畢業(yè)設(shè)計--物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　課題名稱： 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　所在學院 計算

2、機工程學院 </p><p>　　專 業(yè) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù) </p><p>　　班 級 物聯(lián)1211 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　起訖時間：2015 年2月1 日～15 年4 月30 日（共　12　周）</

3、p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　進入21世紀以來，隨著感知識別技術(shù)的快速發(fā)展，信息從傳統(tǒng)的模式變成了智能模式。從而誕生了 “物聯(lián)網(wǎng)”。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的

4、網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。</p><p>　　這次的畢業(yè)設(shè)計分為以下幾個部分

5、：</p><p>　　一、首先智能家居在物聯(lián)網(wǎng)中的概述；對整個框架的了解；</p><p>　　接著對該系統(tǒng)的框架進行介紹，特別是安防系統(tǒng)這塊；</p><p>　　對整個系統(tǒng)進行詳細的介紹。 </p><p>　　本論文設(shè)計是基于物聯(lián)網(wǎng)和智能家居相結(jié)合的背景下，實現(xiàn)了對家居環(huán)境中的光線，溫濕度等因素的實時監(jiān)測，還有在防入侵、防被盜、防破

6、壞、防火、放爆和安全檢查等措施中的監(jiān)測，以提升家居環(huán)境的安全性、舒適性、便利性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；傳感器；智能；安防；報警；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　引

7、 言4</b></p><p><b>　　第1章 緒論5</b></p><p>　　1.1 物聯(lián)網(wǎng)的起源...................................................................................................................5</

8、p><p>　　1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展下的智能家居................................................................................5</p><p>　　1.2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居的概述.................................................................

9、..................................6 </p><p>　　1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)計背景........................................................................................7</p><p>　　1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)計意義...............

10、.........................................................................8</p><p>　　1.3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居現(xiàn)狀及未來發(fā)展...................................................................................9</p><p>

11、　　第2章 ZigBee 技術(shù)研究10 </p><p>　　2.1 ZigBee 技術(shù)................................................................................................................10</p><p>　　

12、2.2 ZibBee 特點................................................................................................................10</p><p>　　2.3 ZigBee 技術(shù)的優(yōu)勢....................................................

13、................................................11</p><p>　　第3章 需求分析12</p><p>　　3.1 設(shè)計目的.......................................................................................................

14、...............12</p><p>　　3.2 設(shè)計特點......................................................................................................................13</p><p>　　3.3 設(shè)計原則...................

15、...................................................................................................13 </p><p>　　3.4 功能需求......................................................................................

16、................................14 </p><p>　　第4章 系統(tǒng)設(shè)計15</p><p>　　4.1 視頻監(jiān)視系統(tǒng)................................................................................................................15<

17、;/p><p>　　4.1.1 視頻監(jiān)視系統(tǒng)的組成及工作原理........................................................................15 </p><p>　　4.1.2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)的主要功能.................................................................

18、...................16 </p><p>　　4.2 入侵報警系統(tǒng)................................................................................................................17 </p><p>　　4.2.1 入侵報警系統(tǒng)的組成..........

19、..................................................................................17</p><p>　　4.2.2 入侵報警系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成....................................................................................17</p>

20、<p>　　4.2.3 入侵報警系統(tǒng)的作用............................................................................................18</p><p>　　4.3 家居防盜報警系統(tǒng)...............................................................

21、.........................................18</p><p>　　4.3.1 家居防盜報警組成................................................................................................18</p><p>　　4.3.2 家居防盜報警的功能....

22、........................................................................................18 </p><p>　　第5章 材料清單19</p><p>　　第6章 結(jié)論20</p><p>　　參 考 文 獻21</p><p><

23、;b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，國家政策對智能家居發(fā)展扶持，使得智能家居產(chǎn)業(yè)重新煥發(fā)出生機。</p><p>　　在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，人們不僅實現(xiàn)了人與物的通信和感知，而且還可以實現(xiàn)物與物之間的感知、通信和相互控制。在我國，自2009

24、年8月溫家寶總理提出“感知中國”戰(zhàn)略后，“物聯(lián)網(wǎng)”一時成為國內(nèi)熱點，迅速得到政府、企業(yè)、學術(shù)界的廣泛關(guān)注。由于物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)涉及未來網(wǎng)絡(luò)和信息資源的掌控和利用，并且建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)還能夠帶動國內(nèi)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和國際競賽競爭力的提高，因此加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)，促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展已成為國家戰(zhàn)略需求。</p><p>　　在物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域里面，我主要是做智能家居這一塊。智能家居是一個集成性的系統(tǒng)體系環(huán)境，而不是

25、單單一個或一類智能設(shè)備的簡單組合，傳統(tǒng)的家居通過利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔粨Q功能，實現(xiàn)了“與家居對話”的愿望，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助

26、人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。</p><p>　　在智能家居領(lǐng)域里面，我主要是設(shè)計安防系統(tǒng)。“安全防范”是指以維護社會公共安全為目的的防入侵、防被盜、防破壞、防火、放爆和安全檢查等措施?！鞍踩婪丁敝饕朔馈⑽锓?、和技防3中手段。</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著人們

27、生活水平的提高和科技的發(fā)展，家居智能化已成為一種必然趨勢而深入千家萬戶。智能家居是利用計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、信息、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)將所有不同的設(shè)備應(yīng)用和綜合功能互連于一體的系統(tǒng)。它以住宅為平臺，網(wǎng)絡(luò)家電、通信、遠程醫(yī)療、家庭辦公、娛樂等功能，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的安全、便利、舒適、節(jié)能、娛樂、高效、環(huán)保的居住環(huán)境。</p><p><b>　　1.1物聯(lián)網(wǎng)的起源</b></p&g

28、t;<p>　　物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)等信息載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升，被稱為信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命性創(chuàng)新。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用到各行各業(yè)之中，具體的說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝配到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”

