序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇智能家居論文范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

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基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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基于Cortex—A9的智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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智能家居實(shí)訓(xùn)室在高校的建設(shè)與實(shí)踐

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基于Cortex—M3的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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篇(2)

關(guān)鍵詞：智能家居；設(shè)計(jì)；多功能；人性化

智能家居系統(tǒng)別稱智能家庭局域網(wǎng)，其基本功能包括防盜報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、電視對(duì)講門(mén)禁系統(tǒng)、煤氣泄露探測(cè)系統(tǒng)等眾多功能系統(tǒng)。我國(guó)的智能家居設(shè)計(jì)起步較晚，與西方國(guó)家存在較大差異。

一、智能家居的概念

智能家居別稱智能住宅，英文名稱為“Smart Home”。其是一個(gè)以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、自?dòng)化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利，安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。智能家居集成是利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)、安全防范技術(shù)、音視頻技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備產(chǎn)品集成。它的目標(biāo)是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術(shù)手段，通過(guò)遠(yuǎn)程控制終端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的意愿設(shè)定工作運(yùn)行，而不論距離的存在。智能化是智能家居的兩大特點(diǎn)之一，其另一大特點(diǎn)就是遠(yuǎn)程控制。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電控制、防盜報(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)控制等多種功能和手段，讓生活變得更加舒適、簡(jiǎn)單和安全。

智能家居因?yàn)槭墚a(chǎn)品生產(chǎn)商的限制。使其短時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，所以一般都是一個(gè)商家單獨(dú)做系統(tǒng)研發(fā)方案的。其中比較具有影響力的一次是2007年微軟推出的“未來(lái)之屋”的一個(gè)方案，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于日常家居生活的一個(gè)典型案例。當(dāng)人們進(jìn)人房屋時(shí)，安全系統(tǒng)會(huì)對(duì)進(jìn)入者的面部進(jìn)行掃描，確認(rèn)身份后才會(huì)打開(kāi)房門(mén)。冰箱的液晶顯示器能夠智能的列出保存的食物清單，廚房水槽可以能夠根據(jù)使用者身高不同而調(diào)節(jié)高度，而排風(fēng)機(jī)可以檢測(cè)油煙濃度，已作出是否需要開(kāi)啟的決定。除了這些，每個(gè)房間的裝修風(fēng)格墻、壁顏色和溫度，都可以根據(jù)使用者的喜好自由更換。

二、國(guó)內(nèi)外智能家居發(fā)展?fàn)顩r

智能家居起源于20世紀(jì)80年代初，隨著大量電子家用電器的面市，家居生活電子化開(kāi)始實(shí)現(xiàn)；80年代中期，通過(guò)把家用電器、安全防范設(shè)備與通信設(shè)備各部分獨(dú)立的功能用途整合成一體，形成了家居生活自動(dòng)化的概念；到80年代末，隨著通信信息技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了利用總線技術(shù)把家居生活中各種家電、通信、安防設(shè)備進(jìn)行管理與監(jiān)控的商用系統(tǒng)，其在當(dāng)時(shí)被美國(guó)稱為Smart Home，也就是現(xiàn)在智能家居的雛形。智能家居進(jìn)入21世紀(jì)后，其發(fā)展是多樣化的，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方式也更加豐富了?？偟膩?lái)講，智能家居發(fā)展過(guò)程大概包括四個(gè)階段。第一階段主要是利用兩芯線、同軸線進(jìn)行家庭組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了窗簾、燈光控制等功能。第二階段主要利用RS-485線、部分利用IP技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)安防、可視對(duì)講等功能。第三階段實(shí)現(xiàn)了家庭智能控制的系統(tǒng)化，控制主機(jī)產(chǎn)生，功能包括控制、安防等業(yè)務(wù)。第四階段全部利用IP技術(shù)，末端設(shè)備利用zigbee等技術(shù)，智能家居功能提供采用“云”技術(shù)，達(dá)到了可以根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)個(gè)性化，以及定制。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)成為了全世界關(guān)注的熱點(diǎn)話題，全球公認(rèn)為其是繼互聯(lián)網(wǎng)之后最有價(jià)值的科技創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按制定的協(xié)議把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)進(jìn)行信息通訊以及交換，來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化跟蹤、管理、識(shí)別、監(jiān)控和定位。物聯(lián)網(wǎng)的科技創(chuàng)新也為智能家居引入了新的定義，也擴(kuò)大了其展領(lǐng)域。

在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)智能家居的公司中，其家庭內(nèi)部組網(wǎng)中多采用有線方武（如X-10），但是利用無(wú)線通信的。 大多是自己制定簡(jiǎn)單的協(xié)議，并沒(méi)有使用比較成熟的比較適用于智能家居的協(xié)議。國(guó)內(nèi)早期典型的智能家具系統(tǒng)有：海信的智能家居控制系統(tǒng)、科龍集團(tuán)研制的智能網(wǎng)絡(luò)家居系統(tǒng)等。他們的產(chǎn)品因?yàn)閹в胁煌臉?biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品的相互兼容帶來(lái)無(wú)法避免問(wèn)題。2005年6月，以海爾為首的 “e家佳”和聯(lián)想牽頭的“閃聯(lián)”同時(shí)被信息產(chǎn)業(yè)部確定為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，從而拉開(kāi)了數(shù)字家庭競(jìng)爭(zhēng)的序幕。到目前為止，智能家居系統(tǒng)的發(fā)展有了很大的進(jìn)展，其功能也越來(lái)越多樣化，其產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題也得到了很大的改善。

三、智能家居的特點(diǎn)

1、節(jié)約能源：在不需要時(shí)，能源系統(tǒng)可以自動(dòng)關(guān)閉，這樣可以減少能源的浪費(fèi)，減低使用能源的費(fèi)用。

2、操作方便：智能家居系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程遙控接口。智能家居系統(tǒng)還可以把重復(fù)的工智能化。在您外出時(shí)，還可以控制家電。

3、安全性高：智能家居系統(tǒng)在緊急情況下可以防御壞人或報(bào)警。您可以在任何地方可以監(jiān)控家里的安全狀態(tài)，這樣可以保證您住宅的安全。

4、改變生活方式：您可以在家辦公，進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)議，孩子在家里上課，主婦在網(wǎng)上逛街等。生活中的大部分都可以利用互聯(lián)網(wǎng)在家進(jìn)行，不受時(shí)間地域的限制。智能化的生活工作方式與以往的生活工作方式有了很大區(qū)別。智能家居可以給人們帶來(lái)更為簡(jiǎn)單快捷的生活，在現(xiàn)在這個(gè)生活、工作節(jié)奏越來(lái)越快的社會(huì)，智能家居也可以為人們減少繁瑣家務(wù)、節(jié)約時(shí)間，讓人們有時(shí)間去休息，去教育子女，去鍛煉身體和進(jìn)修，使人們的生活工作質(zhì)量有了很大的提高。

四、智能家居的控制

智能家居應(yīng)該不需要依賴復(fù)雜的集成和布線，而是能夠感知環(huán)境、感知人，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人與物、物與物的溝通將變得不再困難。手機(jī)不應(yīng)該是控制器，而應(yīng)該只是這些“管家們”和人溝通的一個(gè)管道。智能家居控制系統(tǒng)是由各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組合而成的，要根據(jù)需要，減少或者增加子系統(tǒng)，以滿足需求。另外，可以設(shè)置各種控制模式，如離家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴會(huì)模式，節(jié)能模式等，極大滿足生活品質(zhì)需求，即插即用，特別用無(wú)線的方式，可以快速部署系統(tǒng)。

