基于物联网的智能家居系统的设计与实现

井 涛

（沈阳工业大学信息科学与工程学院，110023）

基于物联网的智能家居系统的设计与实现

井 涛

（沈阳工业大学信息科学与工程学院，110023）

我们所处的时代是一个互联网迅速发展的时代，我国的经济水平也在逐渐得到提高，不仅如此，科学技术也得到了长足的发展，家居与我们的日常生活有着密切的联系，智能家居也慢慢在影响着人们的生活。智能家居在近几年也在不断地发展，它在悄悄地影响并改变人们的生活方式，但是我国的智能家居系统与许多国家相比仍然有所欠缺，无论是在设计方面，还是在最后的实现环节当中，我国的智能家居与发达国家相比还有一些差距。本文在物联网基础上的智能家居系统的设计及其实践进行了详细的分析，对其构建和工作原理进行了探索，希望能够对我国的智能家居系统能够有所促进。

智能家居；物联网；设计；实现

智能家居在构建上主要分包括应用层、中间件层、中心控制平台、感应层在内的四层，在这四层之间所需要的信息的传递主要依靠现代的WIFI技术、3G技术等来实现，本文除了对这四层进行介绍外，还对各层工作的原理进行了详细的介绍，并对其功能做了一定的了解，呈现出物物之间、物人之间的交互性控制功能以及安全方案功能的实现的具体的过程。

1　物联网概述

物联网除了具备互联网所具有的各项功能之外，还能够真正实现物体之间的通信，物联网能够将物理实体与虚拟网络进行有效的连接，使用户能够突破时间、空间的限制，从而对用户家中的各个物理实体进行有效的控制。

下图1是智能家居系统示意图：

图1　

2　物联网智能家居系统的构建及其工作原理

2.1四层体系构建概述

家庭网关是嵌入式智能家居体系的唯一借口，通过这一接口可以进行各种家庭设备信息的存储以及处理等，在智能家居的使用过程中，往往需要对其系统功能进行适当的增加、改变等，在对这些功能进行改变的过程中就会涉及到许多家庭设置，系统拓展的难度也随之增加，因此，我们需要一个能够对各项功能进行统一管理的具有多功能的网关。

2.2四层体系构建的具体分析

（1）系统监控设备以及传感设备。本系统的传感及监控设备设计到了许多方面，这一层起到向中心控制平台传递信息的作用，以及管理设备。这一部分的设备有摄像头以及各式各样的传感器，主要是对各种方面进行探测，包括外部环境、物理形态、信号等方面。

（2）中心控制平台。在智能家居系统当中，中心控制平台在四个层次当中属于最重要的层次，它也起到了十分重要的作用。一方面，感知层负责信息的传递，中央控制器则是接受传递的信息并且对其进行分析，再由感知层发布与模拟器执行方式相关的控制信息或者是指令，最终由与模拟器相连的物体进一步操作。另一方面，当有突发事件或者是紧急状况产生的时候，这一系统能够进行自动报警。

图2　

3　智能家居系统的设计与实现

智能家居所采用的控制硬件是手机模块、ARM9、ZigBee模块，所采用的家庭网络主要是ZigBee无限网络，由于其有较高的安全性以及系统相对完善，在目前的智能家居中被广泛地使用，我们就智能家居所采用的控制硬件进行简单地介绍以便更好地对其进行理解。

3.1智能家居系统中的ARM处理器

这一模块所利用的芯片主要是CC2430芯片，这一芯片虽然沿用的是CC2420芯片的相关架构，但是在许多方面都要优于CC2420芯片。CC2430芯片所采用的生产工艺是0118μm CMOS生产工艺，它的优势在于电流损耗比以往低，无论是工作时的电流还是在接受或者是发射状态下的电流损耗均很低，因此，这一生产工艺对于电池寿命有较高要求的应用尤其适用。

智能家居系统的主要工作原理如图2所示：

4　结束语

我国不仅经济得到长足的发展，科学技术也得到很大的发展，由于各种条件的相互作用，智能家居在不断地得到发展，智能家居不仅方便了人们的生活，对人们的生活方式的改变也产生了深刻的影响。但是仍然希望通过本文对物联网智能家居的系统进行了简单的介绍，对其特点进行了分析，希望本行业的人能够重视改进物联网智能家居系统的水平，促进其不断发展。

［1］ 杨堤.基于物联网的智能家居控制系统设计与实现［J ］ .电子世界，2012，（21）.

［2］ 袁敏.基于物联网的远程智能家居控制系统的设计［J］.制造业自动化，2012，（8）.

［3］ 臧大进，刘增良，高干，等.基于物联网的智能家居系统设计与实现［J］.襄樊学院学报，2010，（11）.

［4］ 沈彤，朱昊，胡静，等.物联网智能家居系统演示平台的设计与实现［J］.南京师范大学学报（工程技术版），2013，（1）.

［5］ 包依勤.基于物联网技术的智能家居系统的研究与探讨［J］.物联网技术，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