29、與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然的關(guān)系。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)已成為已成為當前世界新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對于促進經(jīng)濟發(fā)展和社會進

30、步具有重要的實現(xiàn)意義。為抓住機遇，明確方向，突出重點，加快培育和壯大物聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)我國《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》和《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，工業(yè)和信息化部于2011年11月28日發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，這標志著我國已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提升到戰(zhàn)略高度。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域有：智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能

31、家居等。智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一，不僅滿足了人們對家居環(huán)境生活品質(zhì)要求的不斷提高，還與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合促進科技 轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。</p><p>　　1.1.1物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展下的智能家居</p><p>　　未來學家沃爾夫·倫森曾說，“人類在經(jīng)過農(nóng)耕、工業(yè)、電氣化等時代后，將進入關(guān)注夢想，精神和生活情趣的 新社會”。</p><p>　　早期最

32、具有代表性的完整意義上的智能家居要數(shù)蓋茨位于西雅圖華盛頓湖畔的建造期長達7年、耗資近億美元的“未來之屋”。蓋茨曾在他的《未來之路》一書中以很大篇幅描繪他在西雅圖華盛頓湖畔的建造的私人豪宅。他描繪他的住宅是“有硅片和軟件建成的”并且要“采納不斷變化的尖端技術(shù)”。經(jīng)過7年的建設(shè)，1997年，蓋茨的豪宅終于建成，不僅具備高速上網(wǎng)的專線，所有的門窗、燈具、電器都能夠通過技術(shù)機控制，而且還有一個高性能的服務(wù)器作為管理整個系統(tǒng)的后臺。</p&

33、gt;<p>　　大門設(shè)有氣象感知器計算機，可根據(jù)各項氣象指標，控制室內(nèi)的溫度和通風的情況。</p><p>　　室內(nèi)所有的照明、溫濕度、音響、防盜等系統(tǒng)都可以根據(jù)需要通過計算機進行調(diào)節(jié)。</p><p>　　地板中的傳感器能在一定范圍內(nèi)跟蹤到人的足跡，在感應(yīng)到人來時會自動打開照明系統(tǒng)，在離去時自動關(guān)閉。</p><p>　　廁所安裝有檢查身體的計算機

34、系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，計算機就會立即發(fā)出警報。</p><p>　　院內(nèi)有一顆百年老樹，先進的傳感器能根據(jù)老樹的需水情況，實現(xiàn)及時、全自動澆灌。</p><p>　　來訪者通過出入口，其個人信息（包括指紋等），就會作為來訪資料存儲到計算機中。</p><p>　　通過安檢后，保衛(wèi)人員發(fā)給來訪者一個紐扣大小的內(nèi)嵌微晶片的胸針，佩戴上它可以隨時獲取來訪者在蓋茨家的行蹤

35、。</p><p>　　1.2物聯(lián)網(wǎng)智能家居的概述</p><p>　　智能家居網(wǎng)絡(luò)通常能夠分為家庭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和家庭控制網(wǎng)絡(luò)兩種：家庭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，提供高速率的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，如家用計算機和數(shù)字電視、視頻和音頻播放器、資源共享及高速上網(wǎng)等；家庭控制網(wǎng)絡(luò)，提供便捷的和低速率的控制和互連網(wǎng)絡(luò)，用于燈光照明控制、家居安防、家居環(huán)境監(jiān)測以及家庭應(yīng)急求助等功能。智能家庭控制網(wǎng)絡(luò)是智能住宅系統(tǒng)的重要組成部分，

36、家庭控制網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)和遠程管理是該系統(tǒng)的重點和難點。與家居數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用目的不一樣，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中音、 視頻等大數(shù)據(jù)傳輸需要高速的數(shù)據(jù)通信接口，而家居控制系統(tǒng)需要的是經(jīng)濟、低功耗的控制網(wǎng)絡(luò)，該控制網(wǎng)絡(luò)的主要功能在于設(shè)備的連接與控制，基本上無需高速的通信方式來支撐。 </p><p>　　在家居網(wǎng)絡(luò)中，我們要考慮以下特點：</p><p>　　低成本：大量的家電和傳感器終端節(jié)點是家庭控制網(wǎng)絡(luò)

37、中控制的主要對象，這種較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)需要一個低成本的節(jié)點組網(wǎng)技術(shù)。</p><p>　　跨平臺：智能家居系統(tǒng)的使用環(huán)境是一個家居環(huán)境，整個系統(tǒng)中有著錯綜復雜的平臺，不能強制要求用戶能夠?qū)ο到y(tǒng)進行復雜的配置和管理，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各種資源的自組織和協(xié)同工作顯得非常重要。 </p><p>　　可擴展性：能夠在系統(tǒng)主架構(gòu)不做改動的情況下進行維護和擴展，加入新的的家居設(shè)備。</p>&

38、lt;p>　　遠程控制：移動終端設(shè)備能夠接入Internet并登錄到智能家居控制系統(tǒng)中，進行信息交互，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制。傳統(tǒng)的家居智能控制系統(tǒng)一般采用有線方式來組建，如同軸電纜、USB、CAN總線等。但有線網(wǎng)絡(luò)具有布線麻煩，可擴展性差等固有的缺點，限制了有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的發(fā)展。因此，將無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)己成為大勢所趨。這不僅僅因為無線網(wǎng)絡(luò)具有更大的靈活性、流動性，省去了布線的麻煩，更重要的是它符合家居控制網(wǎng)絡(luò)

39、的通訊特點。無線家居網(wǎng)絡(luò)將人們生活與工作的廣擴空間濃縮于人類的雙手可以掌控的距離。紅外、藍牙、ZigBee、WiFi等一系列無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展，必將大大促進家居設(shè)備無線化、智能化的進程。</p><p>　　我研究的無線智能家居控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在家庭組網(wǎng)中采ZigBee技術(shù)，它是一種近距離、低成本、低能耗、低數(shù)據(jù)速率的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。</p><p>　　1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)計背景

