【正文】 研發(fā)起步較晚。這一概念的提出在推廣普及上還需加以時日，但是隨著技術(shù)的革新，我們這里將把能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能照明、以及智能音響的智能家居?？蛷d冰箱上的液晶顯示器能列出保存的食物清單，廚房水槽能夠根據(jù)使用者的身高調(diào)節(jié)高度，而排風(fēng)機(jī)會根據(jù)油煙濃度自動開啟。其中較為有影響力的一次是2007年微軟推出的“未來之屋”，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的一個樣板[5]。智能家居是一個以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。家居智能的基本目標(biāo)是，將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭安防裝置通過家庭總線技術(shù)(HBS)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的協(xié)調(diào)。是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。物聯(lián)網(wǎng)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)其中無線傳感網(wǎng)（傳感器網(wǎng)關(guān)、傳感器）、中間件、客戶端軟件、用戶卡鑒權(quán)和安全、遠(yuǎn)距通信（移動網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)等）、安全和隱私、智能處理技術(shù)（云計(jì)算等）已經(jīng)廣泛應(yīng)用[4]。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：RFID標(biāo)識技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、M2M技術(shù)。我國的《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(20062020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)中均將物聯(lián)網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。2005年，在突尼斯舉行的世界電聯(lián)報(bào)告中明確提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》[1]。這是物聯(lián)網(wǎng)的雛形，一直到現(xiàn)在為止，RFID的發(fā)展還是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要部分。究其來源，其實(shí)只不過是在20多年前，提出的“泛在計(jì)算”框架下的一個小分支?？梢詮膬煞矫嫒ダ斫猓浩湟?，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信[2]。物聯(lián)網(wǎng)的概念：物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“The Internet of Things”，簡稱IOT。1 緒論 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的理念；2009年8月，溫家寶在中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察時，提出了“感知中國”。它的研究與設(shè)計(jì)將優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強(qiáng)家居生活的安全性、舒適性，甚至合理控制各種能源的使用。以“住宅電子化”實(shí)現(xiàn)，到了80年代末，逐步提出了住宅智能化，也就是現(xiàn)在所說的智能家居的原型。研究這項(xiàng)技術(shù)的重大意義在于這將使我們周圍的一切物體聯(lián)系到一起，社會變得更加智能，更加方便安全。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用，但關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義到現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的定義從字面上解釋，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。 GPRS。 Smart Home。 by sending and receiving messages. To realize wireless munication in short distance, some equipment are used to form a ZigBee net. And tell the details of every module’s function and method to realize. In GPRS software modules, the program is edited by AT instruction and realized the process of sending and receiving messages. The control of household appliances bees true by the single chip. Network topology structure of star is applied in the smart house control system。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；ZigBee；GPRS；遠(yuǎn)程控制ABSTRACTAs the development of the Internet of Things，the standards of material life are continually improved. The requires of the safe, fortable and convenient are also raised. In recent years, there are huge changes on the concept of family house on people’s mind。GPRS模塊軟件方面，利用AT指令編寫程序，實(shí)現(xiàn)用戶手機(jī)的短信收發(fā)過程；利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了對家用電器的控制。在硬件方面，采用了GPRS模塊作為遠(yuǎn)程人機(jī)交互手段，接收和發(fā)送信息。對于它的研究和開發(fā)，是一項(xiàng)有關(guān)自動控制、無線連接、無線通信多學(xué)科交叉的研究課題。摘要隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和人們對物質(zhì)生活水平的要求的不斷提高，人們對生活的安全、舒適、便捷等方面的要求也越來越高。近年來人們對家庭住宅觀念發(fā)生了巨大改變，智能家居將成為現(xiàn)代化住宅的發(fā)展趨勢。本文以物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為背景，通過學(xué)習(xí)研究物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，明確物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：RFID標(biāo)識技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、M2M技術(shù)。利用器件組成ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短距離的無線網(wǎng)絡(luò)通信，并詳細(xì)闡述了各硬件模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方法。在智能家居控制系統(tǒng)中應(yīng)用了星型網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，通過ZigBee網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)之間無線通信。 and the smart home will be the trend of modern house. The research and development of it is about the automatic control, wireless connection and wireless munications study subjects. This article is based on the development of the Internet of studying the technology of the Internet of Things, and kowing that the key technologys include ：RFID identify the network technology, sensing technology, M2M. In the hardware, the module GPRS is used as the remote interaction of manmachine。 by using the net of ZigBee that the wireless munication between nodes is realized.Key words: Internet of Things。 ZigBee。 Remote Control目錄前言 11 緒論 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 2 智能家居概述 3 智能家居的發(fā)展 3 智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn) 4 本章小結(jié) 42 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)通信技術(shù)的原理 5 ZigBee無線技術(shù) 5 ZigBee的概念 5 ZigBee的協(xié)議棧 5 ZigBee的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景 10 ZigBee應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問題 10 GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 11 本章小結(jié) 123. 