通過(guò)上述內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹了智能家居設(shè)計(jì)的內(nèi)容，分析了其在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，詳細(xì)指出了其特點(diǎn)與有效控制形式，希望通過(guò)本論文能推動(dòng)智能家居的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇(3)

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；課程建設(shè)；項(xiàng)目式教學(xué)

中圖分類號(hào)：g712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1672-5727（2014）07-0107-03

“智能家居”的概念自20世紀(jì)80年代被提出后，進(jìn)入21世紀(jì)才引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。隨著智能家居技術(shù)的不斷成熟、產(chǎn)品不斷完善、市場(chǎng)不斷發(fā)展，人們對(duì)它由陌生變熟悉，逐漸地由“遠(yuǎn)觀”到真正應(yīng)用于家庭生活。正是因此，以往對(duì)智能家居的定義已經(jīng)不夠準(zhǔn)確而詳盡，現(xiàn)在非常有必要重新審視智能家居的定義，以適應(yīng)智能家居行業(yè)的新發(fā)展。特別是“物聯(lián)網(wǎng)”概念提出以后，學(xué)術(shù)界開(kāi)始大量探討與物聯(lián)網(wǎng)智能家居相關(guān)的概念、技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)界也開(kāi)始在多個(gè)領(lǐng)域加強(qiáng)對(duì)智能家居技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)百所高等院校相關(guān)專業(yè)都開(kāi)設(shè)了“智能家居”課程。

目前物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與當(dāng)初的互聯(lián)網(wǎng)非常相似，今天的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成了巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模并衍生出很多行業(yè)。作為物聯(lián)網(wǎng)最主要、最重要的組成部分，物聯(lián)網(wǎng)智能家居也將經(jīng)歷這樣一次升級(jí)。家用電器的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電腦、手機(jī)的總和，如果再加上各種諸如智能眼鏡和智能手表之類的無(wú)線傳感器、控制器，數(shù)量上就會(huì)是傳統(tǒng)電腦及手機(jī)的幾十倍甚至上百倍，可以說(shuō)，單單一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居的市場(chǎng)可能就是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)總和的幾十倍以上。從某種程度上來(lái)講，離開(kāi)了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基礎(chǔ)，可以說(shuō)智能家居將成為物聯(lián)網(wǎng)最主流的應(yīng)用市場(chǎng)。

課程開(kāi)發(fā)

為了體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的辦學(xué)特色，我院在開(kāi)設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)”之初，就堅(jiān)持以職業(yè)崗位能力為核心的人才培養(yǎng)模式，開(kāi)發(fā)了體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的課程體系，并根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位的人才需求，突出專業(yè)技能的培養(yǎng)，形成了“理論與實(shí)踐相融合，以職業(yè)崗位作業(yè)流程為導(dǎo)向”的模塊化課程體系。通過(guò)開(kāi)設(shè)一體化的專業(yè)實(shí)踐技能課程，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生的綜合技能訓(xùn)練；推進(jìn)課程與企業(yè)崗位技能需求相互融合，與就業(yè)崗位相互銜接，突出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)；將職業(yè)資格、職業(yè)技能教育與院校日常教學(xué)相結(jié)合，大力推進(jìn)實(shí)務(wù)專題、頂崗實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)崗位的實(shí)踐能力。

物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用包括智能交通、智能大棚、智能電網(wǎng)、智能家居、智能醫(yī)療等等，對(duì)于具有交通行業(yè)背景的院校而言，一般要開(kāi)設(shè)“智能交通”課程；對(duì)于農(nóng)業(yè)類院校而言，一般應(yīng)開(kāi)設(shè)“智能農(nóng)業(yè)大棚”課程；對(duì)于電力行業(yè)院校而言，可能就要開(kāi)設(shè)“智能電網(wǎng)”課程。而我院是信息類院校，沒(méi)有專門(mén)的行業(yè)背景，所以根據(jù)福建省產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及我院的實(shí)際情況，并征求企業(yè)專家和專業(yè)教師的意見(jiàn)，制定了專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系，其中包括“智能家居”課程。

課程建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)智能家居的內(nèi)涵究竟是什么？哪些技術(shù)是核心技術(shù)？哪些產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)值才真正屬于“智能家居”？這些問(wèn)題看似簡(jiǎn)單，但又難以回答。當(dāng)前，從技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面還不能明確回答上述疑問(wèn)。也正是因此，市場(chǎng)上關(guān)于“智能家居”的技術(shù)及應(yīng)用各不相同，能夠作為高職院校教學(xué)材料的資料、書(shū)籍及實(shí)驗(yàn)設(shè)備就更加少之又少。只有從務(wù)實(shí)的角度考慮，將智能家居引向以“實(shí)際應(yīng)用”為目標(biāo)的發(fā)展思路上，夯實(shí)智能家居的核心技術(shù)，拋開(kāi)概念，注重應(yīng)用，智能家居才能成為獨(dú)立的學(xué)科專業(yè)，具有明確的科研方向，為物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)服務(wù)。

因此，我院成立了“智能家居”課程建設(shè)小組，明確責(zé)任，分工合作，從案例資料收集、企業(yè)調(diào)研、教材編寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等多方面推進(jìn)課程的建設(shè)。截至目前，已完成課程標(biāo)準(zhǔn)（教學(xué)大綱）的制定、校本教材的編寫(xiě)及實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，圓滿完成了課程建設(shè)任務(wù)。

課程設(shè)計(jì)

本課程依據(jù)企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)工程實(shí)施過(guò)程中的技能要求，以項(xiàng)目為單位組織教學(xué)，將智能家居各子系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能要素直接融入項(xiàng)目教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生在技能訓(xùn)練過(guò)程中加深對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。

學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)根據(jù)智能家居系統(tǒng)的實(shí)際工作崗位需求，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為重點(diǎn)，引入具有一定代表性的行業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目案例，從中分解知識(shí)點(diǎn)作為子項(xiàng)目，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，將該學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程劃分為5個(gè)學(xué)習(xí)情境，各學(xué)習(xí)情境的教學(xué)過(guò)程以行動(dòng)為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，基于工作過(guò)程加以完成，如表1所示。

教學(xué)設(shè)計(jì)以智能家居的相應(yīng)子系統(tǒng)為項(xiàng)目，采用一體化教學(xué)模式，邊學(xué)邊做。以實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程為切入點(diǎn)，選取典型工作情境，分組實(shí)施。按照情境導(dǎo)入、項(xiàng)目分析、方案制定、項(xiàng)目實(shí)施、小結(jié)評(píng)價(jià)5個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。以視頻監(jiān)控項(xiàng)目為例進(jìn)行的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)，如圖1所示。當(dāng)然，項(xiàng)目的選取要根據(jù)各院校的實(shí)際情況（包括實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、專業(yè)教師能力以及合作企業(yè)等）而定。