40、</p><p>　　在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及的今天，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)聯(lián)系起了每一個人，隨著各種消費電子的智能化，還有無線傳感器的迅速發(fā)展，人們想到了是否可以用網(wǎng)絡(luò)將每一個物體都聯(lián)系起來，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。這樣就形成了一種新的網(wǎng)絡(luò)，被稱為物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。而從20世紀80年代開始，隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器面

41、世，直到現(xiàn)在，經(jīng)過了30年的發(fā)展，家用電器已經(jīng)普及，而且具有了很高的智能化。這時人們便開始追尋一種更加智能的家庭管理方式，希望實現(xiàn)安保，防災(zāi)，家電一體化控制，這就是智能家居的原型。對于物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，大大加快了智能家居的發(fā)展。在國家大力推動工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)將是家居行業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過程中一個比較現(xiàn)實的突破口。一旦物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及，無數(shù)的物品需要加裝更加小巧智能的傳感器，用于家居設(shè)備的傳感器與電子標簽及配套的接口

42、裝置數(shù)量將大大超過目前的手機數(shù)量，物聯(lián)網(wǎng)是下一個超過萬億的行業(yè)。 </p><p>　　通過WEB網(wǎng)頁利用4G網(wǎng)絡(luò)以及WLAN監(jiān)測與控制家庭里的各種家用電器，如電表、水管、煤氣管道以及門窗、安防系統(tǒng)等各種設(shè)備。同時也可利用4G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控得到的狀態(tài)實時的傳遞給戶主或家庭其他成員的手機終端，以達到遠程實時地對家里情況進行了解和掌控。也可通過WEB網(wǎng)頁進行遠程控制、設(shè)防撤防，以及以Email方式告警通知各種意外事件，

43、用于提高人們的生活質(zhì)量的同時，對家庭內(nèi)部設(shè)備的管理也可以減少資源的浪費，如人走自然關(guān)燈，對水龍頭的監(jiān)測可以減少對水資源的浪費，還可以保障家庭成員生命和財產(chǎn)的安全，如對煤氣管道、門窗以及安防設(shè)各的管理等。</p><p>　　1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)計意義</p><p>　　社會經(jīng)濟的發(fā)展，信息化程度的不斷提高，人們生活節(jié)秦的不斷加快，使人們對居家環(huán)境智能化的程度也提出了更高的要求。當

44、人們離開自已的居住環(huán)境時，如何獲取家中的環(huán)境信息，已成為一種現(xiàn)實需求，基于Internet 與GSM 網(wǎng)成為可選擇的發(fā)展方向。利用互聯(lián)網(wǎng)傳輸信息具有信息量大、直觀等優(yōu)勢，但目前實現(xiàn)成本相對較高，阻礙其進入普通家庭。近年來，短消息業(yè)務(wù)（SMS）作為GSM 的一種增值服務(wù)，隨著GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不斷擴大，得到了迅速發(fā)展，它具有傳輸速度快，費用低，不占用語音通信通道等優(yōu)點,本系統(tǒng)重在研究基于SMS 短信業(yè)務(wù)，一種操作方便、經(jīng)濟、實用、可擴展

45、性好的智能家居控制系統(tǒng)。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)智能家居產(chǎn)品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，將各種家庭設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化，通過寬帶和無線網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠程操控。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間；還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

46、具有能動智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，實現(xiàn)了“與家居對話”的愿望，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器應(yīng)用對家庭的智能防災(zāi)，燈光控制，以及家電聯(lián)網(wǎng)都提供了一種很好的解決辦法。而且使用GPRS通信模塊，可以將家庭中的突發(fā)事件信息告知戶主，并且進行智能報警。這樣就極大降低了家庭意外災(zāi)難的損失。</p><p

47、>　　1.3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居現(xiàn)狀及未來發(fā)展</p><p>　　智能家居這一概念自從其出現(xiàn)之日起就吸引了眾人的關(guān)注，因為他承載著人們對美好生活的向往，對未來的憧憬。</p><p>　　智能家居雖然經(jīng)歷了多年的發(fā)展，但是卻沒有實質(zhì)性的進展。這主要是受到缺乏統(tǒng)一的相關(guān)標準規(guī)范、成本過高、安裝復雜、技術(shù)不成熟等因素的制約（見圖），造成智能家居產(chǎn)業(yè)仍然沒有大規(guī)模推入應(yīng)用，走進平常百姓家。

48、</p><p>　　智能家居發(fā)展受限因素</p><p>　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，國家政策對智能家居發(fā)展不斷扶持，使得智能家居產(chǎn)業(yè)重新煥發(fā)出生機。</p><p>　　在2011年3月16日發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》中明確指出：“‘十二五’期間，初步完成產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)造。形成較為完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，培育和發(fā)展10個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，

49、100家以上骨干企業(yè)，一批專、精、特、新的中小企業(yè)，建設(shè)一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務(wù)平臺，初步形成門類齊全、布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系?！迸c物聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)的智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能環(huán)保、智能醫(yī)療與智能家居等領(lǐng)域都將成為引領(lǐng)時代的朝陽行業(yè)。</p><p>　　“十二五”規(guī)劃中對高新產(chǎn)業(yè)的注重和扶持，讓大家看到智能家居未來發(fā)展的希望，其中，《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項資金》、《智能家用

50、電器的智能化技術(shù)通則》、《中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度藍皮書》、《寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施“十二五”規(guī)劃》、《智能建筑設(shè)計標準》等一系列與智能家居相關(guān)政策的陸續(xù)出臺，讓智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展切實有效地落到實處。</p><p>　　ZigBee 技術(shù)研究</p><p>　　ZigBee具有設(shè)備功耗低、復雜度低、實現(xiàn)成本小等特點，并能滿足在低成本設(shè)備之間實現(xiàn)低數(shù)據(jù)率的傳輸。</p><p

