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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）08-0228-01

如今隨著人們生活水平的提高和生活需求的擴(kuò)大，越來越多的家電設(shè)備進(jìn)入了人們的生活中，做飯用的電飯煲、微波爐、烤箱、電磁爐，飲水用的電熱水器，抽油煙機(jī)、自動(dòng)抽濕機(jī)等清潔用具以及電視、空調(diào)、洗衣機(jī)等等。這些家電設(shè)備在一定程度上改善了人們的生活，給人們的生活帶來了便利。但是這些家電設(shè)備每個(gè)都獨(dú)立工作，人們可能會(huì)顧及不過來，給人們的生活也帶來了一些不必要的困擾。但是有了物聯(lián)網(wǎng)之后，人們可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對家居的遠(yuǎn)程控制，還可以讓所有的家具一起協(xié)同工作，提高他們的智能化水平，這樣在節(jié)約能源的同時(shí)還可以減少意外事故的發(fā)生。

1智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的基本概念

如今，隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活條件的改善，人們對生活質(zhì)量有了更好的要求。人們在日常生活中用到的家用電器都逐步轉(zhuǎn)向智能化產(chǎn)品。智能家居指的是以用戶的住宅為使用平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、智能家居綜合設(shè)計(jì)和安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制以及音l、視頻技術(shù)等等將與人們?nèi)粘Ｉ钣嘘P(guān)的家用設(shè)備集成，構(gòu)建高效的家庭日常事務(wù)處理的管理系統(tǒng)。智能家居不僅可以讓家居更加安全、舒適、方便地為人們使用，還可以使人們的居住環(huán)境更加的節(jié)能和環(huán)保。智能家居在當(dāng)今的社會(huì)引起了人們的廣泛關(guān)注，它最重要的特點(diǎn)是智能化和遠(yuǎn)程控制。

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)，它采用同樂無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)不用人的操作，只是物品之間的自動(dòng)識(shí)別和信息的共享，在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，所有的物品都成為了人的同類，他們可以彼此交流信息。如今物聯(lián)網(wǎng)在我們的社會(huì)生活中已經(jīng)應(yīng)用的很廣泛了，其中，最重要的應(yīng)用就是智能家居的應(yīng)用。在智能家居中，許多家庭用具和設(shè)備都可以不用人們專門操作管理，比如，窗簾可以通過自己對光的感知度而自動(dòng)拉開和關(guān)閉；空調(diào)也可以通過自己對溫度的感知而調(diào)控到人們所需要的溫度；熱水器可以把水加熱后自己恢復(fù)到待機(jī)狀態(tài)；自動(dòng)抽濕機(jī)也可以在家里沒人的時(shí)候自己滅掉。這些不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，還可以減少安全隱患。

2物聯(lián)網(wǎng)滿足了智能家居系統(tǒng)的技術(shù)需求

2.1傳感器技術(shù)

在智能家居的設(shè)計(jì)和使用過程中，一個(gè)很重要的設(shè)備就是傳感器，這些傳感器包括門磁傳感器、可燃?xì)怏w的探測器、水浸傳感器以及紅外線、壓力、光線等的傳感器。傳感器最重要的就是感知功能，比如，門磁傳感器主要是感知門窗的關(guān)閉情況，窗簾可以通過自己對光的感知度而自動(dòng)拉開和關(guān)閉；空調(diào)通過自己對溫度的感知而調(diào)控到人們所需要的溫度；熱水器可以把水加熱后自己恢復(fù)到待機(jī)狀態(tài)；自動(dòng)抽濕機(jī)也可以在家里沒人的時(shí)候自己滅掉。這些傳感器一般都是利用磁場的作用來決定按鈕的接通和關(guān)閉，他們主要通過自動(dòng)識(shí)別的無線電波實(shí)現(xiàn)各種功能。

2.2網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

智能家居覆蓋整個(gè)家庭，為人們提供全方位的智能服務(wù)。智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要輸各種網(wǎng)絡(luò)信息，傳輸方式可以是有線傳輸也可以是無線傳輸。其中有線傳輸?shù)墓β氏牡投以O(shè)計(jì)方便可靠，根據(jù)傳輸范圍的不同適用于不同的應(yīng)用場合。無線傳輸在部署和控制方面比較容易，是最方便的也是最有效的。智能安防系統(tǒng)就用到了無線傳輸數(shù)據(jù)，智能安防系統(tǒng)包括門禁、報(bào)警和監(jiān)控。它主要通過傳輸數(shù)據(jù)和圖像，能及時(shí)地讓人們知道發(fā)生的一切事情，比傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)省時(shí)省力還有效。

2.3信息處理技術(shù)

智能家居是一個(gè)非常人性化的設(shè)計(jì)。它的設(shè)計(jì)理念是以人為核心，給人以舒適的滿足感。智能家居系統(tǒng)的能力最通用的是人臉識(shí)別技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)。人臉識(shí)別技術(shù)主要是圖像攝取、人臉定位以及圖像預(yù)處理和人臉設(shè)別。它輸入的信息是要識(shí)別的人臉圖像以及圖像庫中預(yù)存的已知身份的人臉的圖像和相應(yīng)的編碼，輸出來的則是要識(shí)別的身份和已知身份二者信息的相似度。指紋識(shí)別技術(shù)是智能家居中最通用的信息處理技術(shù)，它的特征是手指按印的方向和著力點(diǎn)的位置不一樣，都會(huì)導(dǎo)致指紋圖案的模糊和變形從而導(dǎo)致無法識(shí)別的結(jié)果，因此指紋獲取方式一直在改進(jìn)，從利用光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)到利用電容傳感器再到利用生物射頻信號(hào)來獲取指紋信息，使得指紋識(shí)別技術(shù)的精確度越來越高。

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當(dāng)今隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在逐步興起，并且在全球已經(jīng)開始普遍使用了。本文主要針對物聯(lián)網(wǎng)在智能家居中的應(yīng)用及其智能家居系統(tǒng)做了進(jìn)一步的探討與研究，從而進(jìn)一步推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居中的具體適應(yīng)與需要。

關(guān)鍵詞：

互聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)產(chǎn)物；快速發(fā)展

目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國從概念的被接受到現(xiàn)在，只有短暫的十多年時(shí)間，在這一時(shí)間內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，也改變了人類的生活方式。物聯(lián)網(wǎng)顧名思義，物與物之間鏈接起來的互聯(lián)網(wǎng)，它也是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)技術(shù)產(chǎn)物，同時(shí)也是奠定在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上的，最終通過各種技術(shù)的鏈接以及管控，才得以實(shí)現(xiàn)的。目前，智能家居在全球都被認(rèn)為相當(dāng)重要。

一、目前智能家居不能普遍使用的原因

目前人類對生活品質(zhì)的要求越來越高，這也是智能家居系統(tǒng)快速發(fā)展的重大因素。它的出現(xiàn)可以讓人類享受更高品質(zhì)的生活，也可以找到做家務(wù)勞動(dòng)的替代者，從而為人類提供方便舒服的生活環(huán)境。除此之外，為人類的住宅安全也提供了更大的保障。在我國從智能家居剛開始的引進(jìn)到現(xiàn)在的穩(wěn)定發(fā)展，中間隨著智能家居行業(yè)內(nèi)部的逐漸探索與研究，現(xiàn)在距離快速發(fā)展階段已經(jīng)不遠(yuǎn)了。受我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的原因，目前我國的智能家居發(fā)展的不是很普遍，因?yàn)樗南到y(tǒng)相對于普通的家居價(jià)格來說比較高；然而另一個(gè)原因就是智能家居本身的問題。具體原因如下：

1、實(shí)際效果不佳

由于智能家居子系統(tǒng)之間的信息聯(lián)系與之間的操作性能比較差，所以當(dāng)投入實(shí)際生活中運(yùn)用的時(shí)候一般沒有設(shè)想的效果佳，所以目前眾多使用智能家居的家庭，只能使用其簡單的功能。

2、感應(yīng)設(shè)備與技術(shù)不夠完善

由于目前智能家居的應(yīng)用子系統(tǒng)眾多為執(zhí)行器，它的執(zhí)行完全依附于對家庭的全面感知，但是智能家居的全面感知設(shè)備與技術(shù)又不是很完善，這也是導(dǎo)致智能家居系統(tǒng)功能不能完全實(shí)現(xiàn)的原因。

3、在感知數(shù)據(jù)方面不夠完善

由于智能家居的感應(yīng)設(shè)備與技術(shù)不夠完善，所以其自動(dòng)執(zhí)行功能的感知?jiǎng)幼骶筒皇呛芾硐?，其次就是無法對感知的數(shù)據(jù)做出進(jìn)一步的梳理，這也是導(dǎo)致智能家居不能普遍所有家庭的重大原因。

