【正文】 收到的序號(hào)加 1；（3） 接收端傳送一個(gè)文件結(jié)束符，關(guān)閉發(fā)送端的連接，使得接收端發(fā)送一個(gè) FIN（發(fā)送結(jié)束符）給發(fā)送端；（4）發(fā)送端必須發(fā)回一個(gè) ACK（確認(rèn)標(biāo)識(shí)符）報(bào)文確認(rèn)，并將確認(rèn)序號(hào)設(shè)置為收到序號(hào)加 1 。TCP 連接的建立TCP 連接的建立過程：（1）發(fā)送端發(fā)送一個(gè) SYN 段指定接收端的端口，以及初始序號(hào) (ISN), （2）接收端發(fā)回一個(gè)包含該報(bào)文段初始序號(hào)的 SYN 報(bào)文段作它為對(duì)發(fā)送端的響應(yīng)，標(biāo)識(shí) SYN 給發(fā)送端，詢問它是否可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將確認(rèn)序號(hào)設(shè)置設(shè)置成發(fā)送端的 ISN 加 l 來對(duì)發(fā)送端的 SYN 報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)；（3）發(fā)送端必須回應(yīng)一個(gè) ACK 報(bào)文段以對(duì)接收端的 SYN 報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)。另外，TCP 對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸是透明的，不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行解釋，對(duì)字節(jié)流的解釋工作完全交由應(yīng)用層來完成。 經(jīng)過上面的操作，TCP 發(fā)送端和 TCP 接收端完成了數(shù)據(jù)的正確可靠的傳輸。 傳輸控制協(xié)議（TCP） TCP 傳輸控制協(xié)議是傳輸層的協(xié)議，對(duì)應(yīng)于 OSI 第四層，它采用 IP 協(xié)議提供了一種面向連接、可靠的字節(jié)流傳輸服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了在主機(jī)之間建立面向連接的數(shù)據(jù)傳輸，TCP 協(xié)議不但提供了流量控制和錯(cuò)誤重傳機(jī)制，還可以對(duì)無序的數(shù)據(jù)進(jìn)行重排。TCP/IP 協(xié)議采用分層的結(jié)構(gòu)形式，總共分成四層，是對(duì) OSI 結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，包含應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層，它們每一層都實(shí)現(xiàn)了不同的功能模塊和通信協(xié)議，并且每一層都為上一層提供支持。安防系統(tǒng)、三表抄送系統(tǒng)和家電控制系統(tǒng)中的各種類型的設(shè)備分別采用不同的接口接入中央控制系統(tǒng)，由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。該系統(tǒng)包含四個(gè)子系統(tǒng)：安防子系統(tǒng)、三表抄送系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、家電控制系統(tǒng)。對(duì)于紅外遙控控制方式的支持主要是基于當(dāng)前家居設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀的考慮，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的家電設(shè)備一般不提供控制接口，即便有些新型家電提供了相關(guān)的控制接口，但是這些接口類型差異性也很大，無法做到控制接口類型的歸一化，因此在一個(gè)平臺(tái)上對(duì)多種不同類型接口的信息家電進(jìn)行控制是很困難的，盡管如此，常用的家電設(shè)備一般都會(huì)提供紅外控制接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電設(shè)備的近距離控制，為智能家居系統(tǒng)提供統(tǒng)一的控制接口提供了一個(gè)很好的解決途徑。 室內(nèi)控制接口為了給用戶提供方便、快捷的近距離控制方式，中控系統(tǒng)需要支持多種通用的室內(nèi)控制接口，其中有 LCD 顯示接口，觸摸屏的輸入接口以及紅外遙控接入接口。 遠(yuǎn)程控制接口隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷普及，使得互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到人們生活的每個(gè)角落，智能家居系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程控制能力，已經(jīng)成為家居系統(tǒng)必須具備的功能。而且本系統(tǒng)通過其他的家居感應(yīng)器,如:對(duì)煤氣、煙霧等危險(xiǎn)因素進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)生可疑情況時(shí) ,系統(tǒng)通過 SMS 短息向用戶報(bào)警。同時(shí),處理器也可以對(duì) CMOS 攝像頭所傳送的圖片進(jìn)行運(yùn)算分析后,使用環(huán)境異常監(jiān)測(cè)算法對(duì)所監(jiān)測(cè)的室內(nèi)環(huán)境范圍進(jìn)行識(shí)別判斷。