51、>　　2.1 ZigBee 技術(shù)</p><p>　　無線傳感器技術(shù)是目前無線通信領(lǐng)域內(nèi)研究的一個熱點技術(shù)，它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。</p><p

52、>　　所謂傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量部署在一定區(qū)域內(nèi)的、具有無線通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點通過自組織方式構(gòu)成的能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的分布式智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點間距離很短，一般采用多跳的無線通信方式通信。傳感器網(wǎng)絡(luò)可以在獨立的環(huán)境下運行，也可以通過網(wǎng)關(guān)連接到互聯(lián)網(wǎng)，使用戶遠程訪問。</p><p>　　2.2 ZigBee 特點</p><p>　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量

53、的節(jié)點根據(jù)自組織網(wǎng)絡(luò)的方式構(gòu)成，一般節(jié)點通過各種方式大量部署在被感知對象內(nèi)部或者附近。這些節(jié)點通過無線自組織傳輸網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作的方式感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的信息，可以實現(xiàn)對任意地點的信息在任意時間的采集、處理和分析。如下圖所示：</p><p><b>　　無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1. 無中心。WSN 沒有嚴格的控制中心，所有節(jié)點地位平等，

54、是一個對等式網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點可以隨時加入或離開網(wǎng)絡(luò)，任何節(jié)點的故障不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行，具有很強的抗毀性。 </p><p>　　2. 自組織。網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開無需依賴于任何預設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，節(jié)點通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調(diào)各自的行為,節(jié)點開機后就可以快速、 自動地組成一個獨立的網(wǎng)絡(luò)。 </p><p>　　3.動態(tài)拓撲。WSN 是一個動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點可以隨處移動；一個節(jié)點可能會因為電池能量耗

55、盡或其它故障，退出網(wǎng)絡(luò)運行，也可能由于工作的需要而被添加到網(wǎng)絡(luò)中。ZigBee會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)隨時發(fā)生變化，因此網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有動態(tài)拓撲組織功能。 </p><p>　　4.節(jié)點數(shù)量眾多，分布密集。WSN節(jié)點數(shù)量大、分布范圍廣。這樣的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具備一定的軟、硬件健壯性和容錯性。</p><p>　　2.3 ZigBee 技術(shù)的優(yōu)勢</p><p>　　1.數(shù)

56、據(jù)傳輸速率低。數(shù)據(jù)率只有10kb/s~250kb/s，專注于低速傳輸應(yīng)用。</p><p>　　2.有效范圍小。有效覆蓋范圍10~75m之間，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定。</p><p>　　3.工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz（歐洲）及915MHz（美國），均為無需申請的ISM頻段。</p><p>　　4.省電。由

57、于工作周期很短，首發(fā)信息功耗較低，以及采用了休眠模式，ZigBee可確保兩節(jié)五號電池支持長達6個月至2年左右的使用時間，當然不同應(yīng)用的功耗有所不同。</p><p>　　5.可靠。采用碰撞避免機制，并未需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預留專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時競爭和沖突。MAC層采用完全確認的數(shù)據(jù)傳輸機制，每發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認信息。</p><p>　　6.成本低。由于數(shù)據(jù)傳輸率

58、低，并且協(xié)議簡單，降低了成本，另外使用ZigBee協(xié)議可免專利費。</p><p>　　7.時延短。針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化，通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。設(shè)備搜索時延的典型值為30ms，休眠激活時延的典型值是15ms，活動設(shè)備信道接入時延為15ms。</p><p>　　8.網(wǎng)絡(luò)容量大。一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)可容納多達254個從設(shè)備和一個主設(shè)備，一個區(qū)域內(nèi)可同時布置多達100個

59、ZigBee網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　9.安全。ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和認證功能，加密算法采用AES-128，應(yīng)用層安全屬性可根據(jù)需求來配置。</p><p><b>　　需求分析</b></p><p>　　隨著社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、家庭人口結(jié)構(gòu)以及信息技術(shù)的發(fā)展變化,人們對家居環(huán)境的安全性、舒適性、效率性、透明性提出了更高的要求。同時越

60、來越多的家庭要求家居產(chǎn)品不僅要具備簡單的智能，更要求整個系統(tǒng)在功能擴展、外延以及服務(wù)方面能夠做到簡單、方便、輕松、安全。舒適，是一個家庭必備的條件之一，有了舒適的環(huán)境，我們才能休息的更好。一個舒適的環(huán)境，不僅能提高生活品質(zhì)，也能給人們生活帶來便利。</p><p>　　對于一個安防系統(tǒng)來說，最重要的就是系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性?？煽啃跃褪前卜老到y(tǒng)有警必報無警不會誤報，穩(wěn)定性就是系統(tǒng)可以長時間無故障地工作。我采用了Zi

61、gBee技術(shù)組建智能化家居網(wǎng)絡(luò)，安防系統(tǒng)無需布線，在家里的一段距離安裝節(jié)點，通過節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)。并且在安裝過程中考慮備用節(jié)點，防止某一個節(jié)點的損壞不會影響系統(tǒng)的整體性能保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保障人們的生命財產(chǎn)安全。</p><p>　　在我們生活的“家世界”，我們不僅要考慮安全、便利、舒適、藝術(shù)、節(jié)能等，而且還要考慮自身的財產(chǎn)、人生安全等。</p><p><b>　　3.1 設(shè)

62、計目的</b></p><p>　　由于住宅設(shè)計情況比較多種多樣性，信號的覆蓋采取整體設(shè)計，局部進行設(shè)計實施，由于每個房間的封閉性，可能會引起信號的衰減，采取信號覆蓋區(qū)域連接，各個區(qū)域內(nèi)的信號能夠連通進行信號的傳輸，系統(tǒng)使用的無線信號傳輸頻率是2.4GHz，在此頻率的無線傳感網(wǎng)絡(luò)為全球統(tǒng)一的，無需申請的ISM頻段，同時可以對無線信號進行加密，保證了無線傳輸數(shù)據(jù)的安全性。 </p>&l