二、智能家居市場營銷中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所具備的功能

1、具備探測室內(nèi)、外溫度及濕度功能的無線溫濕度傳感器

無線溫濕度傳感器的主要功能是探測室內(nèi)、外的溫度以及濕度。目前空調(diào)在千家萬戶已經(jīng)很普遍，很多空調(diào)都帶有溫度探測功能，但是眾多的消費(fèi)者都感覺探測的溫度不準(zhǔn)確，這主要原因是空調(diào)的體積限制，所以溫度探測功能僅僅只能探測到出風(fēng)口空調(diào)附近的溫度。但是無線溫濕度探測器呢，它就完全能夠確切地探測出室內(nèi)的準(zhǔn)確溫濕度。它的重大作用主要表現(xiàn)在當(dāng)室內(nèi)溫度過高或者過低時(shí)，可以提前啟動(dòng)空調(diào)調(diào)節(jié)溫度。無線溫濕度傳感器的另一個(gè)重大作用就是，在墻壁外安裝的溫濕度傳感器可以準(zhǔn)確地將戶外的實(shí)際溫度告訴給將要出門的人，然后根據(jù)溫度來安排自己今天的穿著或者活動(dòng)。2、具備防止入侵功能的無線門磁、窗磁無線門磁、窗磁具備的功能主要是防止入侵。如今社會(huì)，保險(xiǎn)柜在大多家庭已經(jīng)很普遍了，無線門磁、窗磁的傳感器所具備的功能就可以偵測出并詳細(xì)記錄下保險(xiǎn)柜被打開、關(guān)閉的具體次數(shù)與詳細(xì)時(shí)間而且會(huì)第一時(shí)間通知授權(quán)手機(jī)。除此之外，無線門磁、窗磁還具備自動(dòng)功能，比如當(dāng)房主在家的時(shí)候它會(huì)自動(dòng)處于撤防狀況，此時(shí)不會(huì)觸動(dòng)引發(fā)出任何報(bào)警。但是當(dāng)房主離家后，門、窗磁又會(huì)自動(dòng)進(jìn)入設(shè)防狀況，此時(shí)有人突然開門或者開窗，它就會(huì)立馬通知授權(quán)手機(jī)并且發(fā)出報(bào)警的信號(hào)。無線門磁、窗磁與傳統(tǒng)的門磁、窗磁最大的區(qū)別就在于，安裝方便，其安裝過程正常情況下在2分鐘內(nèi)，直接安裝電池就可以開始工作了。

3、具備防非法入侵功能的無線紅外防闖入探測器

無線紅外防闖入探測器，它所具備的主要功能就防非法入侵。譬如，晚上房主休息后，按下床頭的無線睡眠按鈕后，它不單單是將床頭的燈光給關(guān)閉了，與此同時(shí)它將無線紅外闖入探測器的自動(dòng)設(shè)防也給開啟了，這個(gè)時(shí)候，如果有人突然入侵就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)房主可以按設(shè)定的自動(dòng)開啟入侵區(qū)域的燈光將入侵者嚇走。無線紅外防闖入探測器還具備一個(gè)自動(dòng)設(shè)防的功能，當(dāng)房主不在家的時(shí)候，有人闖入家中，它就可以通過無線網(wǎng)關(guān)將這一消息自動(dòng)提醒到房主的手機(jī)上并且還會(huì)根據(jù)房主手機(jī)發(fā)出的處理警情的命令進(jìn)一步處理。

4、對大型房、別墅來說安全系數(shù)較高的無線門鈴

如今在我國，我們生活中出現(xiàn)的大型房子、別墅越來越多。很多房主在睡覺或外出的時(shí)候都會(huì)將房門緊閉，這個(gè)時(shí)候如果有人前來拜訪，按普通的門鈴，在房間內(nèi)或者在外，房主聽不到門鈴聲或不知道家里的情況。但是，如果安裝了這種無線門鈴，因?yàn)樗邆涞墓δ芸梢詫撮T鈴的信號(hào)傳遞到床頭開關(guān)，從而告知房主有人上門拜訪。當(dāng)房主外出，家里沒有人的時(shí)候，有人按門鈴，也會(huì)將這個(gè)動(dòng)作通過網(wǎng)關(guān)傳達(dá)到房主的手機(jī)上，從而達(dá)到隨時(shí)隨刻都能了解家中的詳細(xì)情況的效果。這中門鈴對大型房子和別墅具有較高的安全性系數(shù)。

總體來說，因?yàn)榭萍嫉娘w速發(fā)展，由于物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，智能家居的生產(chǎn)，走進(jìn)了各家各戶，為他們的生活帶來了希望。如今我國的部分小區(qū)內(nèi)已經(jīng)建立了“云社區(qū)”，居民們已經(jīng)開始對物聯(lián)網(wǎng)能否在智能家居中發(fā)揮重大作用做了最初的試行。這個(gè)開始階段的使用，給將來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展道路奠定了基礎(chǔ)。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)具有比較強(qiáng)大的感知技能，能夠使智能家居變得更加“智能”，在某種程度上甚至能夠達(dá)到我們?nèi)祟愃季S功能，這些不僅能給人類的生活帶來實(shí)用性的，貼近人類生活的服務(wù)，為智能家居的未來發(fā)展也有很大的幫助。

作者：胡玉娟 單位：南陽理工學(xué)院師范學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：廣電物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；結(jié)構(gòu)體系；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

中圖分類號(hào)：TN943 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2012）11-0060-03

0 引 言

目前，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是傳感網(wǎng)技術(shù)的迅速普及，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在國內(nèi)外呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為新一代信息技術(shù)的主要發(fā)展方向。在國外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐步進(jìn)入了成熟發(fā)展期，而我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在中央一系列政策扶植下也迅速發(fā)展。其中，運(yùn)營商由于掌握了大量的網(wǎng)絡(luò)和客戶資源，在物聯(lián)網(wǎng)這場新信息革命中處于領(lǐng)跑地位。作為廣電領(lǐng)域的運(yùn)營商，廣播電視由于擁有大量的家庭用戶資源和成熟的傳輸網(wǎng)絡(luò)，在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)時(shí)，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。而作為物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系的設(shè)計(jì)是業(yè)務(wù)成敗的關(guān)鍵。

1 目前物聯(lián)網(wǎng)智能家居平臺(tái)的存在問題

目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些智能家居的產(chǎn)品和服務(wù)平臺(tái)，但在實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的反饋時(shí)，所遇到的一個(gè)主要問題是在一個(gè)異構(gòu)環(huán)境下，如何用一種統(tǒng)一的方式組織和處理來自不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的精確反饋。具體來說，廣電物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系架構(gòu)通常需要解決下面一些問題。

1.1 傳輸標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

目前，市場上的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品通信標(biāo)準(zhǔn)繁雜，例如Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee以及各大廠家基于這些標(biāo)準(zhǔn)衍生出的私有標(biāo)準(zhǔn)，市面上的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品使用的通信技術(shù)竟有數(shù)十種之多。而國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織山頭林立的特點(diǎn)，又加劇了傳輸標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的難度。僅智能家居方面就存在以信息產(chǎn)業(yè)部為首的“閃聯(lián)”和海爾牽頭的“E佳家”等數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織。物聯(lián)網(wǎng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)在短時(shí)間無法統(tǒng)一是統(tǒng)一平臺(tái)面對的第一個(gè)難點(diǎn)。

1.2 單一平臺(tái)無法處理多業(yè)務(wù)

目前市場上的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和其后端業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)大多采用的是單對單模式，即一個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用對應(yīng)一個(gè)后端平臺(tái)，這大大地簡化了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)難度，但卻加劇了部署和整合的難度。當(dāng)大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)的時(shí)候，分散的業(yè)務(wù)和平臺(tái)大大提高了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也帶來了部署和維護(hù)方面的問題，同時(shí)也極大地影響了用戶的體驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)庫環(huán)境不一致

數(shù)據(jù)庫環(huán)境不一致的主要原因是由于各項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用不同所造成的。每項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)都有其單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，除了數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的問題外，還包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各異、支持?jǐn)?shù)據(jù)類型不同等問題，譬如每項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用單獨(dú)運(yùn)行，都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)無法有效地共享。所以就需要一種方法來解決這個(gè)問題。

1.4 業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)之間如何進(jìn)行信息共享

作為智能家居的組成部分，業(yè)務(wù)之間的信息共享是急需解決的問題，這涉及到公有信息的共享和關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)又與信息安全息息相關(guān)。

1.5 平臺(tái)和業(yè)務(wù)無法有效維護(hù)

目前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和后端平臺(tái)都普遍存在維護(hù)升級(jí)困難的問題。如果平臺(tái)需要增加或者刪除業(yè)務(wù)，就需要專業(yè)的平臺(tái)技術(shù)商提供專業(yè)的技術(shù)支持，這幾乎無法在普通平臺(tái)管理員的管理下完成；而對于終端節(jié)點(diǎn)的任何改動(dòng)，例如軟件升級(jí)，節(jié)點(diǎn)的增加或者刪除，業(yè)務(wù)邏輯的改動(dòng)，都需要專門的技術(shù)人員上門進(jìn)行服務(wù)，既費(fèi)時(shí)也費(fèi)力，同時(shí)還對業(yè)務(wù)的長期開展和平臺(tái)的長期運(yùn)行不利。

2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖1所示是廣電物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的整體邏輯架構(gòu)。整個(gè)廣電物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系可以分為兩部分，即以機(jī)頂盒為核心的底層部分和建筑在底層之上的以智能家居平臺(tái)為核心的后端服務(wù)結(jié)構(gòu)。這兩者的關(guān)系密不可分，底層設(shè)計(jì)對物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)建具有重大影響，反之，上層的設(shè)計(jì)也在很大程度上對底層業(yè)務(wù)的開展產(chǎn)生著影響。

2.1 底層基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

2.1.1 終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

作為廣電運(yùn)營商，終端節(jié)點(diǎn)不是主要的業(yè)務(wù)方向，因此終端節(jié)點(diǎn)以集成為主。目前市場上的智能家居終端產(chǎn)品種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因此，這是目前智能家居業(yè)務(wù)終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)管理的主要障礙。標(biāo)準(zhǔn)化是廣電智能家居業(yè)務(wù)的長期目標(biāo)之一，但在現(xiàn)階段，該目標(biāo)存在一定難度，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)暫時(shí)容忍終端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)問題，而考慮用其他設(shè)計(jì)途徑回避該問題。

2.1.2 網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)