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖如下:7 / 49家 居 安 防 系 統(tǒng)照 明 控 制 系 統(tǒng)水 電 控 制 系 統(tǒng)互 聯(lián) 網(wǎng) 遠(yuǎn) 程 控 制 系 統(tǒng)環(huán) 境 控 制 系 統(tǒng)電 器 控 制 系 統(tǒng)L I N總線接口電 視 音 響 控 制 系 統(tǒng)服務(wù)器外 接 網(wǎng) 口圖 21 智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)采用基于 CMOS 攝像頭的異常監(jiān)測(cè)模塊對(duì)室內(nèi)重點(diǎn)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,將拍攝到的圖片通過圖像的壓縮模塊和存儲(chǔ)模塊,將圖片以 JPEG 的格式通過串口一傳送到 STM32F103 處理器。開發(fā)系統(tǒng)時(shí)就必須結(jié)構(gòu)合理,穩(wěn)定可靠軟硬件資源,各個(gè)環(huán)節(jié)使用成熟的技術(shù)。所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候設(shè)計(jì)的功能模塊盡量進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),在系統(tǒng)部件故障需要維修時(shí),方便維護(hù)。（3）維護(hù)方便維護(hù)方便就是要求用戶在使用過程中不用太多的維護(hù),可擴(kuò)展性強(qiáng)。在器件選擇上選用便宜,技術(shù)成熟,方便開發(fā)的模塊。（2）價(jià)格便宜智能化居家產(chǎn)品發(fā)展了 10 多年,在我國(guó)使用率并不高,其中很重要的原因是價(jià)格過于昂貴,并不是普通家庭所能夠消費(fèi)的起。所以對(duì)于目前大多數(shù)普通家庭日常生活而言很多功能并不實(shí)用,操作的界面也過于花哨,并不方便普通家庭的生活需求。本課題的設(shè)計(jì)目的是設(shè)計(jì)完成一套適合普通收入居民生活所需的智能家居系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,需要對(duì)整體的設(shè)計(jì)流程有合理科學(xué)的規(guī)劃才能起到事倍工半的效果。因此在開發(fā)設(shè)計(jì)之前,必須明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則,需要釆用哪些成熟的技術(shù),以及這些技術(shù)各自的特點(diǎn)。（4）智能家居系統(tǒng)能夠接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，客戶可以在任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器訪問系統(tǒng)，設(shè)置室內(nèi)溫度濕度，查看空調(diào)電燈等電器的工作狀態(tài)并進(jìn)行控制，瀏覽系統(tǒng)日志，查詢有無報(bào)警信息，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能。（2）三表抄送系統(tǒng)：能夠定制時(shí)間采集三表的數(shù)據(jù)、也可以采用事件觸發(fā)的方式隨時(shí)對(duì)三表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且具有存儲(chǔ)的功能，方便查詢。 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)智能家居控制系統(tǒng)能夠接入網(wǎng)絡(luò)，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，并且可以通過對(duì)圖形界面參數(shù)的配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。（4）如何實(shí)現(xiàn)客戶終端對(duì)遠(yuǎn)程系統(tǒng)設(shè)備的訪問和控制功能:包括系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，控制傳感器進(jìn)行溫度濕度的采集，打開或關(guān)閉空調(diào)燈光等電器，讀取水電氣表的數(shù)據(jù)。（2）如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能：包括對(duì)非法入侵的報(bào)警，對(duì)溫度濕度等物理量的采集，對(duì)空調(diào)、燈光等家電設(shè)備的控制，對(duì)煤氣泄漏的探測(cè)，以及三表抄送功能的實(shí)現(xiàn)。未來的智能家居能夠完美地把安全防范、環(huán)境監(jiān)測(cè)、娛樂措施這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴融入到家庭生活中，讓人們的居家生活得到根本地改善。 智能家居一方面是追求高品質(zhì)生活的期望，另一方面是人們對(duì)智能生活向往的具體提現(xiàn)。 （5）服務(wù)完善化。環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)今最熱門的國(guó)際話題，全球性的氣候變化也讓人們開始反思發(fā)展與環(huán)境這道選擇題。人們安裝智能家居的目的就是期望能夠享受到舒適安逸的家庭生活，穩(wěn)定的系統(tǒng)也會(huì)成為這個(gè)行業(yè)努力發(fā)展的目標(biāo)。穩(wěn)不穩(wěn)定是客戶使用產(chǎn)品最直觀的感受。建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有利于新產(chǎn)品在舊版本的基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步改進(jìn)，形成良性的發(fā)展過程。隨著電子元器件的不斷更新、改進(jìn)，未來的低成本產(chǎn)品也是必然的趨勢(shì)； （2）標(biāo)準(zhǔn)化。但在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的大環(huán)境下，智能家居也會(huì)朝著越來越好的方向發(fā)展，主要的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面（1）低成本。