物联网与智能家居范文精选

【摘要】伴随着网络技术的不断发展，继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮――物联网产生了。物联网在国际上又称为传感网，是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。

【关键词】物联网 智能家居

1 绪论

1.1 物联网智能家居定义

关于物联网，简单来说就是通过装置在各类物体上的SIM卡、传感器、二维码等，经过接口与无线网络相连，给物体赋予智能，可实现人与物体间和物体与物体间的沟通和对话，这种将物体连接起来的网络被称为“物联网”。

1.2 物联网智能家居背景

智能家居是在互联网的影响之下物联化体现，物联网智能家居的起源是在20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化（HE，Homen Electronics）的出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念（HA，Home Automation）。80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。

2 物联网智能家居体系结构

摘 要 智能家居越来越受到人们的重视，智能家居其实就是物联网的技术在家庭中的应用。本文介绍基于Arduino环境和Yeelink平台，实现家居物联网的模型设计，并分析家居物联网的未来前景。

关键词 物联网 智能家居 Arduino Yeelink

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A

0 引言

在互联网日趋成熟的信息化时代，人们对未来生活中，将各种产品设备融入网络，实现智能化的识别和管理的设想和憧憬已成为可能。而家居物联网因与人们生活密切相关、技术实现难度不大、需求量大、具有很广阔的市场和研究前景而倍受重视，是整个物联网的最小集成单位。

随着物联网概念的出现，将物联网技术运用到智能家居上成为热门话题。家居物联网的发展，将改变人们的生活，推动人们生活方式的变革。可以说智能家居的是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

目前智能家居的技术在快速发展，但是还不是非常成熟，因此需要对智能家居进行深一层的研究，设计出符合目前家庭应用的模型。

1 智能家居物联网的概述

摘要：简要叙述了物联网智能家居课程建设的背景和原因，详细阐述了智能家居课程的建设过程，包括课程的开发、建设、教学设计、教学效果、存在问题等，着重论述了项目式教学过程的设计方式、教学规划、实施方法，并指出项目式教学对教学方法、教材、教师及实验条件的要求具有一定的普遍性，对于其他一体化课程的开发设计具有一定的参考作用。

关键词：物联网；智能家居；课程建设；项目式教学

中图分类号：g712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2014）07-0107-03

“智能家居”的概念自20世纪80年代被提出后，进入21世纪才引起社会的广泛关注。随着智能家居技术的不断成熟、产品不断完善、市场不断发展，人们对它由陌生变熟悉，逐渐地由“远观”到真正应用于家庭生活。正是因此，以往对智能家居的定义已经不够准确而详尽，现在非常有必要重新审视智能家居的定义，以适应智能家居行业的新发展。特别是“物联网”概念提出以后，学术界开始大量探讨与物联网智能家居相关的概念、技术及标准，产业界也开始在多个领域加强对智能家居技术的应用，数百所高等院校相关专业都开设了“智能家居”课程。

目前物联网的现状与当初的互联网非常相似，今天的互联网已经形成了巨大的产业规模并衍生出很多行业。作为物联网最主要、最重要的组成部分，物联网智能家居也将经历这样一次升级。家用电器的数量远远超过电脑、手机的总和，如果再加上各种诸如智能眼镜和智能手表之类的无线传感器、控制器，数量上就会是传统电脑及手机的几十倍甚至上百倍，可以说，单单一个物联网智能家居的市场可能就是传统互联网及移动互联网总和的几十倍以上。从某种程度上来讲，离开了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基础，可以说智能家居将成为物联网最主流的应用市场。

课程开发

为了体现工学结合的办学特色，我院在开设“物联网应用技术专业”之初，就坚持以职业岗位能力为核心的人才培养模式，开发了体现工学结合的课程体系，并根据技术领域和职业岗位的人才需求，突出专业技能的培养，形成了“理论与实践相融合，以职业岗位作业流程为导向”的模块化课程体系。通过开设一体化的专业实践技能课程，将理论与实践相结合，加强学生的综合技能训练；推进课程与企业岗位技能需求相互融合，与就业岗位相互衔接，突出培养学生的实际操作经验；将职业资格、职业技能教育与院校日常教学相结合，大力推进实务专题、顶岗实习，培养学生专业岗位的实践能力。