網(wǎng)關(guān)是智能家居產(chǎn)品的重要組成部分，目前的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品解決方案很多，各種通信標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品層出不窮。從系統(tǒng)集成化和廣電特色的角度出發(fā)，智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)與機(jī)頂盒結(jié)合，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，但這種設(shè)計(jì)存在的問題：一是目前市場上機(jī)頂盒與網(wǎng)關(guān)一體化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品較少，市場對于這種設(shè)計(jì)支持力度還存在不足；二是目前終端廠商的解決方案中，大多包括有智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，若機(jī)頂盒與網(wǎng)關(guān)做強(qiáng)制捆綁，又會(huì)涉及到廠家利益分配問題；第三，如果采用一體化設(shè)計(jì)，大量舊型號(hào)的機(jī)頂盒將無法開展廣電智能家居業(yè)務(wù)；第四，目前許多物聯(lián)網(wǎng)智能家居終端產(chǎn)品采用了無線通訊技術(shù)，由于機(jī)頂盒位置的固定性，如果網(wǎng)關(guān)與機(jī)頂盒一體化設(shè)計(jì)，則可能會(huì)出現(xiàn)信號(hào)無法最優(yōu)化的情況。因此，在現(xiàn)階段，網(wǎng)關(guān)還是與機(jī)頂盒分離，一體化產(chǎn)品只能作為遠(yuǎn)期目標(biāo)。智能網(wǎng)關(guān)的具體功能：一是協(xié)議的轉(zhuǎn)換，即將不同傳輸標(biāo)準(zhǔn)的底層節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的方式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的傳輸格式；二是業(yè)務(wù)的識(shí)別，由于業(yè)務(wù)將通過統(tǒng)一的通道進(jìn)行上傳，多業(yè)務(wù)對單一平臺(tái)的模式就要求必須對業(yè)務(wù)加以區(qū)別，每個(gè)智能網(wǎng)關(guān)聯(lián)結(jié)單項(xiàng)業(yè)務(wù)的所有節(jié)點(diǎn)，然后通過軟件對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加上業(yè)務(wù)識(shí)別碼幀頭后才能進(jìn)行上傳。

2.1.3 機(jī)頂盒的設(shè)計(jì)與底層管理

機(jī)頂盒的具體功能如下：

（1） 數(shù)據(jù)的上下行通道中的所有節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都通過機(jī)頂盒上傳，而反饋信號(hào)也通過機(jī)頂盒這個(gè)通道返回。

（2） 機(jī)頂盒是數(shù)據(jù)反饋結(jié)果的展現(xiàn)平臺(tái)。

（3） 機(jī)頂盒是底層管理的中心，負(fù)責(zé)對底層網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)的管理，包括節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)的添加與刪除，網(wǎng)關(guān)及機(jī)頂盒的軟件升級(jí)，以及對某些終端節(jié)點(diǎn)的操作等。

（4） 對于部分簡單應(yīng)用的操作，機(jī)頂盒還應(yīng)有一個(gè)小應(yīng)用層，并有其對應(yīng)的界面，能完成對一些簡單業(yè)務(wù)的操作。

2.2 上層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 支撐平臺(tái)的設(shè)計(jì)

支撐平臺(tái)是整體結(jié)構(gòu)的上層核心，所有通過網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)都需要通過平臺(tái)這個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)才能進(jìn)行下一步處理，因此，它需要完成一系列復(fù)雜的功能。主要有：

（1） 用戶身份的識(shí)別。由于從機(jī)頂盒和智能終端上傳的數(shù)據(jù)帶有身份信息識(shí)別碼，所以，支撐平臺(tái)首先要對其發(fā)起數(shù)據(jù)請求，并對數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的用戶信息進(jìn)行比對，符合要求才能進(jìn)行下一步操作。

（2） 業(yè)務(wù)邏輯的分解。所有業(yè)務(wù)邏輯在平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯識(shí)別碼被分解為單一業(yè)務(wù)，然后經(jīng)過比對，再送入上層應(yīng)用中進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

（3） 平臺(tái)是上層結(jié)構(gòu)管理的核心，擁有獨(dú)立的管理界面，管理員可以通過平臺(tái)對上層應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)維護(hù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除、添加、更新等一系列操作，同時(shí)管理員也可以通過平臺(tái)對機(jī)頂盒的管理模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程支持（例如向機(jī)頂盒進(jìn)行軟件更新支持等）。

（4） 平臺(tái)同樣是BOSS（服務(wù)支持）系統(tǒng)的門戶，用戶管理數(shù)據(jù)可通過平臺(tái)與BOSS系統(tǒng)進(jìn)行通訊，負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的開啟、關(guān)閉和計(jì)費(fèi)等。

2.2.2 應(yīng)用結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

應(yīng)用是廣電網(wǎng)智能家居業(yè)務(wù)的服務(wù)關(guān)鍵，負(fù)責(zé)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，并對處理結(jié)果進(jìn)行反饋。其主要的功能有：

（1） 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺(tái)的邏輯分解后，被送入相對應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行處理。

（2） 處理結(jié)果生成歷史記錄后，被送入數(shù)據(jù)庫保存。

（3） 通過外聯(lián)方式對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果進(jìn)行反饋，如派專業(yè)人員上門服務(wù)等，同時(shí)通過自上而下的模式把反饋結(jié)果返回機(jī)頂盒和手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行呈現(xiàn)。涉及到對終端操作的，則通過機(jī)頂盒對終端發(fā)出控制指令，如觸發(fā)報(bào)警等。

（4） 關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)應(yīng)用之間不進(jìn)行通訊（如老人看護(hù)與健康醫(yī)療相關(guān)業(yè)務(wù)等），可共用部分?jǐn)?shù)據(jù)，但不進(jìn)行直接通訊，涉及到的共有數(shù)據(jù)都可通過接口與數(shù)據(jù)模塊通訊獲得，故可避免應(yīng)用之間的影響，降低系統(tǒng)復(fù)雜性，提高體系的模塊化程度。

2.2.3 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)環(huán)境的搭建

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)環(huán)境是體系結(jié)構(gòu)搭建的難點(diǎn)之一，涉及到平臺(tái)之間的相互融合和數(shù)據(jù)安全等一系列問題，因此，它需要完成以下功能：一是數(shù)據(jù)的請求業(yè)務(wù)，即當(dāng)平臺(tái)請求用戶身份識(shí)別或者應(yīng)用請求數(shù)據(jù)時(shí)，向平臺(tái)或者應(yīng)用發(fā)送數(shù)據(jù)；二是數(shù)據(jù)的維護(hù)、更新和操作。

2.2.4 BOSS系統(tǒng)的連接

平臺(tái)作為身份識(shí)別的門戶，還承擔(dān)著與BOSS系統(tǒng)連接的業(yè)務(wù)。當(dāng)用戶通過平臺(tái)經(jīng)過身份驗(yàn)證登陸后，BOSS系統(tǒng)便可進(jìn)行管理數(shù)據(jù)的操作，這主要有用戶的計(jì)費(fèi)和用戶業(yè)務(wù)的開通與關(guān)閉等。

3 業(yè)務(wù)流程

本系統(tǒng)的典型業(yè)務(wù)流程場景包括以機(jī)頂盒為核心的簡單流程、經(jīng)過遠(yuǎn)程終端登陸平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺(tái)的復(fù)雜流程。其中，以機(jī)頂盒為核心的不經(jīng)過平臺(tái)的簡單業(yè)務(wù)流程圖如圖2所示。

在圖2中，當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被上傳至網(wǎng)關(guān)，加上網(wǎng)關(guān)代碼（同時(shí)也是業(yè)務(wù)代碼），網(wǎng)關(guān)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至機(jī)頂盒應(yīng)用層。機(jī)頂盒應(yīng)用層對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果或者用戶判斷的方式?jīng)Q定是否進(jìn)行操作。如果操作，即發(fā)送操作信號(hào)，將數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)關(guān)/業(yè)務(wù)代碼發(fā)送至相應(yīng)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再通過操作信號(hào)中的設(shè)備碼將操作信號(hào)發(fā)送至終端節(jié)點(diǎn)。該業(yè)務(wù)流程適用于較為簡單的不需要平臺(tái)上傳處理的業(yè)務(wù)。

經(jīng)過遠(yuǎn)程終端登陸平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程圖如圖3所示。與以機(jī)頂盒為核心但不經(jīng)過平臺(tái)的簡單業(yè)務(wù)相比，圖3所示的經(jīng)過遠(yuǎn)程終端登陸平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程的主要區(qū)別是通過遠(yuǎn)程終端對平臺(tái)進(jìn)行身份驗(yàn)證和登陸，然后以遠(yuǎn)程方式訪問機(jī)頂盒，并對相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后進(jìn)行相應(yīng)的操作。

圖4所示是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺(tái)的復(fù)雜流程圖。圖4中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳至相應(yīng)業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)，加上網(wǎng)關(guān)代碼以區(qū)別業(yè)務(wù)，再通過機(jī)頂盒這個(gè)上傳通道上傳至平臺(tái)；平臺(tái)經(jīng)過身份認(rèn)證識(shí)別后，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)業(yè)務(wù)號(hào)進(jìn)行邏輯區(qū)分，并上傳至相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行處理，同時(shí)生成歷史記錄存儲(chǔ)。若需要對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋，則通過自上而下的方式將帶有設(shè)備碼及網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)碼的操作指令發(fā)至平臺(tái)；平臺(tái)根據(jù)機(jī)頂盒將操作碼發(fā)送至機(jī)頂盒，機(jī)頂盒再根據(jù)業(yè)務(wù)碼轉(zhuǎn)發(fā)至業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)，業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)再根據(jù)設(shè)備碼將操作數(shù)據(jù)發(fā)送至終端進(jìn)行操作，同時(shí)，機(jī)頂盒顯示反饋操作結(jié)果。