從目前的市場(chǎng)來看，人們?cè)诋a(chǎn)品出了問題的時(shí)候，總是不知道或者找到可以處理的人，很多人在最后選擇放棄這樣高端的“科技產(chǎn)品” 。在前期，需要工作人員進(jìn)行安裝，有些產(chǎn)品還需要對(duì)房子進(jìn)行重新布線；在后期，需要進(jìn)行產(chǎn)品維護(hù)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)的企業(yè)也可以多借鑒一些國(guó)際品牌，學(xué)習(xí)他們?nèi)诵曰脑O(shè)計(jì)理念和縝密的設(shè)計(jì)思維。首先，出于企業(yè)的責(zé)任，應(yīng)該以最真誠(chéng)的態(tài)度面對(duì)消費(fèi)者；其次，企業(yè)應(yīng)該從市場(chǎng)需求來設(shè)計(jì)適合一定人群的產(chǎn)品，這樣才不至于失去大眾對(duì)這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的興趣和信心。（3）性能：房子一直是國(guó)內(nèi)人民的一個(gè)追求，近幾年房地產(chǎn)的發(fā)展，使得智能家居企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，產(chǎn)品更是豐富多樣。智能家居不僅使用到網(wǎng)絡(luò)通信知識(shí)，還涉及到自動(dòng)控制、綜合布線、安全防范等多個(gè)領(lǐng)域，它必須采用不同領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)內(nèi)，有海爾公司的“e 家佳聯(lián)盟 ” 、中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布的《基于共用電信網(wǎng)的寬帶用戶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)總體要求》 、國(guó)家建設(shè)部制定的《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》系列標(biāo)準(zhǔn)等。對(duì)于智能家居這個(gè)行業(yè)，它不是沒有標(biāo)準(zhǔn)，而是沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。更何況后期還需要進(jìn)行維護(hù)、更新等工作，也需要一定的費(fèi)用。但對(duì)于一個(gè)三室一廳的房子來說，至少需要四五個(gè)，再加上其他一些設(shè)備，很容易就變成上千元。先不論這些產(chǎn)品的功能如何，就單從“價(jià)格優(yōu)勢(shì)”上來說，也只能相對(duì)而言。來自歐美國(guó)家的高端產(chǎn)品，在功能上完全能夠滿足大眾的要求，產(chǎn)品質(zhì)量也有保證，唯獨(dú)價(jià)格讓人望而卻步。（1）價(jià)格：這個(gè)問題是自智能家居發(fā)展以來人們最關(guān)心也最貼近生活的一個(gè)因素。但回3 / 49頭看看，智能家居的發(fā)展并不如人們的預(yù)期那樣迅速和完善。 目前存在的問題綜上，不難得知智能家居這個(gè)行業(yè)的發(fā)展時(shí)間已經(jīng)不短，單單在國(guó)內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)有十幾年。灣”小區(qū)，反應(yīng)良好。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于青島市黃島開發(fā)區(qū)的“山海爾 Uhome 是海爾集團(tuán)推出了將有線和無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來的智能家居方案，通過傳感設(shè)備把所有設(shè)備連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物與物之間的相連。而其中資歷老、產(chǎn)品豐富的就要算海爾了?，F(xiàn)如今，研究制作智能家居的大大小小公司數(shù)不勝數(shù)。同樣在國(guó)內(nèi)，智能家居的發(fā)展也風(fēng)生水起。本田公司已與松下、西門子等公司成為合作伙伴，致力于建設(shè)下一代的綠色節(jié)能家庭，并在 2020 年實(shí)現(xiàn)零能耗狀態(tài)的目標(biāo)。與傳統(tǒng)的家庭消耗來比較，新的環(huán)?？萍技夹g(shù)將為大眾節(jié)約近一半的資源，大大提高了能源的利用率。目前，本田正在美國(guó)加州大學(xué)建設(shè)第一個(gè)零能耗概念的智能家居。具體閾值是業(yè)主根據(jù)自己的習(xí)慣和需要來設(shè)定的。令人矚目的是，該智能家居系統(tǒng)可以通過節(jié)能探測(cè)器有效減少損失節(jié)約能源。這個(gè)系列產(chǎn)品主要針對(duì)單戶型，突破了智能家居只應(yīng)用于大中型房子的格局。稱它為智能家居技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者也當(dāng)之無愧，全球有超過一億個(gè)家庭正在使用它的住宅產(chǎn)品，五百多萬棟大型建筑在使用它的樓宇。該公司預(yù)計(jì) 3 年內(nèi)在英國(guó)開設(shè) 5 家智能酒店，并在 2022 年擴(kuò)展到 40 個(gè)地區(qū)?？偫砭频曜鳛橹悄芑玫甑拇~，將為客人提供個(gè)性化服務(wù)，內(nèi)部配備免費(fèi)的 WiFi、40 英寸智能電視等智能化設(shè)備。如今易能森聯(lián)盟（EnOcean Alliance）在全球已經(jīng)吸引了超過 300 家的智能樓宇知名企業(yè)。原始設(shè)備商通過 ISO/IEC14543310（易能森國(guó)際無線通信標(biāo)準(zhǔn)）可以迅速方便地實(shí)現(xiàn)定制化的無線無源智能控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)通過采集機(jī)械能、光能、溫度差等能量，并最終轉(zhuǎn)化為電能為無線模塊供電。