63、t;p><b>　　我的設(shè)計目的： </b></p><p>　　1.當用戶需要遠程控制的空調(diào)開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與空調(diào)相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對空調(diào)的控制。 </p><p>　　2. 當用戶需要遠程控制窗簾的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送

64、到與窗簾電機相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對窗簾的控制。 </p><p>　　3. 當用戶需要遠程控制窗戶的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與窗戶連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對窗戶的控制。 </p><p>　　4. 我們需要遠程控制電視機的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息， 通過ZigBee模塊的無線

65、傳輸將命令發(fā)送到與電視機相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對電視機的控制。 </p><p>　　5. 當我們需要遠程控制空氣加濕器的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與空氣加濕器相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對空氣加濕器的控制。</p><p>　　當我們需要遠程控制紅外線探頭的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee

66、模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與紅外線探頭相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對紅外線探頭的控制。</p><p>　　當我們需要遠程控制可燃氣體探測器的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與可燃氣體探測器相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對可燃氣體探測器的控制。</p><p>　　當我們需要遠程控制玻璃碎片報警器的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的

67、短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與玻璃碎片報警器相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對玻璃碎片報警器的控制。</p><p>　　當我們需要遠程控制門磁開關(guān)報警器的開關(guān)時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與門磁開關(guān)報警器相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對門磁開關(guān)報警器的控制。</p><p>　　我們需要遠程控制緊急開關(guān)按鈕的開關(guān)

68、時，只要用手機發(fā)送指定命令的短信息，通過ZigBee模塊的無線傳輸將命令發(fā)送到與緊急開關(guān)按鈕相連接的控制器上，通過控制器實現(xiàn)了對緊急開關(guān)按鈕的控制。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計特點</b></p><p>　　1. 家電的信息量小但對實時性要求較高，必須針對當時的家庭環(huán)境進行實時的調(diào)整。</p><p>　　2. 家電運行時所處環(huán)

69、境有很大差異，對系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性要求較高。</p><p>　　3. 家庭用戶對于價格要求比較高，必須把組建網(wǎng)絡(luò)的費用降低到一定程度，才能被廣泛認可和接受。 </p><p>　　5. 家電完成的功能各有不同，需要達到的智能水平也有很大的差異，要針對不同的功能要求，設(shè)計不同家電的智能水平.</p><p>　　6. 對用戶來說，居住的安全性是非常重要的。需要

70、考慮很多的問題。</p><p>　　7. 從用戶的角度來說，用戶需要簡化家電的操作過程，統(tǒng)一家電的操作方法因此，組建智能家庭網(wǎng)絡(luò)時需要考慮的問題有很多。</p><p><b>　　3.3 設(shè)計原則</b></p><p>　　基于設(shè)計的特點，列出了系統(tǒng)設(shè)計原則： </p><p>　　1.標準化:家庭自動化產(chǎn)品應(yīng)當依

71、照國際上流行的相關(guān)協(xié)議進行設(shè)計，充分保證各廠家產(chǎn)品間的兼容性和相互操作能力。 </p><p>　　2.開放性:目前，在智能住宅、家庭自動化、家電網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域尚處于一家一戶自行開發(fā)的局面，而實際上用戶不可能全部使用同一廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，這將極大阻礙互聯(lián)互通和長遠發(fā)展。因此，家庭自動化系統(tǒng)應(yīng)該具有開放的協(xié)議、統(tǒng)一的接口。 </p><p>　　3.模塊化:采用模塊化的設(shè)計可以適應(yīng)各種場合的需要，

72、保障用戶的利益并允許系統(tǒng)的逐步到位。模塊之間遵循一定的協(xié)議，可以相互通訊和協(xié)調(diào)。 </p><p>　　4.實用性:人們購買家庭自動化產(chǎn)品是為了享有更加便利舒適安全的生活，絕非追逐潮流的概念。 </p><p>　　5.普及化:家庭自動化系統(tǒng)應(yīng)該面向低成本、高性能的目標設(shè)計，住戶對價格較為敏感，所以智能住宅采用的技術(shù)要較為經(jīng)濟。同時，家庭自動化系統(tǒng)應(yīng)該能最大程度兼容用戶原有電器設(shè)備，保

73、護用戶投資。 </p><p>　　6.簡潔易用:高科技帶來的應(yīng)該是一種享受而絕不是一種負擔。好的家庭自動化產(chǎn)品應(yīng)該簡便易用、用戶界面友好，并且不需要使用者花上太多的精力就能掌握。</p><p><b>　　3.4 功能需求</b></p><p>　　對于家居生活環(huán)境，因每個人的不同，要求得也不盡相同。功能的設(shè)計要求用戶能夠遠程設(shè)置家居環(huán)

74、境，如下圖</p><p><b>　　智能家居邏輯圖</b></p><p>　　用戶可以通過手機設(shè)置空調(diào)溫度，窗簾窗戶的開關(guān)，查看家里是否發(fā)生盜竊、火災(zāi)等事件。</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)智能家居要將各成體系，互不相連的子系統(tǒng)協(xié)調(diào)起來，就必須

75、有一個兼容性強的中央家居處理平臺，接受并處理控制設(shè)施發(fā)出的信息，然后傳送信號給你希望控制的家電或者其他家居子系統(tǒng)。 中央處理平臺職能就是在家庭智能局域網(wǎng)中，引導和規(guī)劃家居子系統(tǒng)中的各種信號，有了它，你可以通過手持無線遙控設(shè)備來和家居子系統(tǒng)進行快速的溝通。中央家居處理平臺還必須具有良好的擴展性能，以滿足用戶在使用過程中不斷增長的需求點。 </p><p>　　智能家居系統(tǒng)將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器