4 結(jié) 語

作為一個(gè)蓬勃發(fā)展的朝陽行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)受到了人們的廣泛關(guān)注，而其整體架構(gòu)的構(gòu)建一直是實(shí)際應(yīng)用的最大障礙。作為廣電行業(yè)開始物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵，其整體體系架構(gòu)的構(gòu)建應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，采取循序漸進(jìn)的方式逐步整合，在此基礎(chǔ)上求新求變，而不應(yīng)一步登天。另外，用戶體驗(yàn)是重中之重，體系的構(gòu)建應(yīng)將用戶體驗(yàn)作為基本的考慮視角；同時(shí)還應(yīng)兼顧各分系統(tǒng)廠商的利益，以此帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞： 智能家居； 家庭物聯(lián)網(wǎng)； 智能插座； ZigBee

中圖分類號(hào)： TN302.1?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）10?0056?03

0 引 言

智能家居系統(tǒng)是一個(gè)開放的、使用了多項(xiàng)高新技術(shù)的智能化、人本化的集成型家居系統(tǒng)，它把寬帶互聯(lián)網(wǎng)、家電設(shè)備、家居自動(dòng)化和家庭安全防護(hù)防盜有機(jī)地結(jié)合到一起。家庭智能控制器是家庭網(wǎng)絡(luò)的樞紐，通過家庭智能控制器可以對家庭網(wǎng)絡(luò)中的信息家電進(jìn)行中央監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。

現(xiàn)階段家庭系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，目前最流行的有線寬帶接入技術(shù)是ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）和HFC（同軸光纖混合網(wǎng)）。然而，現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)也具備了為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)提供一定傳輸速率的能力，如ZigBee網(wǎng)絡(luò)理論上能夠提供高達(dá) 250 Kb/s的傳輸速率，完全滿足信息家電控制信息傳輸?shù)囊?，所以說，家庭網(wǎng)絡(luò)無線通信方式具有廣闊的發(fā)展前景[1?2]。

智能家居系統(tǒng)由家庭物聯(lián)網(wǎng)、家庭無線局域網(wǎng)及外部網(wǎng)3個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成。家庭物聯(lián)網(wǎng)通過可靠的全覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)（ZigBee、小無線、電力線載波等）組建的家庭物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和管理中心組成。家庭無線局域網(wǎng)的通信模塊通過WiFi組建的家庭高速局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。外部網(wǎng)可以是小區(qū)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、電話網(wǎng)和Internet等，大多采用比較成熟的技術(shù)。

本文使用ZigBee 技術(shù)來設(shè)計(jì)家庭物聯(lián)網(wǎng)，通過智能插座控制各種家電設(shè)備及照明系統(tǒng)，將智能用電業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)量、有序用電管理與智能控制結(jié)合的新一代智能家居系統(tǒng)。

1 ZigBee技術(shù)特點(diǎn)

3 智能插座

4 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

4.1 數(shù)據(jù)鏈路層

本協(xié)議為主?從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式。手持單元或其他數(shù)據(jù)終端為主站，智能插座為從站。每個(gè)智能插座均有各自的地址編碼。

通信鏈路的建立與解除均由主站發(fā)出的信息幀來控制。

每幀由幀起始符、從站地址域、控制碼、數(shù)據(jù)域長度、數(shù)據(jù)域、幀信息縱向校驗(yàn)碼及幀結(jié)束符7個(gè)域組成。每部分由若干字節(jié)組成。

4.2 字節(jié)格式

每字節(jié)含8位二進(jìn)制碼，傳輸時(shí)加上一個(gè)起始位（0）、一個(gè)偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位（1），共11位。其傳輸序列如圖3。D0 是字節(jié)的最低有效位，D7 是字節(jié)的最高有效位。先傳低位，后傳高位。

4.3 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)

4.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)

4.3.2 幀格式

幀是傳送信息的基本單元。幀格式如圖4所示。

4.3.3 數(shù)據(jù)傳輸形式

5 結(jié) 語

本文在ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能高、功耗低的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在紹興電力局的智能小區(qū)試點(diǎn)項(xiàng)目上，所設(shè)計(jì)的智能家居系統(tǒng)具有電力特色，可以完成電力業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)量、家庭用能信息管理、模式控制達(dá)到節(jié)約能源，減少能源消耗的目的。另一方面，智能家居具有可視對講、家電本地和遠(yuǎn)程控制、安防報(bào)警等家居智能化設(shè)計(jì)，使用戶享受家居智能化的舒適和方便的同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、降低家庭能源消耗，從而達(dá)到生活智能化的目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)更好的智能家居系統(tǒng)提供了一個(gè)良好的解決方案。

參考文獻(xiàn)

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篇5

【關(guān)鍵詞】無線技術(shù)總線技術(shù)智能家居

一、引言

所謂智能家居，其核心當(dāng)然是“家”，然后將建筑、自動(dòng)化和智能化集于一體，以打造出舒適、安全和便利的家居環(huán)境。智能家居的技術(shù)起源于美國，最具代表性的便是X-10總線技術(shù)。

二、總線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的應(yīng)用

下文將對總線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的應(yīng)用現(xiàn)狀做出探討：

1.常用的幾種總線技術(shù)。（1）X-10技術(shù)。X-10技術(shù)使用的歷史最長，但是也是最簡潔的一種總線技術(shù)。它以50或60Hz的載波，120kHz的脈沖為調(diào)變波為主發(fā)展而來的數(shù)位控制技術(shù)，而市電的傳播則是利用市電電源的正弦信號(hào)的過零點(diǎn)來進(jìn)行的。電力線是X-10控制總線系統(tǒng)的配線方式，它將住宅內(nèi)的電力線直接作為控制總線。（2）CEBus技術(shù)。消費(fèi)電子總線（CEBus）技術(shù)的出現(xiàn)，一開始便是為了彌補(bǔ)x-10技術(shù)的不足之處，CEBus技術(shù)的系統(tǒng)是開放的，它要求所有媒體中的傳輸信號(hào)都要以相同的速度進(jìn)行傳輸，從而有效避免了瓶頸問題。（3）LonWorks技術(shù)。LonWorks技術(shù)主要為設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、安裝和維護(hù)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)方面的許多新問題提供解決方案。LonTalk協(xié)議由各種答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上不同設(shè)備彼此間智能通信的底層協(xié)議組成。LonTalk協(xié)議提供一整套通信服務(wù)，這使得設(shè)備中的應(yīng)用程序能夠在網(wǎng)絡(luò)上同其他設(shè)備發(fā)送和接收報(bào)文而無需知道網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)的名稱、地址，或其他設(shè)備的功能。

2、當(dāng)前應(yīng)用的總線技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)。綜上所述，可以看出，當(dāng)前應(yīng)用的各種總線技術(shù)都具有一系列優(yōu)點(diǎn)，首先X-10技術(shù)的安裝施工簡便，不必對墻體造成破壞，且具有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，使用比較方便，系統(tǒng)擴(kuò)展功能強(qiáng)。但是由于我國和國外的差別，這種總線技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛；而雖然CEBus技術(shù)具有一系列優(yōu)勢，但是其接口技術(shù)比較復(fù)雜，成本高，因此，當(dāng)前應(yīng)用CEBus技術(shù)的用戶還是較少，尤其在我國；當(dāng)然LonWorks技術(shù)的價(jià)格太高，光電開關(guān)的體積太大，雖然Echelon公司開發(fā)了一個(gè)智能型收發(fā)器―――PL3120芯片組，其也只是逐漸在較多的高級(jí)建筑中被采用。

三、無線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能家居中的應(yīng)用

1.紅外技術(shù)。紅外技術(shù)也是家庭組網(wǎng)的一個(gè)選擇之一，其突出的優(yōu)點(diǎn)便是設(shè)備簡單、價(jià)格低廉。它采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75um個(gè)25um之間，由于其波長較短，對障礙物的衍射能力不強(qiáng)。因此，控制器與接收器要在沒有障礙物的距離之內(nèi)，使得其紅外技術(shù)不適合于大范圍對家居進(jìn)行組網(wǎng)。

2.藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)是一種突破紅外限制的較新型技術(shù)，當(dāng)前也取得了很大的成果，尤其是在各種移動(dòng)設(shè)備之間的資源共享中，更是較為方便。它的數(shù)據(jù)通信功能比較強(qiáng)大，由于其主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)交換和語音信號(hào)傳輸中，成本高，協(xié)議復(fù)雜，使得其在家居中的應(yīng)用也受到較大限制。

3.ZigBee技術(shù)。而ZigBee技術(shù)卻是一種近距離、低功耗、低速率和低成本的無線通信技術(shù)，其完善和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)規(guī)范，使得其在自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域中尤其適合應(yīng)用。和當(dāng)前熱門的近距離無線通信技術(shù)藍(lán)牙、紅外等技術(shù)相比，ZigBee技術(shù)在家居組網(wǎng)中具有明顯的可靠、成本、可擴(kuò)展、安全性和信號(hào)覆蓋率等方面的優(yōu)勢。

ZigBee技術(shù)是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的，而IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)正是為了滿足無線網(wǎng)絡(luò)低成本和低功耗的要求，并可以在低成本之間實(shí)現(xiàn)低數(shù)據(jù)率的傳輸。在ZigBee技術(shù)中，各個(gè)簡化標(biāo)準(zhǔn)通常使用“層”這個(gè)概念來描述，每個(gè)層按照設(shè)計(jì)完成相應(yīng)的功能，并且向上層提供特定的服務(wù)。其體系結(jié)構(gòu)通常用“層”來描述它的各個(gè)簡化標(biāo)準(zhǔn)，每一層負(fù)責(zé)完成特定的任務(wù)，并向上層提供服務(wù)。ZigBee技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)主要由物理層、媒體接入控制層、網(wǎng)絡(luò)/安全層以及應(yīng)用框架層組成。各層之間的通過接口進(jìn)行連接，連接服務(wù)需要通過定義的邏輯鏈路來提供。

四、結(jié)語

由于ZigBee技術(shù)所具有的一系列優(yōu)勢，筆者認(rèn)為，未來可以將ZigBee技術(shù)同當(dāng)前熱門的GPRS通信技術(shù)相結(jié)合的方式來搭建一個(gè)比較完善的智能家居控制系統(tǒng)，使其可以為未來我國物聯(lián)網(wǎng)智能家居水平做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]葉瑋瓊，余永權(quán)，劉志煌.智能家居電力線總線研究與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2008，（08）.

