无线传感网络的智能家居监控系统设计(附件)
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外发展状况 1
1.3 研究意义和内容 2
1.4 本章小结 3
2 系统总体设计方案 4
2.1 系统功能需求 4
2.2 总体方案设计 5
2.3 本章总结 6
3 智能家居远程监控系统硬件设计 7
3.1 Zigbee无线网络节点设计 7
3.2 智能网关 10
3.3 主控模块原理图设计 14
3.4 本章总结 15
4 智能家居远程监控系统软件设计 16
4.1 Zigbee无线传感网络 16
4.2 智能网关 18
4.3 远程监控终端 20
4.4 本章小结 24
5 系统功能测试 25
5.1 Zigbee传感网络功能测试 25
5.2 家庭网关功能测试 25
5.3 远程终端功能测试 26
5.4 本章小结 28
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 引言
1.1 课题研究背景
第三次科技革命时，给人们带来了计算机和新型通讯方式。随着时代进步，人们从2G走向了4G，宽带速 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072&
度也不断提高，这些远程通信方式让人们能远距离控制和观察事物。随着生活节奏的加快，也让人们希望在家中能够有更舒服、更安逸的环境，于是智能家居和人工智能就出现了，人们期待这两个技术用于服务于人类的生活，从此智能家居孕育而生。
“智能家居”表现在公寓和房屋中使用技术系统，自动化流程和连接的远程控制设备。这些职能的主要目标是提高家庭生活质量和便利性。其目标是通过连接的可遥控设备实现更高的安全性和更高效的能源使用。智能家居利用网络通信技术将家里的PC、家电、安防系统连成局域网，并可以和广域网连接；利用自动控制技术提供家电控制、室内外遥控、安防报警、照明控制等功能。
智能家居的出现给我们的生活带来了很多变化。智能家居系统能让人们能用手机或者平板来操控家中设备，实现远程控制、联动控制；安防系统让让人们能随时随地查到家中实时动画，还能自动监测非法入侵；总线控制分布的所有产品，能够贴心的一键切换家庭模式，十分便捷。智能家居的另一个积极影响是节能，通过更好地了解家中每个负载（家具和电器）的能耗，可以轻松地做出正确的选择，从而降低整体能耗。此外，智能家居功能允许用户在不使用时自动关闭其中一些负载。
1.2 国内外发展状况
1.2.1 国内发展状况
中国公司在智能设备整合产品方面表现出色。不仅延伸到硬件领域，还寻求在软件领域脱颖而出。例如，华为生产了一个能够实现丰富内容聚合和设备镜像的先进平台。
主要硬件制造商也与内容提供商建立了合作伙伴关系：TCL已与中国最大的在线视频运营商iQiYi建立合作编程平台。
智能家居理念在我国经过10年左右的传播，现在已经有许多家公司投入到智能家居的领域，由传感器、芯片的硬件，到交互识别，模式识别的软件，都有智能家居厂商进行研发和升级。
我国的智能家居主要研发方向是“手机”“WiFi”的关联，涵盖娱乐，安防，医疗等多个领域。
1.2.2 国外发展状况
意大利于2013年3月8日通过了新的国家能源战略（SEN）。SEN强调能源效率，可再生能源的可持续发展以及配电智能电网作为优先事项，同时确保从媒介（2020年）到长期（2050年）的供应安全。
意大利是第一个在2000年代前半期大规模部署电力智能电表的欧洲国家。自2006年以来，数字智能电表已被所有电力供应商强制使用（监管令第292/06号）。意大利监管机构（AEEG）制定了最低限度的功能要求，并引入了与采购质量相关的先进计量功能仪器。在ENEL（全国市场的主要电力供应商）选择ENEL之后，监管机构的干预是通过使用通过混合无线/有线网络联网的通信固态仪表来替代约3200万台独立电表，ANSI 709电力线（Telegestore项目，20012006，2.61亿欧元）。最近，ENEL还设想了一条途径（通过一系列项目）从推出智能电表转向需求响应市场平台。
在德国，一些智能家居产品和服务被认为主要是“ 奢侈品 ”，或者被认为是特定的群体，比如技术精湛的人群：“ 对于希望缓解日常生活的高科技爱好者来说，可能只是一件好事。年轻人群体更多地表达这些担忧，但仍旧由较年长的群体提供。由于大众市场没有优惠，成本和收益问题尚不清楚。
在美国，据Statista.com，一个网站，从超过18,000来源收集统计，智能家居市场可以预期爆发性增长。例如：2016年市场收入约为97亿美元，其中美国收入的大部分收入。预计到2020年，收入将增长到约209亿美元。
1.3 研究意义和内容
事实上，人们对于智能家居的需求量正在逐步增大。现在年轻人工作压力越来越大，无法尽到陪伴家中老人的职责，这些老人就需要智能家居设备来协助他们生活，比如智能检测仪来检测老人身体状况，当老人身体出现意外时会触发紧急报警系统。如儿童使家中失火，可以及时拨打119。安防系统可以当有人非法闯入时，立即警报应对。再如，现在的生活节奏正在加快，繁忙的生活常常让人么手忙脚乱，此时良好的智能家居系统就可以帮助人们打造便利的生活环境，帮助人们节约时间，提供生活上的便利，让人们轻松应对这快节奏的生活。
但是从目前市场来看，智能家居还未普及，说明传统的智能家居系统还存在很多问题。传统的智能家居操作复杂，与智能家居想要带给人们生活便利的初衷相违背，成本造价太高，实用性差，对于消费者来说智能家居系统的性价比并不高。除此之外，智能家居系统的安全问题也是消费者关注的焦点，消费者担心个人生活信息是否会被泄漏，个人信息安全得不到保障。
本文是基于无线传感网络的智能家居监控系统设计。该智能家居监控系统主要实现两种基本功能：环境数据的实时监测和智能家电的远程控制。环境数据的实时监测主要有室内温湿度的监测以及烟雾的实时监测，监测的数据将会实时传送到Web终端，给用户直观体验。家电的远程控制主要实现通过Web终端远程控制家中照明电路以及常用家电。
原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/67530.html