76、和家庭保安裝置，通過家庭總線技術(shù)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。這些功能都是通過智能家居系統(tǒng)中的家庭網(wǎng)絡(luò)控制器未實現(xiàn)的，家庭網(wǎng)絡(luò)控制器具有家庭總線系統(tǒng)、通過家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能、并和住宅以外的外部世界相通連?？梢赃@樣說，智能家居系統(tǒng)是智能住宅的核心。由此可見，智能家居系統(tǒng)在智能住宅中的重要地位。 </p><p>　　4.1

77、 視頻監(jiān)控系統(tǒng)</p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范技術(shù)體系中的一個重要組成部分，是一種先進、防范能力極強的綜合系統(tǒng)。他可以通過遙控攝像機及其輔助設(shè)備，使人們直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況，并把被監(jiān)視場所的圖像傳送到控制中心，同時還可以把被監(jiān)視場所的圖像全部或部分地記錄下來，為日后事件處理提供了方便條件和重要依據(jù)。</p><p><b>　　視頻監(jiān)控原理圖</b>

78、;</p><p>　　4.1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成及工作原理</p><p>　　視頻監(jiān)控是現(xiàn)在小區(qū)公共安全管理體系的重要組成部分。利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實時、形象、真實地記錄現(xiàn)場（如各個樓梯口、地下停車場、重要出入口和通道）畫面，物業(yè)管理人員能及時、準確地處理現(xiàn)場發(fā)生的問題。此外，現(xiàn)場記錄、存儲的視頻資料還可供警方處理案件時作為偵查依據(jù)。</p><p>　　1

79、.視頻監(jiān)控前段組成</p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端主要由攝像頭、云臺、防護罩、解碼器、報警探頭、安裝支架和紅外射燈等構(gòu)成。</p><p><b>　　2.傳輸系統(tǒng)</b></p><p>　　這次的智能家居系統(tǒng)，我主要是ZigBee無線傳輸方式，是把視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接起來，通過無線的方式傳輸。</p><p>　

80、　3.視頻監(jiān)控終端組成</p><p>　　視頻監(jiān)控終端設(shè)備的主要任務(wù)是，把前端攝像機輸出的信號送到監(jiān)視器，供控制中心管理人員現(xiàn)場監(jiān)視。另外，管理人員根據(jù)監(jiān)視情況，通過控制中心，把控制信號傳遞到前端的解碼器，再由解碼器輸出模擬信號控制云臺和攝像機，以便對現(xiàn)場進行監(jiān)視及人工技術(shù)處理。</p><p><b>　　4.視頻監(jiān)控中心</b></p><p

81、>　　視頻系統(tǒng)的終端設(shè)置置于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的指揮中心，他通過集中控制的方式，將前端設(shè)備傳送來的各種信息（圖像信息、聲音信息、報警信息等）進行處理和顯示，并向前端設(shè)備或其他有關(guān)的設(shè)備發(fā)出各種控制指令。因此，中心控制室的終端設(shè)備是整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中樞。</p><p>　　視頻監(jiān)控中心應(yīng)該是人防與技防的完美結(jié)合點。因此，對于管理中心的建設(shè)，在注重設(shè)備配置的同時，也必須考慮設(shè)備與人之間的友好相處。</p&g

82、t;<p>　　4.1.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能</p><p>　　1、本地錄像，保存一定時間段內(nèi)的本地視頻監(jiān)控錄像資料，并能方便地查詢、取證，為事后調(diào)查提供依據(jù)。</p><p>　　2、遠程視頻監(jiān)控監(jiān)控人員可遠程任意調(diào)取網(wǎng)吧存儲的監(jiān)控圖像，并可遠程發(fā)出控制指令，錄像資料的智能化檢索、回放、調(diào)整攝像機鏡頭焦距、控制云臺進行巡視或局部細節(jié)觀察。</p><

83、;p>　　3、權(quán)限管理為保證家庭信息的隱私和錄像資料的安全，系統(tǒng)具有操作權(quán)限管理，系統(tǒng)登錄、操作進行嚴格的權(quán)限控制，保證系統(tǒng)的安全性。</p><p>　　4、服務(wù)器平臺構(gòu)架方便，在小區(qū)可以方便的安裝服務(wù)器軟件，只需分配用戶不同權(quán)限的登陸帳號，即可以查看所管轄區(qū)域的監(jiān)控信息。</p><p>　　5、系統(tǒng)中包含家庭基本信息的管理，并且電子地圖相結(jié)合，當家庭出現(xiàn)突發(fā)狀況時，可以及時的獲

84、取該家庭的基本信息（電話、地址、負責人），更加快捷的聯(lián)系到相關(guān)負責人。</p><p>　　6.、家庭監(jiān)控和電子地圖相結(jié)合，可以通過電子地圖更加直觀的查看小區(qū)所分布的地理位置，并且在電子地圖上實時顯示家庭監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，當用戶需要查看某個地方的監(jiān)控信息時只要在電子地圖雙擊該地段即可進入該地段的監(jiān)控界面。</p><p>　　7 、隨時隨地的監(jiān)控錄像功能，無論身在何處，任何密碼授權(quán)的用戶

85、通過身邊的電腦聯(lián)網(wǎng)連接到監(jiān)控網(wǎng)點，可以看到任意監(jiān)控網(wǎng)點的即時圖像并根據(jù)需要錄像，避免了地理位置間隔原因造成監(jiān)督管理的不便。</p><p>　　8 、系統(tǒng)可擴容性強，若需要添加新的監(jiān)控網(wǎng)點，在服務(wù)器端添加相應(yīng)信息和設(shè)備信息即可。</p><p>　　9、安全性高，圖像掩碼技術(shù)，防止非法篡改錄像資料；只有授權(quán)用戶才可以進行錄像備份，有效防止惡意破壞；強大日志管理功能，保證了專用系統(tǒng)的安全使用