[2]江修波.基于現(xiàn)場總線技術(shù)的智能家居照明[J].福建電力與電工，2005，（03）.

篇6

關(guān)鍵詞：ZigBee；嵌入式；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TN92-34

進(jìn)入21世紀(jì)后，數(shù)字化技術(shù)發(fā)展迅猛并滲透到各個(gè)領(lǐng)域，將安防設(shè)備、家用電器與通訊設(shè)備等各自獨(dú)立的設(shè)備功能綜合為一體，而形成了住宅自動(dòng)化概念簡稱智能家居。普通的家居系統(tǒng)由于當(dāng)前技術(shù)的限制，管理缺乏智能化，家庭布線復(fù)雜，后期的改裝和安裝成本都偏高，系統(tǒng)的升級(jí)麻煩，系統(tǒng)的工作效率低下。而智能家居系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)可以克服傳統(tǒng)的家居系統(tǒng)的系統(tǒng)缺陷。通過無線組網(wǎng)的方式，將家庭內(nèi)部設(shè)備與中央控制器智能結(jié)合，無須考慮繁瑣的布線約束，降低安裝成本的同時(shí)也提高了家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。

1 智能家居系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.1 智能家居的系統(tǒng)需求分析

目前我國的智能家居行業(yè)發(fā)展還處于興起階段，國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可以參照。智能家居的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般要依據(jù)用戶的需求和家居環(huán)境進(jìn)行差別式設(shè)計(jì)，滿足不同用戶的需求。智能家居系統(tǒng)需要滿足以下基本要求：1、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。無線數(shù)據(jù)的信息傳輸必須保證安全可靠，才能使中央控制中心對內(nèi)完成對其它家居模塊的信息處理，對外向用戶端傳輸數(shù)據(jù)或接受指令。2、無線的信息傳輸。智能家居系統(tǒng)的安裝，考慮到不影響整體家居的美觀，施工便捷，需采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。3、成本低廉。智能家居系統(tǒng)要推廣普及，就要考慮普通消費(fèi)者的實(shí)際消費(fèi)能力。所以系統(tǒng)選擇的技術(shù)和硬件選型，應(yīng)在消費(fèi)者的承受范圍之內(nèi)。4、整體功能系統(tǒng)集成。整體功能系統(tǒng)的集成，是將上述的功能都集中在系統(tǒng)的中央控制平臺(tái)上管理，包括家中狀態(tài)的查詢，設(shè)備的管理。通過中央控制平成對各個(gè)分散功能的集中管理。

1.2 智能家居功能結(jié)構(gòu)

在智能家居系統(tǒng)中，中央平臺(tái)控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心。智能家居系統(tǒng)可以理解為以家庭中央控制器為基礎(chǔ)，通過其對各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)發(fā)和管理的過程，實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的人性化及智能化功能。智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)模型如圖1所示：

圖1 智能家居網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)模型

在智能家居的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)中，中央控制器通過無線的ZigBee、WiFi網(wǎng)絡(luò)或者其它的通信方式，完成對燈光，安防和家居環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的交互信息連接。用戶可以通過中央控制器，完成對各個(gè)子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)采集?？刂浦行倪€需要有統(tǒng)一的家電聯(lián)網(wǎng)接口，完成家電設(shè)備的組網(wǎng)，這樣用戶可以通過智能手機(jī)、電腦，完成對家中電飯煲、空調(diào)、加濕器等電器的狀態(tài)查詢和控制。

2 智能家居系統(tǒng)子網(wǎng)設(shè)計(jì)

2.1 基于ZigBee技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò)組建

在ZigBee技術(shù)組建的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的設(shè)備都有個(gè)64位的IEEE長地址和一個(gè)16位的網(wǎng)絡(luò)短地址。長地址是由設(shè)備生產(chǎn)廠商，在設(shè)備出廠前就設(shè)定好的，是其在全球設(shè)備識(shí)別的唯一地址。而在一般的個(gè)域網(wǎng)組建中，為了使用方便，是以短地址作為其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)建立過程如圖2所示。

2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建

ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的組建和維護(hù)，也對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)接受和轉(zhuǎn)發(fā)。協(xié)調(diào)器上電工作后回自動(dòng)掃描DEFAULT_CHANLIST指定的通道，在其上建立起網(wǎng)絡(luò)。若ZDAPP_CONFIG_PAN_ID被定義為0xFFFF，則協(xié)調(diào)器將會(huì)依據(jù)自身的IEEE地址建立一個(gè)隨機(jī)的PANID；否則協(xié)調(diào)器建立的網(wǎng)絡(luò)的PANID將由ZDAPP_CONFIG_PAN_ID來指定。網(wǎng)絡(luò)建立成功后，協(xié)調(diào)器查詢周圍是否有其他節(jié)點(diǎn)申請加入，若有其他節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，則由協(xié)調(diào)器為該設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址等信息。當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)建立成功后，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備之間就可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和信息的共享了。

3 智能家居系統(tǒng)部分模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 中央控制器人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)

在ARM-Linux系統(tǒng)下，利用QT圖形用戶開發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)對硬件模塊的控制和傳感器數(shù)據(jù)采集的人機(jī)交互界面程序設(shè)計(jì)。

（1）人機(jī)交互界面的軟件設(shè)計(jì)

通過測試，用戶可以通過觸摸屏控制各個(gè)傳感器的開關(guān)，并可以查看其狀態(tài)。

中央控制器主要可以實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，中央控制器主要通過各個(gè)ZigBee模塊，實(shí)現(xiàn)對家居內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的控制和信息采集。（2）通過QT強(qiáng)大的跨平臺(tái)圖形界面開發(fā)框架，在中央控制器上實(shí)現(xiàn)圖形界面的觸摸操作，便于用戶體驗(yàn)。

4 結(jié)論

篇7

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱是：“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。本文從物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀開始分析，結(jié)合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)存在的技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)其工作的原理和功能上，分析并設(shè)計(jì)出一套較為完善的智能家居系統(tǒng)，并通過分析系統(tǒng)之間的各個(gè)模塊，利用總控主機(jī)的管理和控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)家居智能系統(tǒng)的安防、家居監(jiān)控、家電智能等功能。

【關(guān)鍵詞】智能 物聯(lián)網(wǎng) 總控主機(jī)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備智能化已經(jīng)成為了一種新型的發(fā)展趨勢，對于家庭而言，采用新型的家居智能化成為了人們追求舒適成活、安全管理以及高品位的理想生活。物聯(lián)網(wǎng)的誕生正是由于人們對于理想生活的追求。本文將通過設(shè)計(jì)出一套通過互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有通訊、安防、智能控制等功能，其主要通過總控主機(jī)對各個(gè)分界點(diǎn)進(jìn)行管理控制，用戶可以通過在外部的電腦上網(wǎng)或者手機(jī)短信發(fā)送的方式，對家庭當(dāng)中的空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)等家用電器進(jìn)行控制，并可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)智能家居的遠(yuǎn)程控制功能。

1 家居智能系統(tǒng)的工作原理

家居智能系統(tǒng)的總控主機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心器件，它能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)功能模塊進(jìn)行管理和控制，并通過各個(gè)子模塊反饋回來的信息進(jìn)行整理和分析。如圖1所示，以太網(wǎng)通信模塊主要負(fù)責(zé)與外部互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，GPRS通信模塊與移動(dòng)網(wǎng)連接。當(dāng)用戶通過電腦網(wǎng)絡(luò)可以直接聯(lián)系到家庭所使用的中央控制器，并通過中央控制器的模塊管理直接指揮各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。最終實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

各種無線傳感設(shè)備主要是通過傳感的方式獲得當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過無線發(fā)送的方式傳遞到中央控制器中，并由中央控制器進(jìn)行分析，當(dāng)前的狀態(tài)是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。這使得整個(gè)設(shè)備可以出于無人控制下自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)。例如：當(dāng)我們遠(yuǎn)程控制電飯鍋煮飯時(shí)，我們通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)出煮飯的指令，中央控制器對電飯鍋發(fā)出開始煮飯的開關(guān)，接著中央控制對無線傳感器發(fā)出指令，監(jiān)控電飯鍋的運(yùn)行狀態(tài)。無線傳感器針對電飯鍋的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)電飯鍋發(fā)出煮飯完成的反饋信息之后，無線傳感器迅速將指令傳遞到中央控制器，中央控制器將信息反饋到用戶上，整個(gè)操作方才完成。這樣的模式，不但可以實(shí)時(shí)獲得設(shè)備的信息，而且當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，中央控制器還會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并提出報(bào)警和解決方案，以便能夠及時(shí)的解決各種問題。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)

2.1 智能系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)

由于智能家居系統(tǒng)采用的是系統(tǒng)分層集成和系統(tǒng)各功能模塊集成的方案，因此在整個(gè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)上，我們將互聯(lián)互通的通信協(xié)議和接口都采用符合通用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞的標(biāo)準(zhǔn)。為了便于劃分，我們將系統(tǒng)劃分為硬件層、軟件控制層、信息交互層。硬件層主要是由各個(gè)子硬件組成，其包含了各種傳感器、控制器和設(shè)備。而軟件控制層主要是由各個(gè)硬件的控制軟件模塊的所組成，主要是控制模塊、開關(guān)模塊、信息處理模塊等組成，這些模塊主要的功能在于能夠按照中央控制器傳遞過來的信息執(zhí)行，并將執(zhí)行的結(jié)果實(shí)時(shí)的反饋，以便中央控制器獲得當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行情況。信息交互層，主要是通過中央控制器對所有子系統(tǒng)進(jìn)行一體化的管理和控制。通過中央控制器的統(tǒng)一規(guī)劃執(zhí)行相應(yīng)的方案。以上文的煮飯為例：用戶通過信息交互層對中央控制器發(fā)出煮飯的指令，而中央控制器通過軟件控制層對電飯鍋軟件模塊發(fā)出指令，并且對傳感器軟件模塊發(fā)出指令。電飯鍋軟件模塊和傳感器模塊對其管理的硬件發(fā)出煮飯的指令。這樣所有子系統(tǒng)按照各自分開的設(shè)備、功能及信息集成了一個(gè)大型的互聯(lián)互通、管理和控制統(tǒng)一、資源和信息共享的大系統(tǒng)。并在此系統(tǒng)之中實(shí)現(xiàn)對各個(gè)子系統(tǒng)的現(xiàn)場管理和控制。如圖2所示。