智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 13 智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想 13 系統(tǒng)工作過程 14 應(yīng)用技術(shù)分析 14 無線傳輸技術(shù) 14 GPRS技術(shù) 15 系統(tǒng)控制器技術(shù) 17 18 主處理器的選取 18 18 本章小結(jié) 194 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 20 20 單片機(jī)晶振電路 21 ZigBee無線傳輸電路 21 GPRS無線傳輸電路 22 家電控制電路 24 本章小結(jié) 245 智能家居系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 通信協(xié)議的定義 25 手機(jī)與TC35i模塊之間的通信協(xié)議 25 ZigBee模塊與上位機(jī)的通信協(xié)議 25 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 25 TC35i短信收發(fā)程序 26 單片機(jī)對繼電器的控制 30 本章小結(jié) 326 總結(jié)與展望 33 總結(jié) 33 展望 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35附錄A外文譯文 37附錄B外文文獻(xiàn) 46附錄C附錄D前言近幾年金融危機(jī)之后的復(fù)蘇時期，物聯(lián)網(wǎng)概念迅速風(fēng)行，受到各國政府的重視?？梢詮膬煞矫嫒ダ斫猓浩湟唬锫?lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。智能家居的概念早在上世紀(jì)80年代初就已經(jīng)提出。智能家居是一個以住宅為平臺安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。家居智能的基本目標(biāo)是：將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭安防裝置通過家庭總線技術(shù)(HBS)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的協(xié)調(diào)。物聯(lián)網(wǎng)被預(yù)言為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，一時間很多人預(yù)見到了一場新的技術(shù)革命[1]。從字面上解釋，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義到現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的定義，有一個較為普遍認(rèn)同的定義是物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。但是物聯(lián)網(wǎng)的第一次提出源于1999年，美國麻省理工學(xué)院成立AutoID研究中心，進(jìn)行RFID技術(shù)的研發(fā)，將RFID與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，提出了產(chǎn)品電子代碼（EPC）解決方案。2003年，美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。近幾年金融危機(jī)之后的復(fù)蘇時期，物聯(lián)網(wǎng)概念迅速風(fēng)行，受到各國政府的重視。智能家居的概念早在上世紀(jì)80年代初就已經(jīng)提出，以“住宅電子化”實(shí)現(xiàn)，而后又形成了“住宅自動化”的概念，到了80年代末，逐步提出了“住宅智能化”，也就是現(xiàn)在所說的智能家居的原型。物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中三個層次所涉及的關(guān)鍵技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最終實(shí)現(xiàn)并得以實(shí)施的重要保證。 智能家居概述智能家居又稱智能住宅，英文名稱為“Smart Home”。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交互功能，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(qiáng)家居生活的安全性、舒適性，甚至合理控制各種能源的使用。要完整地理解智能家居，有必要先對幾個智能家居發(fā)展過程中有著重大影響的系統(tǒng)進(jìn)行介紹。由于智能家居受產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的限制，在短時間內(nèi)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，所以一般都是一個廠家單獨(dú)做系統(tǒng)研發(fā)方案的。進(jìn)人房屋時，安全系統(tǒng)會對來訪者的面部進(jìn)行掃描，確認(rèn)身份后自動打開房門。此外，每個房間的墻壁顏色、裝修風(fēng)格和溫度,都可以根據(jù)家庭成員的喜好和情緒自動更換。我們可以考慮將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能家居的設(shè)計(jì)中，使我們的家居環(huán)境更加智能化、人性化、高效化。從目前中國的國情來看，實(shí)用型與舒適型應(yīng)當(dāng)成為家庭住宅建設(shè)的主流，舒適型面向中等偏上收入者。目前在我國，智能家居系統(tǒng)被定義為：利用4C(自動控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線通信、IC卡)技術(shù)，通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、安全防護(hù)與物業(yè)管理、住宅智能化系統(tǒng)集成，提供高技術(shù)的智能化住宅小區(qū)的服務(wù)于管理為手段，以期實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境。 智能家居系統(tǒng)的特點(diǎn) (1)它的對象是結(jié)構(gòu)和特性完全相異的各種家用電器，相互之間兼容性比較差，電器之間的數(shù)據(jù)共享比較困難。(3)家電運(yùn)行時所處環(huán)境有很大差異，對系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性要求較高。(5)家電完成的功能各有不同，需要達(dá)到的智能水平也有很大的差異，要針對不同的功能要求，設(shè)計(jì)不同家電的智能水平(比如說，如果讓電燈也共享Internet資源，顯然沒有必要，但是家中的攝像監(jiān)控設(shè)備則需要較高的智能水平)。因此，組建智能家庭網(wǎng)絡(luò)時需要考慮的問題有很多。在最后又介紹了智能家居系統(tǒng)的幾個特點(diǎn)，設(shè)計(jì)智能家居時需要考慮的一些問題。主要適用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，是為了滿足小型廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制而制定的。FFD之間以及FFD和RFD之間都可以相互通信；但RFD只能與FFD通信，而不能與其他RFD通信。對傳輸資源和通信資源占用不多，可以采用非常廉價的實(shí)現(xiàn)方案，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中一般作為通信終端[6]。有一個稱為PAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者(PAN coordinator)的FFD設(shè)備。PAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者除了直接參與應(yīng)用以外，還要完成成員身份管理、鏈路狀態(tài)信息管理以及分組轉(zhuǎn)發(fā)等任務(wù)。 在智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用星型網(wǎng)絡(luò)，這種星型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是對中心節(jié)點(diǎn)(這里是無線數(shù)字家居服務(wù)器或網(wǎng)關(guān))的依賴性很大，中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題可能造成整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。根據(jù)家庭網(wǎng)絡(luò)的這些特點(diǎn)以及以上介紹的無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文以家庭網(wǎng)關(guān)為中心節(jié)點(diǎn)組建一個星型家庭網(wǎng)絡(luò)。通過實(shí)用證明，星形家庭網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)簡單。(1)ZigBee完整；(2)ZigBee增加了邏輯網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件；(3)，同時ZigBee聯(lián)盟通過與IEEE緊密工作來確保一個集成的完整的市場解決方案；(4)(PHY)和媒體訪問控制(MAC)層標(biāo)準(zhǔn)，而ZigBee負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的開發(fā)。ZigBee聯(lián)盟制定了MAC層以上協(xié)議，其協(xié)議套件由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。，有助于ZigBee設(shè)備的推廣和生產(chǎn)成本的降低。868MHz是歐洲的ISM頻段，915MHz是美國的ISM頻段。由于這兩個頻段上無線信號傳播損