86、。服務(wù)器端和客戶端之間所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，全部經(jīng)過加密。</p><p>　　4.2 入侵報警系統(tǒng)</p><p>　　入侵報警系統(tǒng)利用傳感器技術(shù)和電子信息技術(shù)探測并指示非法進入或試圖非法進入設(shè)防區(qū)域（包括主觀判斷面臨被劫持或遭搶劫或其他危急情況時，故意觸發(fā)緊急報警裝置）的行為、處理報警信息、發(fā)出報警信息的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　4.2.1 入侵報警系統(tǒng)的

87、組成</p><p>　　入侵報警系統(tǒng)通常由前端設(shè)備(包括探測器和緊急報警裝置)、傳輸設(shè)備、處理、控制、管理設(shè)備和顯示/記錄設(shè)備部分構(gòu)成。</p><p>　　前端探測部分由各種探測器組成，是入侵報警系統(tǒng)的觸覺部分，相當于人的眼睛、鼻子、耳朵、皮膚等，感知現(xiàn)場的溫度、濕度、氣味、能量等各種物理量的變化，并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成適于傳輸?shù)碾娦盘枴?lt;/p><p>　

88、　操作控制部分主要是報警控制器。</p><p>　　監(jiān)控中心負責接收、處理各子系統(tǒng)發(fā)來的報警信息、狀態(tài)信息等，并將處理后的報警信息、監(jiān)控指令分別發(fā)往報警接收中心和相關(guān)子系統(tǒng)。</p><p>　　4.2.2入侵報警系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成</p><p><b>　　集中報警控制器：</b></p><p>　　通常設(shè)置在安全保

89、衛(wèi)值勤人員工作的地方，保安人員可以通過該設(shè)備對保安區(qū)域內(nèi)各位置的報警控制器的工作情況進行集中監(jiān)視。通常該設(shè)備與計算機相連，可隨時監(jiān)控各子系統(tǒng)工作狀態(tài)。</p><p><b>　　報警控制器：</b></p><p>　　通常安裝在各單元大門內(nèi)附近的墻上，以方便有控制權(quán)的人在出入單元時 進行設(shè)防（包括全布防和半布防）和撤防的設(shè)置。</p>&

90、lt;p><b>　　門磁開關(guān)：</b></p><p>　　安裝在重要單元的大門、陽臺門和窗戶上。當有人破壞單元的大門或窗戶時，門磁開關(guān)將立即將這些動作信號傳輸給報警控制器進行報警。</p><p><b>　　玻璃破碎探測器：</b></p><p>　　主要用于周界防護，安裝在窗戶和玻璃門附近的墻上或天花板上。

91、當窗戶或陽臺門的玻璃被打破時，玻璃破碎探測器探測到玻璃破碎的聲音后即將探測到的信號給報警控制器進行報警。</p><p>　　紅外探測器和紅外/微波雙鑒器：</p><p>　　用于區(qū)域防護，當有人非法侵入后，紅外探測器通過探測到人體的溫度來確定有人非法侵入，紅外/微波雙鑒器探測到人體的溫度和移動來確定有人非法侵入，并將探測到的信號傳輸給報警控制器進行報警。</p><

92、p>　　4.2.3入侵報警系統(tǒng)的作用</p><p>　　入侵報警系統(tǒng)是指當非法侵入防范區(qū)時，引起報警的裝置，它是用來發(fā)出出現(xiàn)危險情況信號的。入侵報警系統(tǒng)就是用探測器對建筑內(nèi)外重要地點和區(qū)域進行布防。它可以及時探測非法入侵，并且在探測到有非法人侵時，及時向有關(guān)人員示警。譬如門磁開關(guān)、玻璃破碎報警器等可有效探測外來的人侵，紅外探測器可感知人員在樓內(nèi)的活動等。一旦發(fā)生人侵行為，能及時記錄入侵的時間、地點，同時通

93、過報警設(shè)備發(fā)出報警信號。 </p><p>　　4.3 家居防盜報警系統(tǒng)</p><p>　　家居防盜報警是用物理方法或電子技術(shù)，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。報警主機是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂浦行臏蚀_顯示出事地點，使于迅速采取應(yīng)急

94、措施。防盜報警主機與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了安全防范系統(tǒng)。</p><p>　　4.3.1家居防盜報警組成</p><p>　　家居防盜報警采用美國進口原裝芯片，微電腦控制技術(shù)，是集傳感探測、通訊、計算機于一體的智能化、全數(shù)碼、多功能的新一代技防精品。 該系統(tǒng)由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器，可通過特定的通訊格式與公安110報警管理

95、中心計算機聯(lián)網(wǎng)，組成一套先進的全方位科學技術(shù)安全防范網(wǎng)絡(luò)。一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的電話、手機、傳呼機。同時向報警中心報告，聯(lián)網(wǎng)中心電腦可通過電子地圖、數(shù)據(jù)庫、電腦語音提示，監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地址、方位、及時調(diào)動警力作出快速處理。</p><p>　　4.3.2家居防盜報警的功能</p><p>　　1. 各個防區(qū)微電腦控制，主機自帶

96、鍵盤，防區(qū)顯示，編程操作一目了然；</p><p>　　2. 無線系統(tǒng)，不用布線施工，安裝簡便快捷；</p><p>　　3. 可預設(shè)6組報警電話號碼，向公安110或生活小區(qū)聯(lián)網(wǎng)報警管理中心報警，同時向主人的手機、傳呼機報警 ；電話語言告知報警地點；</p><p>　　4. 智能識別主人是否接警，一旦接警，不再撥打該號碼；</p><p>