教學(xué)方法與手段“智能家居”課程是一門(mén)理論性與實(shí)踐性相結(jié)合的課程，有些學(xué)生在此之前可能對(duì)“智能家居”知之甚少，因此授課過(guò)程中應(yīng)以實(shí)際應(yīng)用為主，以理論講授為輔，靈活運(yùn)用多種教學(xué)模式，充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。（1）課堂講授。要將原理和概念深入淺出地講清、講透，并引導(dǎo)學(xué)生逐步理解課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，讓學(xué)生掌握基本概念、基本理論和基本技術(shù)，但不能講得太深，夠用即可。（2）實(shí)際工程項(xiàng)目參觀。在課程講授過(guò)程中，可安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)企業(yè)的建設(shè)項(xiàng)目和樣板演示，目的是使學(xué)生對(duì)智能家居有感性認(rèn)識(shí)。（3）實(shí)際練習(xí)。充分利用本校實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)課程設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，根據(jù)實(shí)際案例，按照工作過(guò)程步驟連貫進(jìn)行，使理論與實(shí)踐的結(jié)合更緊密。（4）相互評(píng)估。在學(xué)生完成相關(guān)任務(wù)后，采用小組成員間和小組間相互檢查、測(cè)試、評(píng)分的方法，讓學(xué)生了解自己的不足，相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步。（5）課外閱讀指導(dǎo)。目前物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)及應(yīng)用多樣化，但標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，所以要鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源和輔助文獻(xiàn)，以進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)面。

教學(xué)成效

從理論到實(shí)踐，變被動(dòng)為主動(dòng)培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，需要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作、團(tuán)隊(duì)合作等關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，特別是對(duì)于一些課程的學(xué)習(xí)，許多學(xué)生只有在理解課程與未來(lái)工作的相關(guān)性之后，才能夠有目的、有意識(shí)地積極學(xué)習(xí)。因此，針對(duì)“智能家居”課程，應(yīng)采取以實(shí)踐教學(xué)為主、以理論教學(xué)為輔的教學(xué)方式，體現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”的思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生從傳統(tǒng)的“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，從而變被動(dòng)教為主動(dòng)學(xué)。

形式多樣、思想開(kāi)放結(jié)合每節(jié)課學(xué)習(xí)的實(shí)踐和理論知識(shí)，課后組織討論，師生座談，積極閱讀物聯(lián)網(wǎng)和智能家居方面的資料書(shū)刊，結(jié)合學(xué)生的興趣，在課程組教師的帶領(lǐng)下或自發(fā)地成立智能家居相關(guān)子系統(tǒng)的項(xiàng)目小組，如“視頻監(jiān)控小組”、“門(mén)禁系統(tǒng)小組”、“環(huán)境監(jiān)測(cè)小組”、“智能窗簾小組”等，對(duì)智能家居進(jìn)行多角度的深入探討。

校企合作、提高能力在“智能家居”課程教學(xué)過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，通過(guò)到企業(yè)參觀、到工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐、請(qǐng)企業(yè)管理人員介紹系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及存在問(wèn)題與原因分析等方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，其效果主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，使學(xué)生明確自己的興趣取向及理論知識(shí)的掌握情況，為學(xué)生選擇畢業(yè)論文題目及就業(yè)方向打下良好的基礎(chǔ)；其二，通過(guò)參加課外參觀實(shí)踐活動(dòng)，增加學(xué)生關(guān)于智能家居工程項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)。

存在問(wèn)題

第一，本課程采用分組項(xiàng)目教學(xué)，學(xué)生需要通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成相關(guān)任務(wù)，因此出現(xiàn)一些學(xué)生依賴小組其他成員完成任務(wù)的情況，需要在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)引導(dǎo)。

第二，項(xiàng)目式教學(xué)需要更好的場(chǎng)地和設(shè)備，因此要完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件，加強(qiáng)互動(dòng)教學(xué)模式建設(shè)，不斷改進(jìn)校企合作模式。

第三，項(xiàng)目式教學(xué)需要更多的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和手把手的示范，教師的工作量增加，由一個(gè)任課教師講授、指導(dǎo)，難免顧此失彼，因此可組織課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，由幾個(gè)教師共同完成同一教學(xué)任務(wù)，同時(shí)引入企業(yè)人員參與部分教學(xué)，教學(xué)效果更佳。

第四，本課程涉及的知識(shí)面廣、技能復(fù)雜，如何協(xié)調(diào)好有限的教學(xué)課時(shí)與多而廣的教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)容增減，是今后教學(xué)中需要不斷探討的

問(wèn)題。

第五，目前關(guān)于智能家居的相關(guān)教材資料很少，能夠適合項(xiàng)目式教學(xué)需要的教材更是少之又少。因此編寫(xiě)高職院校學(xué)生適用的“智能家居”教材非常必要，任務(wù)緊迫，與智能家居相關(guān)的技術(shù)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也在不斷改進(jìn)和完善過(guò)程中，所以教材及課程內(nèi)容要實(shí)時(shí)跟蹤、不斷改進(jìn)。

“十二五”期間，由于物聯(lián)網(wǎng)起步伊始，智能家居行業(yè)方興未艾，而我國(guó)真正從事該行業(yè)的人才極其匱乏，智能家居行業(yè)不僅是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。可以斷定，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將不斷升級(jí)，發(fā)展成為“國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的推動(dòng)及智能家居行業(yè)本身巨大的市場(chǎng)需求和廣闊的發(fā)展空間，必將產(chǎn)生對(duì)該行業(yè)人才的巨大需求。

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篇(4)

[關(guān)鍵詞]智能家居；安防；體系；通信協(xié)議

1前言

智能家居，英文常用Smart Home表示，是以家為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、信息、家電自?dòng)化與智能化，集系統(tǒng)、管理、控制、服務(wù)于一體的便捷、舒適、安全、健康的家居環(huán)境。

當(dāng)人們?cè)谧非蟾孢m、更高品質(zhì)的生活時(shí)，家居安全正成為人們?nèi)找嬷匾暤囊粋€(gè)領(lǐng)域。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，90%的家庭在烹飪時(shí)，會(huì)發(fā)生人中途走開(kāi)；70%的家庭沒(méi)有安裝煙霧報(bào)警器，30%的家庭廚房大功率電器被直接連在接線板上。除此之外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的大部分老舊社區(qū)安防設(shè)備老舊或損壞，外來(lái)人員可隨意出入小區(qū)，這導(dǎo)致了偷盜事件時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重危害居民的人身與財(cái)產(chǎn)安全。這些我們?nèi)粘Ｉ钪兴究找?jiàn)慣的現(xiàn)象，往往就是導(dǎo)致我們?nèi)松砼c財(cái)產(chǎn)遭受嚴(yán)重?fù)p害的源頭。因此，購(gòu)買家居安防產(chǎn)品正逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪兴究找?jiàn)慣的現(xiàn)象。

同時(shí)，越來(lái)越多的科技企業(yè)已嗅到了家居安防潛在而巨大的市場(chǎng)需求，紛紛涌入智能家居安防產(chǎn)業(yè)，并研發(fā)出品種繁多、功能強(qiáng)大的智能家居安防產(chǎn)品。但是目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系來(lái)引領(lǐng)、規(guī)范行業(yè)有序競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展。這導(dǎo)致了如下問(wèn)題：對(duì)眾多產(chǎn)商而言，無(wú)法明確自身生產(chǎn)的產(chǎn)品是否完全符合國(guó)家相關(guān)的產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)；消費(fèi)者的合法權(quán)益缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的切實(shí)保障；監(jiān)管者無(wú)法依照既定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)市場(chǎng)上的產(chǎn)品進(jìn)行有效抽檢。因此，構(gòu)建智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系將是解決上述行業(yè)問(wèn)題的關(guān)鍵舉措。

