基于物聯網的智能家居系統的設計與實現

井 濤

（沈陽工業大學信息科學與工程學院，110023）

基于物聯網的智能家居系統的設計與實現

井 濤

（沈陽工業大學信息科學與工程學院，110023）

我們所處的時代是一個互聯網迅速發展的時代，我國的經濟水平也在逐漸得到提高，不僅如此，科學技術也得到了長足的發展，家居與我們的日常生活有著密切的聯系，智能家居也慢慢在影響著人們的生活。智能家居在近幾年也在不斷地發展，它在悄悄地影響并改變人們的生活方式，但是我國的智能家居系統與許多國家相比仍然有所欠缺，無論是在設計方面，還是在最后的實現環節當中，我國的智能家居與發達國家相比還有一些差距。本文在物聯網基礎上的智能家居系統的設計及其實踐進行了詳細的分析，對其構建和工作原理進行了探索，希望能夠對我國的智能家居系統能夠有所促進。

智能家居；物聯網；設計；實現

智能家居在構建上主要分包括應用層、中間件層、中心控制平臺、感應層在內的四層，在這四層之間所需要的信息的傳遞主要依靠現代的WIFI技術、3G技術等來實現，本文除了對這四層進行介紹外，還對各層工作的原理進行了詳細的介紹，并對其功能做了一定的了解，呈現出物物之間、物人之間的交互性控制功能以及安全方案功能的實現的具體的過程。

1　物聯網概述

物聯網除了具備互聯網所具有的各項功能之外，還能夠真正實現物體之間的通信，物聯網能夠將物理實體與虛擬網絡進行有效的連接，使用戶能夠突破時間、空間的限制，從而對用戶家中的各個物理實體進行有效的控制。

下圖1是智能家居系統示意圖：

圖1　

2　物聯網智能家居系統的構建及其工作原理

2.1四層體系構建概述

家庭網關是嵌入式智能家居體系的唯一借口，通過這一接口可以進行各種家庭設備信息的存儲以及處理等，在智能家居的使用過程中，往往需要對其系統功能進行適當的增加、改變等，在對這些功能進行改變的過程中就會涉及到許多家庭設置，系統拓展的難度也隨之增加，因此，我們需要一個能夠對各項功能進行統一管理的具有多功能的網關。

2.2四層體系構建的具體分析

（1）系統監控設備以及傳感設備。本系統的傳感及監控設備設計到了許多方面，這一層起到向中心控制平臺傳遞信息的作用，以及管理設備。這一部分的設備有攝像頭以及各式各樣的傳感器，主要是對各種方面進行探測，包括外部環境、物理形態、信號等方面。

（2）中心控制平臺。在智能家居系統當中，中心控制平臺在四個層次當中屬于最重要的層次，它也起到了十分重要的作用。一方面，感知層負責信息的傳遞，中央控制器則是接受傳遞的信息并且對其進行分析，再由感知層發布與模擬器執行方式相關的控制信息或者是指令，最終由與模擬器相連的物體進一步操作。另一方面，當有突發事件或者是緊急狀況產生的時候，這一系統能夠進行自動報警。

圖2　

3　智能家居系統的設計與實現

智能家居所采用的控制硬件是手機模塊、ARM9、ZigBee模塊，所采用的家庭網絡主要是ZigBee無限網絡，由于其有較高的安全性以及系統相對完善，在目前的智能家居中被廣泛地使用，我們就智能家居所采用的控制硬件進行簡單地介紹以便更好地對其進行理解。

3.1智能家居系統中的ARM處理器

這一模塊所利用的芯片主要是CC2430芯片，這一芯片雖然沿用的是CC2420芯片的相關架構，但是在許多方面都要優于CC2420芯片。CC2430芯片所采用的生產工藝是0118μm CMOS生產工藝，它的優勢在于電流損耗比以往低，無論是工作時的電流還是在接受或者是發射狀態下的電流損耗均很低，因此，這一生產工藝對于電池壽命有較高要求的應用尤其適用。

智能家居系統的主要工作原理如圖2所示：

4　結束語

我國不僅經濟得到長足的發展，科學技術也得到很大的發展，由于各種條件的相互作用，智能家居在不斷地得到發展，智能家居不僅方便了人們的生活，對人們的生活方式的改變也產生了深刻的影響。但是仍然希望通過本文對物聯網智能家居的系統進行了簡單的介紹，對其特點進行了分析，希望本行業的人能夠重視改進物聯網智能家居系統的水平，促進其不斷發展。

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［4］ 沈彤，朱昊，胡靜，等.物聯網智能家居系統演示平臺的設計與實現［J］.南京師范大學學報（工程技術版），2013，（1）.

［5］ 包依勤.基于物聯網技術的智能家居系統的研究與探討［J］.物聯網技術，2013，（8）.

Design and implementation of intelligent home networking system based on

Jing Tao
（Shenyang University of Information Science and Engineering，110023）

Our era is the era of the rapid development of the Internet， the economic level of our country also gradually improved， not only that，science and technology has also been considerable development， home and our daily life has a close relationship，smart home is slowly affecting people's lives.Smart home in recent years also in the continuous development，it quietly affecting and changing people's way of life，but smart home system in our country and many countries compared still lacking，either in the design or in the final realization of the link，our wisdom can compared to the home and the developed countries， there are still some gaps between.The smart home system based on the design and practice in the networking were detailed analysis， on the exploration of the construction and working principle， hope to be able to of our country， the smart home system will help.

Intelligent home；Internet of things；design；realization