97、　　5. 搶線撥號，優(yōu)先報警功能：作案者企圖打入電話占住報警線路行竊，系統(tǒng)會自動搶線撥號報警；</p><p>　　6. 報警現(xiàn)場監(jiān)聽功能：輸入正確密碼后，在報警監(jiān)聽范圍內(nèi)，能清晰地聽到現(xiàn)場作案者的語音、人走動、挖、撬等動作聲音；能遠程通過電話遙控延長或提前結(jié)束監(jiān)聽時間及監(jiān)聽情況下撤防；</p><p>　　7. 全新的人性化操作方法：所有功能設(shè)置為一鍵式快捷選擇，無需記憶繁瑣的操作說明，

98、一看就會；</p><p>　　8. 信息保護功能：用戶錄入報警電話號碼和報警錄音不掉電、不丟失；</p><p>　　9. 通過特定通訊格式與公安110報警中心電腦聯(lián)網(wǎng)，自動報告及智能區(qū)分各種警情；無論是獨戶使用，還是聯(lián)網(wǎng)報警，都可發(fā)揮該系統(tǒng)卓越的功能；</p><p>　　10. 可配各種無線防盜探測器、紅外對射柵欄、煙感、煤氣感、、緊急按鈕；</p>

99、;<p>　　11. 錄音系統(tǒng)：預錄10秒報警語言，可根據(jù)需要修改、重錄、重放錄音效果；</p><p>　　12. 通過無線遙控器，控制該系統(tǒng)布防、撤防或緊急報警，使用戶在實際使用中方便快捷；</p><p>　　13. 密碼操作，確保系統(tǒng)安全：可通過異地電話密碼遙控布防和撤防。</p><p>　　14. 外接喇叭接口、靜音/警笛聲報警轉(zhuǎn)換；具有外

100、接電話線被剪斷或短路自動報警功能。</p><p>　　15. 自由式編碼，方便、保密性強，同用互不干擾，組網(wǎng)集群。</p><p>　　16. 電源交直流供電自動切換功能：高效長壽電池組，平常交流充電，交流停電自動轉(zhuǎn)換，確保系統(tǒng)萬無一失。</p><p>　　17. 整個系統(tǒng)可供防盜、防搶劫、防火、防流氓滋擾、防詐騙等全方位警情處理。</p><

101、;p><b>　　材料清單</b></p><p><b>　　第6章 結(jié)論</b></p><p>　　這些都是我這幾周做的設(shè)計，我使用的是ZigBee無線通信技術(shù)，以其協(xié)議簡單、成本低、功耗小、組網(wǎng)容易等特點。在智能家居里面，我注重的是家居安防，安全，是家居的保障。我主要以視頻監(jiān)視系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、家居防盜報警系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、消防

102、報警系統(tǒng)等。</p><p>　　在這些系統(tǒng)里面，主要體現(xiàn)安防的一下幾點：</p><p>　　1. 防盜:能探測非法入室盜竊者,及時發(fā)送警報或現(xiàn)場報警。</p><p>　　2. 防劫:家中有人遭遇入室搶劫,可以向外發(fā)送報警信號。</p><p>　　3. 求助:可用于家中老人、小孩意外事故和急病報警。</p><p&g

103、t;　　4. 防火:通過煙感探測器探測煙霧,發(fā)出失火警報。</p><p>　　5. 防可燃氣體中毒:能夠探測到煤氣/液化石油氣/天然氣等的泄露,及時報警。</p><p>　　6. 全自動報警:一旦發(fā)生警情,主機自動拔打設(shè)定的六組接收電話報警。</p><p>　　7. 遠程監(jiān)聽:接通報警電話后可即時監(jiān)聽室內(nèi)現(xiàn)場動靜。</p><p>　　

104、8. 異地遙控:可在異地遠距離用電話布防或撤防。</p><p>　　9. 監(jiān)控拍照：如有人入室作案，主機報警的同時，也可無線觸發(fā)“監(jiān)控拍照錄放器”，通過攝像機自動拍照，其記錄的圖像照片資料可為公安部門偵破案件提供準確可靠的證據(jù)。</p><p>　　由于時間和資源有限，這里并沒有將自己所有的想法都付諸實踐。其實物聯(lián)網(wǎng)和智能家居都是很大的項目，它們涉及了太多的內(nèi)容，這個系統(tǒng)只是實現(xiàn)了其中的

105、很小一部分功能。而且，由于知識水平所限，在系統(tǒng)設(shè)計當中也必然存在著很多漏洞和不足。不過，我始終覺得這是一個很好的項目，很具有實際意義，如果有可能，我會繼續(xù)將它完善，做得更好。</p><p>　　參 考 文 獻</p><p>　　[1]李海燕.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用淺析[J].科技信息.2011(18).</p><p>　　[2]周洪，胡文山，張立明，等. 智能

106、家居控制系統(tǒng)[M]. 北京：中國電力出版社，2006.</p><p>　　[3]阮星. 幾種智能家居無線組網(wǎng)技術(shù)的分析和比較[J]. 科技信息. 2010（10）.</p><p>　　[4]王廷堯. 以太網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：人民郵電出版社，2005.</p><p>　　[5]Tim Jones. 嵌入式系統(tǒng)TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議[M].路曉春，等譯.

107、北京：電子工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[6]張志強. 3G技術(shù)普及及手冊[Z]. 2004, 8: 5-12.</p><p>　　[7]徐千洋.Linux C 函數(shù)庫參考手冊[M]. 北京：中國青年出版社. 2002.</p><p>　　[8]廖秋香，基于ZigBee技術(shù)的智能家居安防系統(tǒng)設(shè)計研究，2011.16</p><p

108、>　　[9]武璐，智能家居家庭安防系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).2010.286-287. </p><p>　　[10]夏漢川，吳偉民，謝嶸，樊敏，智能家居家庭安防系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，2010.62-67</p><p>　　[11]Dunkels A,Gronvall B,Voigt T. Contiki—A Lightweight and Flexible Operating Sy