2智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系

2.1研究現(xiàn)狀

通過(guò)檢索萬(wàn)方、維普、中國(guó)知網(wǎng)三大數(shù)據(jù)庫(kù)，未檢索到關(guān)于智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系框架的相關(guān)論文。因此，本研究是國(guó)內(nèi)首個(gè)探索性建立智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系的前瞻性研究。

2.2構(gòu)建依據(jù)

本文研究的智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系目前還沒(méi)有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，本研究作為探索性研究，主要依據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵要素與GB/T 13016-2009《標(biāo)準(zhǔn)體系編制原則與要求》來(lái)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系。

2.3體系框架圖

整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系采用分層模型，其中第一層包括：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、安裝施工標(biāo)準(zhǔn)、能源標(biāo)準(zhǔn)、信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等7個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)模塊；第二層則是對(duì)第一層做進(jìn)一步的細(xì)分。具體如圖1所示。

3智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系分析

3.1體系統(tǒng)計(jì)表

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，查詢與收集智能家居安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。其中標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)目只有84個(gè)，而按照標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍來(lái)看，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)38個(gè)，占比45%；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)44個(gè)，占比52%；地方標(biāo)準(zhǔn)2個(gè)，占比2%。從統(tǒng)計(jì)表中，可以得到如下結(jié)論：一是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目不多，覆蓋范圍不全，還有待制定新標(biāo)準(zhǔn)以填補(bǔ)空白；二是地方標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目太少，而地方標(biāo)準(zhǔn)往往是國(guó)家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前期技術(shù)儲(chǔ)備與試點(diǎn)，因此，各省市標(biāo)準(zhǔn)化研究院加大智能家居安防產(chǎn)業(yè)地方標(biāo)準(zhǔn)的制修訂力度，是非常有

必要的。

3.2標(biāo)準(zhǔn)分布情況

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮的作用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出圖2標(biāo)準(zhǔn)分布圖。從圖中可知，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)占比分別達(dá)到39%與25%，是整個(gè)俗繼逑檔暮誦淖槌傘R虼耍完善標(biāo)準(zhǔn)體系的重點(diǎn)要放在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上。

3.3標(biāo)準(zhǔn)時(shí)效性

依據(jù)智能家居安防標(biāo)準(zhǔn)體系明細(xì)表中標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的時(shí)間點(diǎn)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得到標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間分布圖，如圖3所示。此圖也印證了智能家居安防產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的發(fā)展歷程。2004年前智能家居安防產(chǎn)業(yè)剛剛在我國(guó)興起，因此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目比較少；2005年后，隨著智能家居安防產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大，新制定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。但是，在進(jìn)入2015年后，新制定的標(biāo)準(zhǔn)又出現(xiàn)了大幅度回落，這說(shuō)明了經(jīng)過(guò)近10年的快速發(fā)展，智能家居安防產(chǎn)業(yè)又迎來(lái)了新的發(fā)展瓶頸。其中，在信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)互通的技術(shù)領(lǐng)域一直沒(méi)有統(tǒng)一、全面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)誕生，這嚴(yán)重影響了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭。例如在視頻監(jiān)控設(shè)備中，消費(fèi)者購(gòu)買了不同產(chǎn)家的監(jiān)控設(shè)備，在搭配使用中，經(jīng)常出現(xiàn)兼容性問(wèn)題。因此，本文將在下一章中分析視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)互通的問(wèn)題。

4視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)互通分析

4.1抽樣數(shù)據(jù)

本文選擇星網(wǎng)銳捷、大華股份、?？低暋⑻K州科達(dá)、中興力維五家國(guó)內(nèi)知名企業(yè)的IPC、NVR兩款主流產(chǎn)品，進(jìn)行視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)互通問(wèn)題的研究。

4.2主流接人協(xié)議簡(jiǎn)介

4.2.1GB/T 28181簡(jiǎn)介

作為公安部所頒布實(shí)施的第一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 28181較好地解決了不同系統(tǒng)間的互聯(lián)互通難題，受到了各大視頻產(chǎn)商的積極響應(yīng)與接納，并在平安城市項(xiàng)目中被普遍推廣應(yīng)用。其主要致力于解決系統(tǒng)層級(jí)的交互通信與資源管理，憑借開(kāi)放、清晰的接口設(shè)計(jì)，可將整個(gè)城市的安防報(bào)警系統(tǒng)級(jí)聯(lián)成一個(gè)大系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自頂向下的管理。

4.2.2 ONVIF簡(jiǎn)介

該標(biāo)準(zhǔn)致力打造不同企業(yè)的產(chǎn)品，可以通過(guò)一個(gè)“統(tǒng)一的語(yǔ)言”來(lái)進(jìn)行溝通，確保用戶端設(shè)備不被固有解決方案所束縛，而這個(gè)“統(tǒng)一的語(yǔ)言”即該協(xié)議所描述的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)視頻的數(shù)據(jù)模型、交互接口、通信模式等。同時(shí)，ONVIF協(xié)議所提供的接口是對(duì)全球廠商免費(fèi)開(kāi)放使用的，這使得諸多不同廠商所生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品具備互通性。

4.3統(tǒng)計(jì)表

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，選取的五家企業(yè)生產(chǎn)的IPC產(chǎn)品對(duì)GB/T 28181與ONVIF協(xié)議支持率達(dá)到100%，而NVR產(chǎn)品對(duì)GB/T 28181與ONVIF協(xié)議的支持率分別達(dá)到25%與100%。因此，GB/T 28181與ONVIF協(xié)議已被大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)所采納使用，這有助于消費(fèi)者以家庭為單位，使用不同企業(yè)生產(chǎn)的視頻監(jiān)控產(chǎn)品，成功搭建安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

4.4建議措施

GB/T 28181與ONVIF在應(yīng)用范圍上存在差異，但在協(xié)議內(nèi)容上并沒(méi)有存在明顯的沖突。GB/T 28181更多的應(yīng)用于系統(tǒng)層面，以構(gòu)建市級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)的多層級(jí)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，主要實(shí)現(xiàn)的是城市安防系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。而ONVIF主要解決了設(shè)備與設(shè)備之間指令交互、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐?wèn)題。因此，從應(yīng)用范圍上看，GB/T 28181與ONVIF可以起到互補(bǔ)的作用，而且兩個(gè)協(xié)議可以運(yùn)行于同一個(gè)設(shè)備，而不互相干擾。

基于上述分析，當(dāng)前，國(guó)家應(yīng)該大力提倡、推廣視頻監(jiān)控設(shè)備同時(shí)支持GB/T 28181與ONVIF兩種通信標(biāo)準(zhǔn)，這是解決視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)互通行之有效的措施。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度講，國(guó)家應(yīng)設(shè)立專項(xiàng)研究，積極研究推動(dòng)ONVIF與GB/T28181合二為一，取長(zhǎng)補(bǔ)短，搶先制定出一個(gè)更全面、更通用的視頻監(jiān)控通信協(xié)議。這也許是中國(guó)安防企業(yè)彎道超車的一次歷史性機(jī)會(huì)。

