基于物联网的智能家居设计与实现

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1、基于物联网的智能家居设计与实现摘要：随着科技的飞速发展，信息时代已经到来，对人们的生产和生活产生深刻的影响，智能家居系统应运而生。传统的智能家居控制网络多采用嵌入式的家庭网关，但随着时代的发展，逐渐演变出一些缺陷，无法满足智能家居系统的需求。本文将对物联网基础上的智能家居系统进行简要分析，对物联网的智能家居系统设计与实现方式进行探讨。关键词：物联网；智能家居；设计；实现中图分类号：TP273.5文献标识码：A文章编号：1674-7712（2014）12-0000-01物联网是信息时代发展下的新兴产物，物联网技术的应用和发展对现代人的生活产生了深远的影响，使传

2、统的家居生活发生了彻底的转变。智能家居系统中应用万联网技术，可以弥补传统嵌入式网关中存在的不足，提高智能家居系统改善生活环境的效果。一、基于物联网的智能家居系统5（一）物联网。物联网的定义根据研究者的不同也存在一定差异，目前为止还没有一个统一认可的定义出现，它涉及各种不同的领域，是各种技术集成的结果。一般认为物联网是由互联网物体在规范的通信协议基础上所形成的网络，能够推动社会的发展，并对真实生活中的事件产生一定的影响[1]。物联网的技术范围十分广泛，比较核心的高端技术有无线传感器的网络技术、互联网技术、射频识别技术、信息安全技术以及纳米技术等，组成较为复杂。

3、（二）智能家居。智能家居是通过高新科技的综合运用，将住宅之中的各项家居设施进行有效的相互连接，使家居设施形成一个有效的整体，并对其进行智能的控制，为人们提供舒适、安全的宜居环境。智能家居的提出对家居环境的改善具有重大作用，随着科技的发展，智能家居系统也在不断的升级，网络化的智能家居系统得到了全面系统的发展。（三）基于物联网的智能家居系统。智能家居随着无线网络的发展得到了不断的升级，传统的智能家居网络是采用嵌入式的家庭网关将家居系统与互联网进行有效的连接，可以对家居设备进行远程的控制，但成本较高，信息资源共享率低，性价比不高[2]。物联网的出现为智能家居系统的

4、发展提供了新的契机，基于物联网的智能家居系统可以在住宅内设置适当的传感器，对住宅环境中的各类信息进行采集，包括人员、设施和环境，再通过Zigbee无线网络将这些信息与物联网网关进行有效连接。用户可以通过智能设备，如手机或者电脑等，对住宅信息进行查询，对住宅设施进行智能控制，将家居环境变成一个有机的网络整体。二、基于物联网的智能家居系统的构成5基于物联网的智能家居系统由多部分构成，其中主要的构成要件是家庭智能模块、Zigbee无线传输、信息处理单元、ARM中央控制平台、无线通信和网络通信等。基于物联网的家庭智能控制可以通过远程控制端对住宅中的设备进行有效控制，

5、当住宅发生失窃、闯入等安全威胁时，智能系统能够进行自动的报警处理，并且对住宅中的照明和空调进行远程智能控制[3]。通过Zigbee无线网络对住宅与控制端进行有效连接，中央控制台可以对住宅中的情况进行实时的监控，用户即使不在家中，也能够对家庭中的情况进行全面的掌握和控制。三、基于物联网的智能家居系统的设计与实现（一）物联网智能网关的设计与实现。物联网智能家庭网关在智能家居系统中占有重要地位，是服务器与终端设备进行有效连接的关键，Zigbee无线网络技术是其进行连接的核心技术，网关将通过Zigbee无线网络从感知器中获得家庭中的各项数据，并通过各种网络接口转化发

6、送到服务器中。物联网网关的系统可以分为三种产品，分别是以太网、GPRS接口和WiFi接口，用户可以根据自己上网方式等情况的不同需求对产品类型进行选择。5（二）感知控制层的设计与实现。感知控制层的设计是通过在家庭中的各种电器设备的工作状态和参数进行感知，并根据实际的需要对电器设备的工作状态进行适当的智能调整。感知控制层的主要设备包括智能开关、智能插座、环境感知器、红外智能遥控器等，同时也包括智能水、电、热表和室内的各种阀门装置。所有智能家居所需要的这些设备中都具有Zigbee无线接口，可以与物联网进行有效的通信连接。（三）接入层与网络层的设计与实现。接入层的主

7、要功能是将信息接入到互联网络之中，最主要的设备是物联网网关，这一层是感知层与互联网层之间的连接桥梁。接入层可以通过Zigbee无线接口与感知控制层进行信息通信，对服务器发出远程的控制指令，也可以通过以太网等接口与局域网进行连接，实现远程通信的功能[4]。这些通讯接口的设置就是为了满足用户的多样化智能网络需求。网络层主要是指互联网络的设计，这一层的主要设备包括路由器、交换机、调制解调器等各种网络设备。5（四）管理与应用层的设计与实现。物联网的智能家居系统通过应用服务器和数据服务器等对智能系统的服务进行智能的管理，将感知控制层的各项数据进行收集、整理，并且发布在

8、互联网络中，可以通过远程设备对信息资源进行浏览查看。