2.2 系統(tǒng)子模塊功能設(shè)計(jì)

2.2.1 可視對講模塊

主要是在家庭出入門口安裝監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備需要帶有攝像機(jī)、送話器、揚(yáng)聲器等功能，讓來訪者來到門口，主人可以通過網(wǎng)絡(luò)獲知來訪的人員姓名和關(guān)系，通過揚(yáng)聲器和網(wǎng)絡(luò)可以直接進(jìn)行遠(yuǎn)程或者本地對講的功能。

2.2.2 門禁模塊

防盜門控制裝置采用密碼鍵盤和非接觸可寫加密式讀卡器，實(shí)現(xiàn)對進(jìn)出人員的合法身份驗(yàn)證，只有擁有IC卡和密碼的主人才是合法人員；此外設(shè)有無線門磁、出口按鈕、報(bào)警傳感器及攝像頭等裝置，實(shí)現(xiàn)主人出門后的防止非法人員入侵的功能，并通過記錄/顯示裝置記錄報(bào)警信息和顯示圖像。

2.2.3 安防監(jiān)控及報(bào)警模塊

視頻監(jiān)控部分由嵌人式DVR和前端攝像機(jī)構(gòu)成。其中DVR具有記錄保存圖像，對數(shù)字視頻進(jìn)行處理，并可通過網(wǎng)絡(luò)傳輸、錄像數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速定位回放、可有報(bào)警輸出、聯(lián)動(dòng)和控制等先進(jìn)功能。前端攝像機(jī)選用隱蔽攝像機(jī)和無線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，隱蔽攝像機(jī)安裝在家門口的隱蔽位置，與可視對講模塊和門禁模塊共用。無線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)安裝于客廳適當(dāng)位置，采用嵌入式系統(tǒng)，無需計(jì)算機(jī)的協(xié)助便可獨(dú)立工作，支持TCP/IP等多種通信協(xié)議，用戶可通過手機(jī)或電腦上網(wǎng)方式根據(jù)IP地址對家中網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行訪問，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對家中環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能。智能報(bào)警部分主要由報(bào)警主機(jī)、防區(qū)擴(kuò)展模塊及IC卡布/撤防機(jī)等組成，報(bào)警主機(jī)采用無線報(bào)警方式。IC卡布/撤防機(jī)安在家居主門及門鎖上，用戶外出和進(jìn)屋時(shí)可利用IC卡在相應(yīng)傳感器上進(jìn)行布防/撤防，內(nèi)門可設(shè)“輔助撤防” 按鈕進(jìn)行撤防。防區(qū)擴(kuò)展模塊設(shè)有門、窗無線被動(dòng)紅外探測器，室內(nèi)設(shè)有主動(dòng)紅外對射探測器，廚房設(shè)有溫感、燃?xì)狻熿F探測器及臥室緊急按鈕。所有探測器和緊急報(bào)警裝置與信息傳感模塊連接，報(bào)警主機(jī)通過無線發(fā)射接收模塊來處理探測器所探到的信息，實(shí)現(xiàn)無線通信和報(bào)警。此外還具有記錄/顯示報(bào)警信息，并將報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到安保中心等功能。

2.2.4 消防及聯(lián)動(dòng)控制模塊

一旦發(fā)生火災(zāi)等事故，火災(zāi)探測器和警報(bào)器將會(huì)迅速的將信息反饋到火災(zāi)報(bào)警器當(dāng)中，火災(zāi)報(bào)警器也及時(shí)的提供信息傳遞到中央控制器，中央控制器通過分析當(dāng)前火情以及處理方式，及時(shí)將信息反饋到用戶上，并通過自動(dòng)滅火裝置實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前火災(zāi)情況，最終實(shí)現(xiàn)消防及報(bào)警的聯(lián)動(dòng)控制功能。

2.2.5 三表自動(dòng)抄送模塊

水、電、燃?xì)馊砜衫秒娮踊騻鞲衅骷夹g(shù)，改造成數(shù)字式儀表。采用現(xiàn)場總線將其連接，并由數(shù)據(jù)集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。信息的傳輸采用基于移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)集中器與GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端連接，各表數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議封裝后發(fā)送到中國移動(dòng)的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)據(jù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)職能部門，從而實(shí)現(xiàn)三表自動(dòng)抄送功能。

2.2.6 家電智能控制模塊

新型智能家電系統(tǒng)是將普通家用電器設(shè)備，如電視機(jī)、電腦、音響、熱水器、空調(diào)機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、廚具等，利用射頻識(shí)別、無線傳感器及智能控制技術(shù)，對每種需要控制的家電進(jìn)行編碼并分配一個(gè)相應(yīng)訪問地址，實(shí)現(xiàn)家電設(shè)備與中央控制器和萬能遙控器無線通信。系統(tǒng)可通過萬能遙控器對家電進(jìn)行本地監(jiān)控和調(diào)節(jié)；還可通過手機(jī)或電腦上網(wǎng)方式經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)與家電設(shè)備通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；此外，各種家電由中央控制器集中監(jiān)控和管理，并可通過中央控制器功能界面設(shè)置各種家電常用的工作指令，實(shí)現(xiàn)家電的自動(dòng)化和智能化。例如，用戶在外通過手機(jī)方式控制熱水器的加熱，冰箱食物快用盡時(shí)以手機(jī)短信方式通知用戶需要購買；洗衣機(jī)可對機(jī)內(nèi)衣服進(jìn)行清洗并根據(jù)衣服的數(shù)量和臟污程度，自動(dòng)添加洗滌劑量與洗滌時(shí)間；空調(diào)機(jī)可根據(jù)用戶入睡時(shí)的生理機(jī)能自動(dòng)調(diào)節(jié)出適合人體的室溫；智能沙發(fā)和智能床鋪能根據(jù)人體的疲勞程度進(jìn)行舒適的按摩等等。

2.2.7系統(tǒng)組網(wǎng)通信模塊

系統(tǒng)組網(wǎng)通信采用有線與無線互為備份方式。為使系統(tǒng)能正常工作，有線與無線網(wǎng)絡(luò)要有互聯(lián)互通的通信協(xié)議且所有設(shè)備的接口都應(yīng)符合通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。有線組網(wǎng)部分的終端設(shè)備可采用現(xiàn)場控制總線連接，無線組網(wǎng)部分的終端設(shè)備利用射頻識(shí)別技術(shù)、無線傳感器技術(shù) 等構(gòu)建一個(gè)家庭通信網(wǎng)絡(luò)。把來自所有終端設(shè)備的信息通過智能家居綜合網(wǎng)關(guān)以TCP/IP協(xié)議在以太網(wǎng)上傳輸，實(shí)現(xiàn)與外部互聯(lián)網(wǎng)的通信。系統(tǒng)無線組網(wǎng)模塊采用的ZigBee技術(shù)是一種近距離、復(fù)雜度低、功耗低、成本低的雙向無線通信技術(shù)。它符合IEEE802.15.4協(xié)議，是專為家庭短距離通信制定的新標(biāo)準(zhǔn) 。由于其特點(diǎn)完全符合家庭網(wǎng)絡(luò)通信的需要。因此，家居內(nèi)部無線組網(wǎng)通信采用Zig―Bee技術(shù)是構(gòu)建智能家居無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的理想選擇。

3 小結(jié)

本文主要針對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過結(jié)合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，按照軟件開發(fā)的集成化、模塊化的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套符合現(xiàn)代家庭使用的家居智能化、安防及監(jiān)控操作智能家居系統(tǒng)。本系統(tǒng)對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步研究和發(fā)展有一定的參考和借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；yeelink；智能家居

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

自物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用以來，智能家居行業(yè)正如火如荼地快速發(fā)展，智能家居是在物聯(lián)網(wǎng)的影響之下物聯(lián)化的體現(xiàn)，已經(jīng)從遙控掌握發(fā)展到手機(jī)遠(yuǎn)程控制，網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)也從有線一躍而升為無線，既降低成本，低碳節(jié)能，還讓許多家庭享受到高科技帶來的便利、舒適生活。其中應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)正是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新的一個(gè)縮影，因在智能家居上的管理應(yīng)用方便而大受歡迎。

1 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的設(shè)計(jì)理念

物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)主要提供傳感器數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)和展現(xiàn)，使得硬件和制造業(yè)者能夠在不關(guān)心服務(wù)器實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和運(yùn)維的情況下，擁有交付物聯(lián)網(wǎng)化的電子產(chǎn)品的能力，側(cè)重于成為物聯(lián)網(wǎng)的middleware和Enabler。以國內(nèi)yeelink平臺(tái)為例其具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）云平臺(tái)通過API接口，只需要簡單的幾步操作就能將傳感器接入平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（2）云平臺(tái)設(shè)計(jì)的高并發(fā)接入服務(wù)器和云存儲(chǔ)方案，可同時(shí)完成海量的傳感器數(shù)據(jù)接入和存儲(chǔ)任務(wù)，確保數(shù)據(jù)能夠安全的保存在互聯(lián)網(wǎng)上。