篇(5)

關(guān)鍵詞：智能家居；Zigbee；3G網(wǎng)絡(luò)；安全監(jiān)控

引言

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及人們生活水品的提高，越來(lái)越多的人不再滿足于傳統(tǒng)的家居生活方式，開(kāi)始期望出現(xiàn)一種依托現(xiàn)代科技的全新的家居體驗(yàn)，智能家居技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[1]，無(wú)論在傳統(tǒng)家居還是智能家居中，安全問(wèn)題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。而一般的家居控制僅擁有家庭局域網(wǎng)絡(luò)，只能在家庭內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控[2]。本文在此基礎(chǔ)之上研究并設(shè)計(jì)了一種基于Zigbee及3G網(wǎng)絡(luò)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且能夠通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)的了解家庭內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，提高家居生活的安全系數(shù)。

1系統(tǒng)架構(gòu)

本文研究設(shè)計(jì)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)采用Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)加3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，家居內(nèi)部的各種環(huán)境數(shù)據(jù)例如溫度，濕度等以及各家用電器的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)傳送至嵌入式主控芯片，由嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析處理，在此基礎(chǔ)之上，添加視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)在大門(mén)，陽(yáng)臺(tái)等存在安全隱患的地方安裝攝像頭，進(jìn)行視頻監(jiān)控，進(jìn)一步提高家居安全系數(shù)。視頻數(shù)據(jù)也一并送至嵌入式主控系統(tǒng)，進(jìn)行壓縮、編碼等處理。為了方便人們?cè)谕獬龅臅r(shí)候可以實(shí)時(shí)的了解家庭情況，本文將嵌入式系統(tǒng)收集并處理之后的各家居數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet，用戶可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)、平板電腦等隨身攜帶的移動(dòng)終端實(shí)時(shí)的了解家庭內(nèi)部環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)

2硬件設(shè)計(jì)

2.1 Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)

Zigbee又被稱為紫峰技術(shù)，是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。一般這個(gè)協(xié)議規(guī)定的通信技術(shù)是一種傳輸距離較短且功耗較低的無(wú)線通信技術(shù)。其主要特點(diǎn)是低復(fù)雜度、低功耗、近距離、低成本、自組織、低數(shù)據(jù)傳輸速率。主要適合應(yīng)用于各類自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可以嵌入到各種設(shè)備中。簡(jiǎn)而言之，ZigBee技術(shù)就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。

本文采用的Zigbee技術(shù)為CC2530片上系統(tǒng)解決方案，CC2530是由德州儀器開(kāi)發(fā)的一種典型的Zigbee技術(shù)解決方案，眾所周知，Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)需要一系列的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為支撐，本文采用的CC2530能夠建立起一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，但是所需要的成本相對(duì)于其他解決方案來(lái)說(shuō)有很大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)CC2530具有一些不同的運(yùn)行模式，切換不同的運(yùn)行模式可以有效地降低系統(tǒng)功耗，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性有著重要意義。

2.1.1Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

采用何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將決定局域網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)之間消息的傳遞方式。常見(jiàn)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有三種：星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x定一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)作為協(xié)調(diào)器，其周圍的相鄰終端節(jié)點(diǎn)均只與中心節(jié)點(diǎn)相互通信，中心節(jié)點(diǎn)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，需要分析處理所有的數(shù)據(jù)，必須連續(xù)不間斷供電。樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫抢寐酚善鲗?duì)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥龅囊恍┭a(bǔ)充即底層的若干個(gè)終端節(jié)點(diǎn)連接至路由器，各路由器再連接至協(xié)調(diào)器。通信時(shí)各終端的數(shù)據(jù)首先匯集到路由器，再由路由器傳送至協(xié)調(diào)器。網(wǎng)狀拓?fù)浼礃?shù)型拓?fù)渲械穆酚晒?jié)點(diǎn)可以與其附近的其他路由節(jié)點(diǎn)相互通信，信息傳輸方式更加復(fù)雜多變。三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

通過(guò)對(duì)上述各拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合本文設(shè)計(jì)需求可知本文更加適合采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

2.1.2無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

終端節(jié)點(diǎn)是整個(gè)智能家居系統(tǒng)最基礎(chǔ)的部分，由傳感器采集模塊和Zigbee精簡(jiǎn)功能設(shè)備集成而成。終端節(jié)點(diǎn)接收到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)采集命令之后，將傳感器采集到的家居環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，再由具有全設(shè)備功能的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)傳送至嵌入式系統(tǒng)。

常規(guī)的家居環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器如溫度傳感器，濕度傳感器，煤氣濃度檢測(cè)傳感器等都有成熟的電路，本文設(shè)計(jì)中只需將傳感器模塊與Zigbee模塊結(jié)合即可組成無(wú)線傳感器。無(wú)線傳感器結(jié)構(gòu)如圖2所示。在本文的星型Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲校瑹o(wú)線傳感器作為終端節(jié)點(diǎn)只需與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)之間相互通信，接收協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的命令，并將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳送至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3無(wú)線傳感器結(jié)構(gòu)

2.2 監(jiān)控視頻采集處理

在大門(mén)、陽(yáng)臺(tái)、客廳等室內(nèi)一些必要的地方安裝基于USB接口的數(shù)字?jǐn)z像頭，將采集到的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口直接送到嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行壓縮及編碼處理。數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接將采集的模擬視頻信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字視頻信號(hào)與模擬視頻信號(hào)相比具有抗干擾能力強(qiáng)，頻譜效率高，圖像失真少等優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的攝像頭基本以數(shù)字?jǐn)z像頭為主，購(gòu)買及安裝使用非常方便。嵌入式主控系統(tǒng)在接收到攝像頭發(fā)送的數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行壓縮處理之后將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至用戶的移動(dòng)終端，方便用戶隨時(shí)通過(guò)視頻圖像了解家居內(nèi)的安全狀況。

3監(jiān)控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

本文系統(tǒng)平臺(tái)采用ARM-Linux系統(tǒng)，其內(nèi)核功能與Linux操作系統(tǒng)非常相似，并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，驅(qū)動(dòng)程序需要實(shí)現(xiàn)的功能也一樣。只是在內(nèi)核編譯時(shí)，需要移植到ARM上的Linux系統(tǒng)所采用的編譯器以及一些頭文件和部分庫(kù)文件會(huì)依賴于具體的ARM處理器結(jié)構(gòu)。解決這一問(wèn)題只需在Makefile文件中制定即可。

3.1視頻采集壓縮功能實(shí)現(xiàn)

本文視頻采集功能的實(shí)現(xiàn)依靠USB攝像頭，其正常工作需要在ARM-Linux中配置相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序。Linux中關(guān)于視頻設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序常用的是Video4Linux。它提供了一系列的接口函數(shù)供視頻設(shè)備編程時(shí)調(diào)用。

首先將驅(qū)動(dòng)程序模塊編譯成.O目標(biāo)文件，放在內(nèi)核的/lib/modules/目錄下，使用depmod a命令將此模塊變成可加載模塊。在調(diào)用攝像頭功能時(shí)，使用insmod命令調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序中int init-module（void），設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)始初始化，初始化結(jié)束，攝像頭便能正常工作。攝像頭被正常驅(qū)動(dòng)之后，便是對(duì)視頻數(shù)據(jù)的采集工作。圖4為視頻采集工作流程圖。

