [1]。 重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第二章 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng) 第一節(jié) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things）是由 Kevin Ashton 在 1998 年提出來的，通過射頻識別、紅外感應(yīng)及激光掃描、二維碼、 GPS 等技術(shù)將任何物品連接成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、處理和通信，從而實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域的智能化識別和監(jiān)控。智能家居系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，綜合應(yīng)用了很多的技術(shù)手段，包括綜合布線技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。從當前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，各類智能家居的安全防范措施的發(fā)展還處于起步階段，各有利弊，這就需要我們對這些進行總結(jié)，探索一種安全系 數(shù)高、價格較低的安防系統(tǒng)，從而為人們提供一個安全、舒適的生活環(huán)境。防盜報警是在門禁系統(tǒng)中的一個擴展功能，當有陌生人妄想以強硬的手段進入到房屋內(nèi)時，我們的防盜報警系統(tǒng)可以在他觸動門禁系統(tǒng)的同時，警報響起，當然更加完善的系統(tǒng)還可以給房子主人發(fā)送短信，提醒他家中有陌生人闖入，同時給小區(qū)保安室也發(fā)一條短信，告知他小區(qū)有安全隱患發(fā)生。視頻監(jiān)控是對主要的出入口通道以及家中比較重要的地方進行監(jiān)控，該方式有效地對家居環(huán)境進行監(jiān)控。 第三節(jié) 智能家居中的安全問題 隨著人們居住環(huán)境的升級，人們越來越重視自己的個人安全和財產(chǎn)安全，對人、家庭以及住宅的小區(qū)的安全方面提出了更高的要求；同時，經(jīng)濟的飛速發(fā)展伴隨著城市流動人口的急劇增加，給城市的社會治安增加了新的難題，要保障小區(qū)的安全，防止偷搶事件的發(fā)生，就必須有自己的安全防范系統(tǒng)，人防的保安方式難以適應(yīng)我們的要求，智能安防已成為當前的發(fā)展趨勢 。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和軟件配置等。智能家居在美國、德國、新加坡、日本等經(jīng)濟發(fā)達國家都有廣泛的應(yīng)用。支持電信、廣電運營單位和制造企業(yè)通過定制、集中采購等方式開展合作，帶動智能終端產(chǎn)品競爭力提升，夯實信息消費的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ) 。支持數(shù)字家庭智能終端研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，大力推動數(shù)字家庭示范應(yīng)用和數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)。 鼓勵智能終端產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展。我國的市場規(guī)模非常的龐大，也正處于居民消費升級和信息化、工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加快融合發(fā)展的階段，信息消費具有良好的發(fā)展基礎(chǔ)和巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r，國外智能家居品牌局部進入中國市場；融合演變期市場明顯出現(xiàn)增長的勢頭，在 2020 年以后，智能家居一方面進入一個相 對快速的發(fā)展階段，另一反面協(xié)議與技術(shù)標準開始主動互通和融合，使智能家居行業(yè)的發(fā)展更加快速。萌芽期是智能家居在我國的第一個發(fā)展階段，整個行業(yè)還處于一個熟悉概念和認識產(chǎn)品的階段；開創(chuàng)期期間我國成立了多家智能家居研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)。智能家居至今在我國已經(jīng)經(jīng)歷了近 12 年的發(fā)展，從人們最初的夢想，到今天 真實的走進重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 我們的生活，經(jīng)歷了一個艱難的過程。 第二節(jié) 國內(nèi)外智能家居的發(fā)展狀況 一、國內(nèi)智能家居的現(xiàn)狀 智能家居作為一個新生產(chǎn)業(yè)，處于一個導(dǎo)入期和成長期的臨界點，市場消費觀念還未形成，但隨著智能家居市場推廣普及的進一步落實，培育起消費者的使用興趣，智能家居市場的消費潛力必然是巨大的，產(chǎn)業(yè)前景是光明的。幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至還為各種能源費用節(jié)約資金。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制設(shè)備、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電以及三表抄送等）連接到一起，給家居生活提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)控、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多功能和手段。音視頻技術(shù)是實現(xiàn)家庭環(huán)境舒適性、藝術(shù)性的重要技術(shù)，體現(xiàn)在音視頻集 中分配、背景音樂、家庭影院等方面 [3]。安全防范技術(shù)是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)，在小區(qū)及戶內(nèi)可視對講、家庭監(jiān)控、家庭防盜報警、與家庭有關(guān)的小區(qū)一卡通等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。 智能家居系統(tǒng)集綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)和音、視頻技術(shù)與一體的將家居生活有關(guān)的設(shè)備集成的一個綜合性系統(tǒng)。 智能家居 又稱智能住宅，通俗地說，它是融合了自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng) [2]。 本文主要從理論和原理方面對家居物聯(lián)網(wǎng)的安全系統(tǒng)進行研究，另外也從硬件方面做了很簡易的家居環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)。本設(shè)計涉及到兩個節(jié)點（ CC2530 芯片為主控芯片的開發(fā)板），一個用作協(xié)調(diào)器節(jié)點，一個用作終端設(shè)備；協(xié)調(diào)器負責組建網(wǎng)絡(luò)，并維護網(wǎng)絡(luò)，與 PC 電腦相連，終端設(shè)備負責控制各個功能模塊的正常工作，并把數(shù)據(jù)傳遞給協(xié)調(diào)器節(jié)點。 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用不斷成熟，考慮到智能家居系統(tǒng)中存在的一些安全問題，例如“如何對住宅環(huán)境進行實時監(jiān)測”，以及現(xiàn)有家居安全系統(tǒng)存在的局限性，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的高度網(wǎng)絡(luò)化智能家居安防系統(tǒng)被設(shè)計出來。重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） I 畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計（論文）題目： 家居物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)的研究 重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） II 摘 要 物聯(lián)網(wǎng)正在以超越“爆炸”的速度發(fā)展，其對世界的影響也是越來越明顯。智能家居是現(xiàn)代家居生活的一種趨勢，以至于在第三屆中國國際物聯(lián)網(wǎng)（傳感器網(wǎng)絡(luò)）博覽會上，家居智能作為“十二五”規(guī)劃中工信部主推應(yīng)用領(lǐng)域之一，家居系統(tǒng)產(chǎn)品或網(wǎng)絡(luò)家居得以展示，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居方面的應(yīng)用已經(jīng)初見成效。該智能家居安防系統(tǒng)是針對對非授權(quán)訪問進行檢測、攔截和報警進行設(shè)計。另外功能模塊主要有溫濕度 采集模塊、煙霧檢測模塊、繼電器模塊和人體紅外傳感模塊。 【關(guān)鍵詞】 智能家居系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 家居安防 傳感器網(wǎng)絡(luò) 重慶郵電大學本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） III ABSTRACT Inter of Things is developing with the speed beyond “explode”， and its influence to the world is more and more obvious． Smart home is a trend of modern home life． So in the Third China International Inter of Things(sensor work) Exposition， the Ministry of Industry and Information has taken it as one of the main application fields， household system products and work home are able to be exhibited． As the Inter of Things technology’s application in smart home matures； considering some security problems exist in the intelligent home system, for example “How to monitor the residential environment realtime” and the limitation of the existing household system． A highly worked intelligent household security system based on Inter of Things has been designed. This design involves two nodes(the main chip of development board designed as CC2530 chip)， one is coordinator， and another is enddevice． The coordinator is responsible for creating the work and maintaining the work． The Enddevice is responsible for keeping the various functional modules work well， and passing the data to the coordinator node． The main function modules of the hardware design involves temperature and humidity module， smoke detection module， relay module and human infrared sensor module． This article studies