（3）云平臺(tái)先進(jìn)的鑒權(quán)系統(tǒng)和安全機(jī)制，能夠確保數(shù)據(jù)只在允許的范圍內(nèi)共享。當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到某個(gè)設(shè)定閾值的時(shí)候，云平臺(tái)會(huì)自動(dòng)調(diào)用預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，發(fā)送短信或者是郵件，還可以充分利用平臺(tái)的計(jì)算能力，定期的將統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)發(fā)送到郵箱內(nèi)。

（4）提供數(shù)據(jù)的上行功能，可實(shí)現(xiàn)對家庭電器的控制功能。存儲(chǔ)在云平臺(tái)里的數(shù)據(jù)，可以簡單的被API取回，放置到個(gè)人博客上，或者根據(jù)規(guī)則自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到指定的微博上，將數(shù)據(jù)和人之間全面融合。

2 物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)與智能家居的連接

Step1：注冊用戶。注冊賬號(hào)后，填寫電子郵件并激活。

Step2：打開首頁“登陸”按鈕，在“用戶中心”來管理和查看自己的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

Step3：點(diǎn)擊“用戶中心”，增加物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，填寫好以后保存。

Step4：添加傳感器（可同時(shí)添加多個(gè)傳感器）。

Step5：數(shù)據(jù)上傳。依據(jù)兩個(gè)ID和API KEY進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效性驗(yàn)證。

3 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上的顯示

本實(shí)驗(yàn)以Arduino+Ethernet shield進(jìn)行室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)上傳和觸發(fā)Email報(bào)警為例。傳感器插線接法：VCC-5V，GND-GND，SCL-SCL（analog pin 5），SDA-SDA（analog pin 4），ADD-NC。連接好線路以后，將Arduino連接到電腦上，將程序代碼上傳，按照以上五個(gè)步驟將程序數(shù)據(jù)上傳，在網(wǎng)頁和手機(jī)APP上可以繪制出相應(yīng)曲線圖。

結(jié)語

未來物物相連將是輕量化的時(shí)代，更多的連接與操作是在云端，物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)在打造智慧家庭云操作系統(tǒng)，不只是簡單的物與物相連、生態(tài)圈的打造，更多關(guān)注消費(fèi)者怎么樣更好地使用智能家居平臺(tái)，怎樣更好地連接到我們的生活之中，使生活變得舒適。通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)在智能家居上的應(yīng)用，將使我們的生活更方便，快捷。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究也有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 10-0000-01

自從上個(gè)世紀(jì)的80年代，智能家居的控制系統(tǒng)開始興起于歐美和日本，在90年代開始進(jìn)入中國。國內(nèi)外的智能家居控制大多都是采用有線的方式進(jìn)行布局，這其中存在很大的麻煩，例如布線困難，無法進(jìn)行有效的維護(hù)，以及如果發(fā)生停電事件，就會(huì)造成系統(tǒng)的整個(gè)癱瘓。根據(jù)出現(xiàn)的這一系列問題，本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，作為最近全球廣為關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域和話題，物聯(lián)網(wǎng)能夠通過全球定位系統(tǒng)等傳感設(shè)備的研究，根據(jù)協(xié)議將物品和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行鏈接溝通，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息交換和通信，最終達(dá)到智能化識(shí)別和管理的終極目標(biāo)。

一、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居簡介

（一）智能家居的內(nèi)涵

智能家居又叫Smart Home。是相對于普通家居而言的一大類產(chǎn)品的統(tǒng)稱。Smart Home一般以家庭住宅為平臺(tái)，利用各種現(xiàn)代化的傳感器技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及云端技術(shù)等手段，，將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)甚至水電氣表）連接到一起，提供多樣化的家電控制、照明控制、窗簾控制、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測等功能，從讓我們的生活變得更加方便、舒適[1]。

（二）物聯(lián)網(wǎng)的定義

最早在1999年提出物聯(lián)網(wǎng)的概念，它的英文名是Internet of Things（IOT），也有人將其翻譯為Web of Things。所謂物聯(lián)網(wǎng)，就是能夠通過各種傳感信息設(shè)備，將裝置和技術(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過對光、聲、熱等基本信息的收集，能夠聯(lián)合實(shí)際物品形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，從而完成物體與物體，物體與人之間的鏈接，從而更好地實(shí)現(xiàn)識(shí)別和管理、控制工作流。在智能家居領(lǐng)域還沒有一個(gè)聯(lián)盟組織能夠提出市場接受的一個(gè)完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，還存在著多技術(shù)體系并存的狀況，這一方面當(dāng)然是制約市場發(fā)展的一個(gè)因素，從另一個(gè)方面也充分說明智能家居還處于發(fā)展初期多技術(shù)競爭階段[2]。因此將智能化家居和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，就是一個(gè)全新的發(fā)展課題，能夠?qū)ξ磥淼募揖咝袠I(yè)產(chǎn)生很大的影響。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居綜合控制系統(tǒng)就是要在居室內(nèi)進(jìn)行智能終端控制，并通過家庭網(wǎng)關(guān)、ZigBee無線通信而進(jìn)行組織，可以通過圖1所示的工作原理圖進(jìn)行展現(xiàn)。將家庭的家居和互聯(lián)網(wǎng)通過電器組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并交換信息，從而達(dá)到一個(gè)門禁控制以及防盜報(bào)警的目標(biāo)，保證家居的安全。在室內(nèi)會(huì)通過傳感器而安全ZigBee無線通信模塊，如果一旦居室內(nèi)發(fā)生異常，那么就會(huì)收到信號(hào)，讓 ZigBee無線通信技術(shù)對控制器進(jìn)行控制，保證能夠?qū)π盘?hào)做出相應(yīng)的處理。用戶能夠?qū)τ?jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，從而監(jiān)控室內(nèi)的基本狀態(tài)[3]。如果不方便使用計(jì)算機(jī)，那么就可以GPRS網(wǎng)絡(luò)，用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。控制系統(tǒng)能夠具有良好的人機(jī)界面反映，可以對系統(tǒng)的運(yùn)行信息進(jìn)行查詢，并展現(xiàn)在使用者面前。

通過模塊化的設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)智能化家居控制系統(tǒng)軟件，從而更加清晰還能夠調(diào)試系統(tǒng)的功能擴(kuò)展區(qū)域，讓處理器的執(zhí)行效率更高。通過開發(fā)的工具，基本能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶界面的維護(hù)，讓系統(tǒng)的設(shè)置和控制能夠保證基本的實(shí)時(shí)操作。系統(tǒng)完成初始化工作之后，就可以進(jìn)行相對應(yīng)的子程序，而用戶通過打開GPRS設(shè)備能夠進(jìn)行設(shè)置，如果一些參數(shù)發(fā)生錯(cuò)誤，那么就能夠通過短信報(bào)警。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居綜合控制系統(tǒng)十分安全，能夠讓家用電器保持一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，并通過ZigBee協(xié)議進(jìn)行無線通信的聯(lián)通，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息反饋。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居綜合控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的基本需求而運(yùn)用于不同的領(lǐng)域之中，此外，還能十分便捷地進(jìn)行修改，減少成本的公式完善嵌入式系統(tǒng)。Linux社區(qū)中具有很多可以開發(fā)的項(xiàng)目，能夠借鑒優(yōu)點(diǎn)，而加入一些全新的溝通，讓用戶更加便捷地完成自己的智能家居開發(fā)。作為未來發(fā)展的主流，家居智能化需要有更加優(yōu)良的系統(tǒng)予以支持，不僅可以支持自己品牌的各種家電，甚至可以實(shí)現(xiàn)跨品牌的多產(chǎn)品品類互聯(lián)互通。這樣才能保證用戶所提出的基本訴求：安全、便捷、舒適，才能讓智能化家居的未來發(fā)展更好。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) ZigBee CC2430 B/S架構(gòu)

【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】0450-9889（2015）06C-0184-03

近年來，被看作信息領(lǐng)域一次重大的發(fā)展和變革機(jī)遇的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。“物聯(lián)網(wǎng)”的概念由美國麻省理工學(xué)院自動(dòng)識(shí)別中心（Auto-ID）提出，主要以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和射頻識(shí)別技術(shù)為支撐。物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，也被世界各國作為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要增長點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用于智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能交通、智能電網(wǎng)、智能安防、智能醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著近十年世界范圍內(nèi)的IT產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，相應(yīng)的傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)也取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我們國家居民生活水平顯著提高，對與自己息息相關(guān)的家居環(huán)境也有了新的、更高的要求。設(shè)計(jì)一種新型的家居環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)了對家庭溫度、濕度、亮度和煤氣濃度的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，用戶能夠設(shè)置家居內(nèi)相應(yīng)時(shí)段不同的溫度、濕度、亮度，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)用戶設(shè)置自動(dòng)監(jiān)控家居狀態(tài)，滿足日常生活。該系統(tǒng)模型比傳統(tǒng)的使用本地智能網(wǎng)關(guān)控制或家居內(nèi)計(jì)算機(jī)控制的智能家居模型更加便捷、實(shí)用、高效，在系統(tǒng)日常維護(hù)、平臺(tái)移植與擴(kuò)展、大數(shù)據(jù)管理等方面具有明顯優(yōu)勢。

一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

一般認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)典型的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)分為感控層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三大層次，本文設(shè)計(jì)的家居環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層，分別負(fù)責(zé)家居內(nèi)基礎(chǔ)信息的采集和外設(shè)控制、系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)信息的傳遞、系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的管理和系統(tǒng)功能應(yīng)用等功能。圖2為該系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖，用戶家居處于感控層中，主要包括家居內(nèi)環(huán)境參數(shù)采集和控制的相關(guān)傳感器和設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)層是一個(gè)智能網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)透傳，應(yīng)用層是本系統(tǒng)服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收和處理網(wǎng)絡(luò)層上傳的數(shù)據(jù)，向感控層發(fā)送數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理等。