圖4 視頻采集流程

完成對(duì)視頻的采集之后，為了便于視頻數(shù)據(jù)在3G網(wǎng)絡(luò)中傳輸，還需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以適應(yīng)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬。H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是JVT（Joint Video Team 視頻聯(lián)合工作組）提出來(lái)的一種新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，在圖像質(zhì)量相同的前提下，H.264數(shù)據(jù)壓縮比與MPEG-2相比高出2-3倍，比MPEG-4相比高出1.5倍到2倍。因此，經(jīng)過(guò)H.264標(biāo)準(zhǔn)壓縮后的視頻數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求更低，更適于帶寬非常緊張的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

3.2 3G網(wǎng)絡(luò)傳輸功能實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)的3G網(wǎng)絡(luò)部分的主要功能是將嵌入式主控系統(tǒng)收集并處理之后的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)及各類家居安全數(shù)據(jù)以無(wú)線的方式接入互聯(lián)網(wǎng)，并發(fā)送至用戶的手機(jī)等移動(dòng)終端。3G模塊接入方式采用WCDMA制式，選用能夠滿足監(jiān)控視頻傳輸帶寬需求的華為E1750無(wú)線上網(wǎng)卡它支持上行最高速率HSUPA 5.76Mbps；支持下行最高速率HSDPA 7.2Mbps，數(shù)據(jù)傳輸非?？臁?/p>

為使3G網(wǎng)卡在ARM-Linux下能夠正常工作，必須配置驅(qū)動(dòng)信息。

首先在/driver/usb/serial/p12303.c

中加入3G無(wú)線網(wǎng)卡的ID信息：

{USB-DEVICE（HUAWEI_VENDORID），HUAWEI_PRODUCT_ID））

在/driver/usb/serial/p12303.h中加入：

#define HUAWEI_VENDOR_ID 0xl2dl

#define HUAWEI_PRODUCT_ID 0xl001

然后，將Linux內(nèi)核重新編譯。

在內(nèi)核/dev目錄下建立新的字符節(jié)點(diǎn)

Mknod/dev/ttyUSB0 c 188 0

Mknod/dev/ttyUSB1 c 188 1

Mknod/dev/ttyUSB2 c 1 88 2

接下來(lái)交叉編譯3G虛線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的移植工具usb-modeswich，它是一種轉(zhuǎn)換USB設(shè)備工作模式的工具。usb-modeswich.setup文件中加入以下程序：

#Huawei E1750

#Contributor：Anders Blomdell，Ahmed Soliman

DefaultVendor=0x12dl

DefaultProduct=0x1446

TargetVendor=0xl2dl

TargetProduct=0x1001

#only for reference and0.x versions

MessageEndpoint=0x0l

MessageContent=”55534243123456780000000000000011060000000000000000000000000000”

HuaweiMode=0

運(yùn)./usb_modeswitch即可切換3G網(wǎng)卡的工作模式，進(jìn)行3G撥號(hào)上網(wǎng)。

實(shí)驗(yàn)室條件下，在基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式平臺(tái)基礎(chǔ)之上連接USB攝像頭，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為實(shí)驗(yàn)室的WCDMA3G網(wǎng)絡(luò)，終端為一個(gè)普通的安卓系統(tǒng)智能手機(jī)。測(cè)試了包括燈光控制、溫濕度采集等10個(gè)節(jié)點(diǎn)，最遠(yuǎn)距離協(xié)調(diào)器13米，結(jié)果表明，在Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，沒(méi)有出現(xiàn)掉線的情況，能夠有效的采集并傳輸測(cè)試的數(shù)據(jù)。3G通信網(wǎng)中也能夠高效的傳輸視頻等信息數(shù)據(jù)。圖5為實(shí)驗(yàn)室條件下手機(jī)終端接收到的監(jiān)控畫(huà)面。

圖5 移動(dòng)終端監(jiān)控畫(huà)面

4 總結(jié)

本文研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Zigbee及3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了Zigbee網(wǎng)絡(luò)采集的各種室內(nèi)安全數(shù)據(jù)和攝像頭采集的視頻監(jiān)控畫(huà)面一并通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至用戶移動(dòng)終端。為用戶提供了一個(gè)家居安全監(jiān)控平臺(tái)。3G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也契合了當(dāng)下高速發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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篇(6)

【關(guān)鍵詞】 智能家居 電氣安全 綜合測(cè)試

一、引言

隨著我國(guó)改革步驟的加快，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，智能制造技術(shù)也為工業(yè)革命帶來(lái)了契機(jī)。家用電器行業(yè)得到了較快的發(fā)展，人們逐漸開(kāi)始購(gòu)買空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電視等電器設(shè)備，極大地提高了生活質(zhì)量和水平。但是，在快速發(fā)展和使用過(guò)程中，許多家用電器的質(zhì)量問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)，問(wèn)題層出不窮，嚴(yán)重影響了人們的生活和生命健康安全。構(gòu)建完善的電氣綜合測(cè)試技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)家用電器的問(wèn)題，確保家用電氣的質(zhì)量合格[1]。

二、智能家居時(shí)代電氣設(shè)備應(yīng)用分析

為了能夠提高家用電器的使用壽命，確保家用電器無(wú)故障運(yùn)行，智能家居采用了嚴(yán)格測(cè)試工作，以便能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)用電器存在的問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，家用電器應(yīng)用及測(cè)試工作依然存在較多的問(wèn)題：

（1）許多家用電器安全標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范。家電行業(yè)發(fā)展迅速，不同功能的家用電氣安全標(biāo)準(zhǔn)更新較慢，導(dǎo)致家用電器安全問(wèn)題頻發(fā)，影響人們使用[2]。

（2）家用電器漏電現(xiàn)象較為嚴(yán)重。漏電可能導(dǎo)致家庭人員生命健康受到威脅，一般漏電發(fā)生的原因是絕緣工作沒(méi)做好，家用電器內(nèi)部導(dǎo)電部件之間的絕緣不完善。

（3）大功率家用電器安全問(wèn)題頻繁發(fā)生。大功率家用電器瓦數(shù)較大，家用電器內(nèi)部導(dǎo)線質(zhì)量不合格，容易導(dǎo)致設(shè)備工作短路，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)火災(zāi)，比如電磁爐、高壓鍋和電熱設(shè)備等，瓦數(shù)都高達(dá)兩三千瓦，如果使用不當(dāng)，極有可能引發(fā)火災(zāi)。

（4）不法商家偷工減料。許多家用電器對(duì)制造材料的要求較高，而許多制造商為了追求利潤(rùn)最大化，制造家用電器時(shí)容易偷工減料，或者使用較次的材料進(jìn)行加工生產(chǎn)，為用電器的安全使用埋下了隱患，非常容易產(chǎn)生安全事故。

三、智能家居時(shí)代電氣設(shè)備安全測(cè)試技術(shù)