德國(guó)易能森有限公司（EnOcean）成立于 2022 年，由西門子無線無源部門剝離出來。 智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀外國(guó)對(duì)智能家居的研究比較早，從上個(gè)世紀(jì) 80 年代開始，至今已有 30 年歷史。但眼下互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)正在迅猛發(fā)展，智能家居的發(fā)展也是指日可待。總而言之，智能家居的現(xiàn)實(shí)意義有以下幾點(diǎn)： （1） 方便快捷的家居體驗(yàn)； （2） 安全的保障系統(tǒng)； （3） 節(jié)約資源、低碳生活。上班一族可以在工作的時(shí)候時(shí)時(shí)監(jiān)控家里，不必?fù)?dān)心住所遭遇非法入侵；回家之前可以提前設(shè)置好室內(nèi)環(huán)境，到家后就迅速感受舒適的生活；冬天的時(shí)候，再也不用為哪個(gè)房間的燈沒有關(guān)而悔恨不已。首先需要將控制因素，如各類電器組成一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，再通過外部網(wǎng)絡(luò)——有線或者無線與終端進(jìn)行通信，從而構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。從字面上看，自然而然令人聯(lián)想到家庭生活。智能家居在這樣的背景下尋到突破口，不僅掀起社會(huì)的研究熱潮，還逐步出現(xiàn)在人們的生活中。在這個(gè)概念的基礎(chǔ)上，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于家居設(shè)備中，就可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施將用戶和這些無法表達(dá)的物體聯(lián)系起來。在這之后，該學(xué)院提出將“所有事物都可以通過網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)系”作為物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。其中的信息系統(tǒng)可以是一維、二維條形碼設(shè)備，也可以是射頻識(shí)別系統(tǒng)等。怎么樣才能使獨(dú)立的電器聯(lián)系起來成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)呢？令人欣喜的是，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為解決這一問題提供了有效途徑。雖然各大電器生產(chǎn)商也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品，但在實(shí)際應(yīng)用中的效果差強(qiáng)人意。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，多功能、智能化的家電成了人們夢(mèng)想擁有的物品之一。智能家居，擁有家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。在日常生活中，偶爾也會(huì)發(fā)生出門前忘記關(guān)閉電器的事情，有時(shí)甚至發(fā)生電器自燃進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)的突發(fā)狀況，不僅造成物質(zhì)上的損失，更產(chǎn)生了心靈上的陰影和傷害。對(duì)于住宅，人們除了關(guān)注房屋的大小、外觀、安全性，還希望得到更高層次的體驗(yàn)和享受。在公共場(chǎng)所和工作環(huán)境的不斷改善下，家庭居住環(huán)境也慢慢加入了生活品質(zhì)的名單。Environment detection目 錄第 1 章 緒論 ................................................1 智能家居系統(tǒng)研究的目的和意義 ....................................1 智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) ........................................2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................2 目前存在的問題 ........................................................3 未來的發(fā)展趨勢(shì) ........................................................5 主要內(nèi) 容及實(shí)現(xiàn)目標(biāo) ..............................................5 研究?jī)?nèi)容 ..............................................................5 實(shí)現(xiàn)目標(biāo) ..............................................................6第 2 章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ......................................7 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則 ..............................................7 總體設(shè)計(jì) ........................................................7 遠(yuǎn)程控制接口 ..................................