二、感控層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

家居環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)的感控層在功能上分為兩部分：一是數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行。數(shù)據(jù)采集主要是運(yùn)用傳感器對家庭內(nèi)的溫度、濕度、亮度、煤氣濃度狀態(tài)進(jìn)行基礎(chǔ)信息采集。執(zhí)行主要是負(fù)責(zé)接收和解析系統(tǒng)服務(wù)器發(fā)送來的控制命令，讀取或改變相應(yīng)外設(shè)（如燈具、空調(diào)等家電）的工作狀態(tài)。二是短距離無線通信。短距離無線通信主要用來完成像家居內(nèi)這種小范圍內(nèi)的多個(gè)物品的信息集中與傳遞。由于無線短距離通信技術(shù)具有靈活安裝、可移動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，使其越來越多地被應(yīng)用于智能系統(tǒng)中。目前技術(shù)比較成熟和常用的無線短距離通信技術(shù)有：Bluetooth、ZigBee、Wi-Fi、超寬帶。本設(shè)計(jì)選用了ZigBee無線通信方式，它相比其他幾種通信方式具有低功耗、低成本、低速率、近距離、短時(shí)延、高容量等優(yōu)勢。

ZigBee協(xié)議的物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可工作在2.4GHz、868MHz和915 MHz共3個(gè)頻段上。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可分為協(xié)調(diào)器（Coordinator）、匯聚節(jié)點(diǎn)（Router）、傳感器節(jié)點(diǎn)（EndDevice）三種負(fù)責(zé)不同功能的角色。無信息傳輸時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)可處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有信息傳輸時(shí)可自動(dòng)喚醒進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，多節(jié)點(diǎn)以接力的方式傳遞信息，通信效率非常高，但功耗很低。ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、樹型和網(wǎng)狀三種。為滿足穩(wěn)定性要求，本設(shè)計(jì)選用了網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

根據(jù)家居環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)和ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)主要由路由器節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)兩種節(jié)點(diǎn)類型組成。其中路由器節(jié)點(diǎn)不僅負(fù)責(zé)家居環(huán)境內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)（溫度值、濕度值、亮度值、煤氣濃度值、設(shè)備工作狀態(tài)值等）的采集，還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的管理與節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸，控制外設(shè)的工作狀態(tài)；協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、各路由節(jié)點(diǎn)的管理、數(shù)據(jù)的處理以及對外的接口。

本系統(tǒng)所采用的設(shè)備是搭載有TI/Chipcon公司生產(chǎn)的用于2.4GHz IEEE 802.15.4/ZigBee片上系統(tǒng)解決方案CC2430芯片的節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)家居內(nèi)所有信息的采集、傳遞和外設(shè)控制。

三、網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)感控層和應(yīng)用層之間快速、安全、可靠地傳送。網(wǎng)絡(luò)層的通信功能主要由智能網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)，使用Socket通信方式。由于因特網(wǎng)的通信特點(diǎn)，該智能網(wǎng)關(guān)需要設(shè)置靜態(tài)IP，同時(shí)工作于服務(wù)端和客戶端兩種模態(tài)下。工作在服務(wù)端模態(tài)下時(shí)，主要是接收系統(tǒng)服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)（網(wǎng)關(guān)自動(dòng)判斷是否是本網(wǎng)關(guān)需要接收的數(shù)據(jù)，主要由通信協(xié)議中包含的IP地址決定），并將數(shù)據(jù)解析后發(fā)送至本網(wǎng)關(guān)連接的家居監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中。工作在客戶端模態(tài)下時(shí)，主要是接收到感控層上傳的信息后，主動(dòng)連接系統(tǒng)服務(wù)器，將信息發(fā)送至系統(tǒng)服務(wù)器。

由于智能網(wǎng)關(guān)連接了互聯(lián)網(wǎng)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此為保證數(shù)據(jù)正常傳遞，智能網(wǎng)關(guān)必須能夠進(jìn)行ZigBee協(xié)議和TCP/IP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)中采用協(xié)調(diào)器和網(wǎng)關(guān)通過串口直接連接，先由ZigBee硬件完成ZigBee協(xié)議與RS-232協(xié)議的轉(zhuǎn)換，再由網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)RS-232協(xié)議與TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換，最終實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議和ZigBee協(xié)議的高效轉(zhuǎn)換，智能網(wǎng)關(guān)工作流程如圖3所示。

四、應(yīng)用層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)應(yīng)用層是整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”，主要功能是完成網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)的接收、匯總、互通、分析、決策，數(shù)據(jù)下發(fā)等功能，是整個(gè)系統(tǒng)的控制和決策中心。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)于應(yīng)用層的定義，本設(shè)計(jì)的應(yīng)用層具體包括兩部分：一個(gè)是系統(tǒng)服務(wù)器；另一個(gè)是終端設(shè)備。系統(tǒng)服務(wù)器負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)的接收、分析、存儲(chǔ)、修改，根據(jù)控制算法進(jìn)行決策和控制命令發(fā)送等。終端設(shè)備是電腦、智能手機(jī)等智能終端，用戶可通過這些設(shè)備搭載的Web瀏覽器訪問系統(tǒng)服務(wù)器的網(wǎng)站站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的使用，而不再是傳統(tǒng)的在終端上安裝相應(yīng)的軟件，這就大大降低了對用戶的硬件要求，增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。

系統(tǒng)服務(wù)器由Web站點(diǎn)服務(wù)器、業(yè)務(wù)處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三部分組成，分別完成Web頁面、數(shù)據(jù)接收和控制決策、數(shù)據(jù)管理等功能，如圖4所示即為系統(tǒng)服務(wù)器的架構(gòu)圖，三個(gè)服務(wù)器是分別設(shè)計(jì)和獨(dú)立運(yùn)行的，但又是相互關(guān)聯(lián)的，其中業(yè)務(wù)處理服務(wù)器與Web服務(wù)器通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)交換。

（一）Web服務(wù)器

為減輕客戶端的負(fù)擔(dān)，增加系統(tǒng)實(shí)用性，Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)采用了目前流行的瀏覽器/服務(wù)器（browser/server，B/S）結(jié)構(gòu)模型。B/S結(jié)構(gòu)下的應(yīng)用程序、邏輯處理和數(shù)據(jù)全部集中安放在Web服務(wù)器上，而用戶只需要統(tǒng)一使用瀏覽器即可訪問Web服務(wù)器，通過用戶界面使用本系統(tǒng)功能。

系統(tǒng)采用的是Microsoft的Web服務(wù)器Internet Information Server（IIS），網(wǎng)站開發(fā)技術(shù)使用的是。技術(shù)具有很高的頁面處理速度和運(yùn)行效率，節(jié)省系統(tǒng)資源，完全面向?qū)ο螅哂衅脚_(tái)無關(guān)性且安全可靠，特別適合應(yīng)用于頁面和遠(yuǎn)程系統(tǒng)服務(wù)器之間數(shù)據(jù)交互比較頻繁的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)訪問采用了與同一框架（.NET Framework ）下的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)器與SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交互。確保了Web服務(wù)器能夠根據(jù)用戶的需求快速、準(zhǔn)確地訪問到數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、更新和刪除等操作。

（二）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Microsoft SQL Server 2008設(shè)計(jì)，主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，具體操作由Web服務(wù)器和業(yè)務(wù)處理服務(wù)器調(diào)用。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器共設(shè)置了用戶信息管理模塊、用戶設(shè)置管理模塊、室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)管理模塊和設(shè)備狀態(tài)管理模塊四個(gè)模塊。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是一個(gè)“被動(dòng)”服務(wù)器，只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是由業(yè)務(wù)處理服務(wù)器或Web服務(wù)器寫入、刪除或修改。

（三）業(yè)務(wù)處理服務(wù)器

業(yè)務(wù)處理服務(wù)器工作于服務(wù)端模式，向智能網(wǎng)關(guān)開放服務(wù)器端的IP和端口，時(shí)刻偵聽智能網(wǎng)關(guān)是否有數(shù)據(jù)上傳。接收數(shù)據(jù)后，會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的解析、數(shù)據(jù)類型分析、數(shù)據(jù)提取、邏輯處理和控制決策。其中的業(yè)務(wù)處理功能可分為兩個(gè)部分：第一部分是將系統(tǒng)感控層上傳來的數(shù)據(jù)或處理結(jié)果準(zhǔn)確存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，保障業(yè)務(wù)處理服務(wù)器程序和Web服務(wù)器程序進(jìn)行合法查詢；第二部分是系統(tǒng)輪詢服務(wù)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)不斷地查詢所有用戶的設(shè)置信息，根據(jù)用戶設(shè)置和當(dāng)前家居狀態(tài)進(jìn)行控制決策，判斷當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間是否到達(dá)用戶設(shè)置的某個(gè)子狀態(tài)的更改時(shí)刻，如果滿足條件，會(huì)根據(jù)用戶設(shè)置更改和控制家庭內(nèi)部的環(huán)境狀態(tài)。業(yè)務(wù)處理服務(wù)器運(yùn)行界面如圖5所示。

在實(shí)驗(yàn)室條件下，經(jīng)過實(shí)際測試，該系統(tǒng)能夠智能、穩(wěn)定地工作，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，如圖6所示。采用三層架構(gòu)的系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)十分清晰，既可節(jié)約投資成本，又方便維護(hù)、升級(jí)和改造。此外，可將系統(tǒng)服務(wù)器移植到云平臺(tái)（如微軟Azure云平臺(tái)、IBM云平臺(tái)、新浪云平臺(tái)等），借助云平臺(tái)強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，能夠在處理和儲(chǔ)存能力、穩(wěn)定性、安全性和可移植性上獲得高幅提升，具有較好的應(yīng)用前景。

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