隨著智能家居時(shí)代的快速發(fā)展和普及，電氣設(shè)備安全測(cè)試技術(shù)也在迅速發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始逐漸引入國(guó)外先進(jìn)的電氣設(shè)備測(cè)試技術(shù)，家用電器測(cè)試技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）泄露電流測(cè)試技術(shù)。泄露電流是指在不存在電器運(yùn)行故障和電壓的情況下，電器中存在電流泄露。根據(jù)電氣設(shè)備測(cè)試經(jīng)驗(yàn)可以獲知，電流泄露的情況包括以下幾個(gè)方面：電器中相互絕緣的金屬零件之間泄露電流；帶電零件與接地零件之間泄露電流；周圍介質(zhì)與絕緣表面形成的電流；人體觸及家用電器設(shè)備時(shí)，設(shè)備經(jīng)人體流入大地的電流或由設(shè)備經(jīng)人體又回到設(shè)備的電流。因此，泄露電流測(cè)試時(shí)主要針對(duì)這些部位進(jìn)行測(cè)試，可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)泄露電流的部位[3]。

家用電器設(shè)備通電以后，可以在正常工作狀態(tài)下檢查電流。對(duì)地漏電流就是指流過(guò)保護(hù)接地導(dǎo)線的電流，也是測(cè)量家用電器設(shè)備通過(guò)電源線地線流回到地的電流，大多數(shù)家用電氣設(shè)備都采用具有三芯插頭電源，具體的測(cè)試流程如圖1所示。Sl左S2合電源反接的狀態(tài)下；S1右，S2合的正常狀態(tài)下；S2斷開(kāi)中線，S1左的單一故障反向供電的狀態(tài)下；S2斷開(kāi)中線，S1右的單一故障正向供電下；進(jìn)行漏電流測(cè)試，對(duì)地漏電流在通常狀態(tài)下需要小于5mA，SFC（單一故障狀態(tài)下）必須小于 10mA。

家用電器外殼電流是指人接觸到設(shè)備上的接地保護(hù)外漏部分，部分電流將會(huì)從用戶身上流過(guò)，測(cè)試流程如圖2所示。S1用于反轉(zhuǎn)電源線，S3用于打開(kāi)或閉合接地連接，S2用于斷開(kāi)中線，外殼漏電流在正常使用狀態(tài)下需要小于100μA，單一故障狀態(tài)下小于500μA。

（2）耐壓測(cè)試技術(shù)。家用電器工作時(shí)，電壓的高低和動(dòng)態(tài)變化較為頻繁，因此家用電器的耐壓測(cè)試就顯得非常重要。一般地，耐壓測(cè)試是指將一個(gè)高于正常工作的電壓接入到一個(gè)家用電器設(shè)備上，按照耐壓測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間，如果設(shè)備的絕緣性合格，則加在上面的電壓僅僅產(chǎn)生一些微小的漏電流或不產(chǎn)生漏電流[4]。對(duì)一般的被測(cè)設(shè)備來(lái)講，耐壓測(cè)試技術(shù)的關(guān)鍵是測(cè)量火線與機(jī)殼之間的漏電流值，相關(guān)規(guī)定如下：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電壓是兩倍被測(cè)量電氣設(shè)備的工作電壓加1000V，部分電氣設(shè)備的測(cè)試電壓也可以高于這個(gè)規(guī)定值，測(cè)試電壓必須在5S內(nèi)逐漸上升，達(dá)到測(cè)試電壓值，保證測(cè)試電壓值穩(wěn)定加壓時(shí)長(zhǎng)不少于5s，此時(shí)被測(cè)量的家用電器回路泄露的電流值等于額定電流的1.5倍。

（3）接地電阻測(cè)試。隨著家用智能大功率電氣的增多，接地電阻測(cè)試就顯得非常重要。接地電阻測(cè)試可以使用自動(dòng)化的測(cè)試系統(tǒng)，包括程控電源模塊測(cè)試、信號(hào)采集調(diào)理模塊設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。程控電源模塊可以輸出0v-140v的程控電源或升流器，并且在DSP控制系可以輸出相關(guān)的電壓測(cè)試結(jié)果，經(jīng)流器升流之后可以設(shè)定一個(gè)輸出電流值，并且將電流值輸出到調(diào)理電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和結(jié)果展示功能。

家用電器接地電阻測(cè)試時(shí)可以將設(shè)備電源線斷開(kāi)，被測(cè)設(shè)備不需要家電，使用10A的恒流源提供一個(gè)交流電信號(hào)，獲取通過(guò)電阻造成的電壓降，計(jì)算接地電阻值，如圖3所示。

家用電器的外殼為了防止短路造成瞬間電壓過(guò)高，通常都需要設(shè)置一些絕緣電阻，絕緣電阻通常達(dá)到兆歐級(jí)別，具體的絕緣電阻測(cè)試流程如圖4所示。

四、 結(jié)束語(yǔ)

隨著智能家用電器的普遍使用和發(fā)展，家用電器的安全使用已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。做好家用電器安全測(cè)試工作，有助于及時(shí)地發(fā)現(xiàn)家用電器存在的問(wèn)題，保證家用電器的質(zhì)量和合格率，進(jìn)一步保障使用人員的生命健康安全。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 邵奇峰， 吳必瑞. 智能家居電話網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電氣應(yīng)用， 2009， 28（3）：42-44.

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篇(7)

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能門(mén)禁；智能環(huán)境監(jiān)測(cè)；智能安防；智能家電

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2016）01-0076-03

引言

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)涵蓋和跨越大量現(xiàn)有的專業(yè)門(mén)類和技術(shù)體系的國(guó)家戰(zhàn)略性新興技術(shù)，是當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一。[1-3]如何與時(shí)俱進(jìn)地培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才成了高校教育的首要任務(wù)。從2010年以來(lái)，全國(guó)200多所本科院校、100多所專科院校相繼開(kāi)設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是下一代信息技術(shù)的代表[4]，物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學(xué)科，如何利用3～4年時(shí)間讓學(xué)生熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才，各高校和社會(huì)各界人士都在積極探討。高校教師團(tuán)隊(duì)身處一線教育崗位，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際需求與教學(xué)需求，設(shè)計(jì)一套適合培養(yǎng)優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的教學(xué)設(shè)備，有著重大的社會(huì)意義。[5-7]

在物聯(lián)網(wǎng)的眾多典型應(yīng)用中，智能家居和我們的生活關(guān)系最密切，其市場(chǎng)正日漸興起。伴隨著巨大的產(chǎn)業(yè)需求，我國(guó)智能家居產(chǎn)業(yè)的人才需求量也一路高漲。智能家居的目的是創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效、舒適安全、便利節(jié)能、健康環(huán)保的居住環(huán)境，優(yōu)化人們的生活方式和居住環(huán)境，幫助人們有效地安排時(shí)間、節(jié)約各種能源。[8-10]智能家居平臺(tái)也是一個(gè)涵蓋多種交叉學(xué)科的綜合平臺(tái)，是將理論知識(shí)靈活應(yīng)用到實(shí)際生活的經(jīng)典之作。[11]因此，研究和學(xué)習(xí)智能家居的開(kāi)發(fā)過(guò)程成為許多高校培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用人才的一個(gè)有效途徑。

學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的實(shí)踐中不僅能接觸到硬件設(shè)計(jì)、軟件代碼編寫(xiě)，還能體會(huì)實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各相關(guān)專業(yè)知識(shí)的交叉引用，積累開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。有了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，學(xué)生不用走出校門(mén)、不用找企業(yè)實(shí)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)室里就能積累項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)團(tuán)體精神、提高技術(shù)技能，為就業(yè)創(chuàng)造更好、更多的機(jī)會(huì)。

實(shí)訓(xùn)平臺(tái)整體設(shè)計(jì)

面向應(yīng)用型本科的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的綜合應(yīng)用為切入點(diǎn)，將與居家生活有關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程綜合管理設(shè)備。筆者主要采取點(diǎn)面結(jié)合的研究方法，吸收了嵌入式處理器、ZigBee無(wú)線模塊、RFID模塊的最新研究成果，并注重對(duì)各大高校需求進(jìn)行調(diào)研，以期找到符合大多數(shù)普通高校所要求的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，構(gòu)建求大同存小異的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。本文按功能將物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)劃分為4個(gè)子系統(tǒng)，下頁(yè)圖1是系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框架圖。

各模塊的主要功能包括：

①中央控制器：中央控制器是物聯(lián)網(wǎng)綜合集成創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的核心，中央控制器采用S3C6410+Linux操作系統(tǒng)，通過(guò)QT界面功能菜單、來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)負(fù)責(zé)的命令、手機(jī)短信控制和遙控器控制信息等多種控制手段，控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)。

②智能門(mén)禁子系統(tǒng)：門(mén)禁模塊主要實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別、ID卡識(shí)別、密碼識(shí)別、可視對(duì)講、文本留言、語(yǔ)音留言和圖像留言等功能。門(mén)禁控制器采用S3C6410+Linux操作系統(tǒng)，通過(guò)QT界面功能菜單以及模塊連接中央控制器共同實(shí)現(xiàn)門(mén)禁的各項(xiàng)功能。

③智能環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：室內(nèi)信息包括室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度及室內(nèi)光照度等信息；傳感器采集到相應(yīng)信息后，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸給中央控制器，中央控制器通過(guò)友好的人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)環(huán)境信息，同時(shí)以折線圖的方式，清楚地展現(xiàn)出環(huán)境變化情況，環(huán)境監(jiān)測(cè)信息同時(shí)會(huì)作為其他子系統(tǒng)控制判斷的依據(jù)。

④智能安防子系統(tǒng)：安防模塊由火焰、煙霧、燃?xì)饧叭梭w紅外4種傳感器及終端檢測(cè)控制器組成，負(fù)責(zé)防火、防爆及防盜探測(cè)報(bào)警。在正常布防狀態(tài)下，安防模塊節(jié)點(diǎn)將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息發(fā)送給中央控制器，中央控制器根據(jù)設(shè)定的閾值和預(yù)設(shè)的報(bào)警方案啟動(dòng)報(bào)警，預(yù)警方式有短信、聲光、語(yǔ)音和文字等。

⑤智能家電控制子系統(tǒng)：家電控制包括燈光控制、窗簾控制、風(fēng)扇控制。控制家電時(shí)，中央控制器接收互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)客戶端或中央控制器QT界面功能菜單控制命令，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)將控制命令發(fā)送給由目標(biāo)家電連接的終端節(jié)點(diǎn)，控制相應(yīng)的家電。控制燈光的亮/滅和窗簾的開(kāi)/合；在自動(dòng)情境模式中，通過(guò)檢測(cè)室內(nèi)光照度等信息，完成燈光及窗簾的自動(dòng)控制。

各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.智能門(mén)禁子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主控制器由嵌入式網(wǎng)關(guān)、7寸顯示觸摸屏、室內(nèi)攝像頭、3G模塊等組成。嵌入式網(wǎng)關(guān)采用ARM1176JZF-S3C6410 + Linux 2.6操作系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)的輸入方式采用電阻式觸摸屏輸入，用戶可在觸摸屏上通過(guò)點(diǎn)觸來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能終端的控制，也可以通過(guò)觸摸屏來(lái)輸入信息。主控制器按照使用功能又分為室內(nèi)中央控制器和室外門(mén)禁控制器。室外門(mén)禁控制器通過(guò)以太網(wǎng)路由器組成局域網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)框架圖如圖2所示。

2.智能環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊主要由ZigBee節(jié)點(diǎn)、溫濕度檢測(cè)傳感器、光照度檢測(cè)傳感器和二氧化碳檢測(cè)傳感器組成。ZigBee節(jié)點(diǎn)將采集到的室內(nèi)環(huán)境信息，通過(guò)無(wú)線方式傳遞給協(xié)調(diào)器；協(xié)調(diào)器模塊通過(guò)串口1與室內(nèi)中央控制器連接；中央控制器通過(guò)讀取串口數(shù)據(jù)獲得數(shù)據(jù)幀，再根據(jù)通信協(xié)議解析協(xié)議內(nèi)容提取溫濕度和光照度的具體數(shù)據(jù)值。圖3所示的是ZigBee網(wǎng)絡(luò)下的環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。

3.智能安防子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

安防模塊主要由ZigBee節(jié)點(diǎn)、火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、燃?xì)鈧鞲衅骱腿梭w紅外傳感器組成。ZigBee節(jié)點(diǎn)將采集到的安防信息，通過(guò)無(wú)線方式傳遞給協(xié)調(diào)器；協(xié)調(diào)器模塊通過(guò)串口1與室內(nèi)中央控制器連接；中央控制器通過(guò)讀取串口數(shù)據(jù)獲得數(shù)據(jù)幀，再根據(jù)通信協(xié)議解析協(xié)議內(nèi)容提取各安防監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在布防時(shí)，中央控制器通過(guò)串口發(fā)送指令給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器再根據(jù)節(jié)點(diǎn)編號(hào)發(fā)送給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。圖4所示的是ZigBee網(wǎng)絡(luò)下的安防子系統(tǒng)。

4.智能家電控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

家電控制模塊主要由ZigBee節(jié)點(diǎn)、LED呼吸燈、電動(dòng)窗簾和PWM風(fēng)扇組成，室內(nèi)中央空調(diào)接收來(lái)自QT界面、Web網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)客戶端或短信發(fā)來(lái)的控制指令，將指令轉(zhuǎn)化為控制命令幀，發(fā)送給協(xié)調(diào)器。協(xié)調(diào)器再通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)將指令發(fā)送給要控制的家電模塊。ZigBee節(jié)點(diǎn)模塊在接收到控制命令幀后，通過(guò)協(xié)議解析命令幀，控制家電模塊做出相應(yīng)動(dòng)作。圖5所示的是ZigBee網(wǎng)絡(luò)下的家電控制子系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)

筆者將物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)分成4個(gè)部分，分別設(shè)計(jì)了各部分的個(gè)子系統(tǒng)，此實(shí)訓(xùn)平臺(tái)具有以下一些特點(diǎn)：①多學(xué)科集成創(chuàng)新技術(shù)。諸多技術(shù)的融合可加深物聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)一些關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理解，方便他們靈活學(xué)習(xí)和應(yīng)用各科知識(shí)，提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力。②嵌入式可視對(duì)講技術(shù)。門(mén)禁模塊與中央控制器組成局域網(wǎng)，以S3C6410+QT的開(kāi)發(fā)模式，在Linux操作系統(tǒng)中移植Qt4.7.0，通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行音視頻的實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)模擬門(mén)禁監(jiān)控與對(duì)講功能。③多傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)識(shí)別與采集。能同時(shí)采集多種類的終端傳感器，在ZigBee節(jié)點(diǎn)上完成數(shù)據(jù)的識(shí)別、傳送和采集。相信隨著科技的發(fā)展，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)將會(huì)越來(lái)越完善。

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