物联网的行业应用包括智能交通、智能大棚、智能电网、智能家居、智能医疗等等，对于具有交通行业背景的院校而言，一般要开设“智能交通”课程；对于农业类院校而言，一般应开设“智能农业大棚”课程；对于电力行业院校而言，可能就要开设“智能电网”课程。而我院是信息类院校，没有专门的行业背景，所以根据福建省产业发展特点及我院的实际情况，并征求企业专家和专业教师的意见，制定了专业培养方案和课程体系，其中包括“智能家居”课程。

摘要：物联网以“全面感知、无缝互联、高度智能”的特性被视为第三次信息化浪潮。为了解决物联网不能与以太网进行直接通信的问题，提出了物联网网关技术，利用现代信息技术与网络技术，通过不同类型感知网之间的协议转换和建立统一的指令与标准，实现物联网与以太网之间的数据信息传送和控制。实验测试数据证明该系统具有良好的稳定性和可控性。

关键词：物联网 传感网 以太网 物联网网关

1 引言

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按协议与通信网络相连接，进行数据信息交换和共享，以实现远程数据采集和测量、智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。实现自动智能处理物品的信息状态，并进行管理和控制，实现信息获取和物品管理的互联互通。F代社会科学技术、通信设备的不断开发和应用，物联网以“全面感知、无缝互联、高度智能”的特性被视为第三次信息化浪潮[2]。随着人们的生活水平不断提高，居住条件不断改善，生活品质不断提升，物联网智能家居应运而生，作为家居智能的核心部分，物联网智能家居网关系统的研究、开发和建设必将是国家经济发展的新趋势。

物联网智能家居是采用计算机网络技术、无线数据传输技术、网络布线技术、计算机接口技术将与家居生活有关的各个子系统如灯光、窗帘、煤气、温湿度、安防控制、信息家电、场景联动等功能有机地融合在一起，应用各种通讯网络实现互联互通，利用必要的安全机制，达到网络化综合智能控制和管理。

现有的通信网络主要用于人与人之间的信息传递，感知网则实现了人与物、物与物之间的无线通信[4]。但不足的是，各种感知网络技术和通信协议都没有形成相对统一的标准，并且传感网的数据信息不能进行远距离的传输，导致传感网与以太网之间无法进行直接通信。为了解决这一矛盾，一种新型的网元设备――物联网网关应运而生。

2 物联网网关简介

在物联网智能控制系统中，通信网络和传感网络是通过物联网网关实现连接和设备管理的。物联网网关屏蔽了感知网内部的异构性，并对感知网络和终端节点进行管理。转换和标准是物联网网关的关键技术，屏蔽感知网异构性必须进行协议的转换，建立统一的指令及标准是实现网关管理功能的必要条件[5]。物联网网关是物联网智能家居的核心，主要进行数据信息协议转换、运行状态控制、数据信息汇聚以及寻址认证等，这也是物联网智能家居的数据信息汇聚中心和控制中心[6]。

前言

随着科技的发展与自动化技术的广泛应用，智能家居逐渐运用于人们生活当中。物联网是指运用自动化的传感设备实现物质与互联网的交融，进行信息通讯与智能化操作管理的一种网络模式。智能家居利用基于互联网技术的智能管理系统能实现家居舒适、安全的特性，为人们提供更好的家庭居住环境，实现数字化与智能化的生活。本文首先阐述了物联网的含义与智能家居的功能，然后对家居物联网的内涵与物联网技术在智能家居系统中的应用做出了具体的说明，对智能家居在未来生活中研究与应用提供了参考。

一、物联网的定义与核心技术

智能家居的概念在20世纪初就已经出现，随着计算机信息技术的发展，为智能家居注入了新的内容，但是目前智能家居并没有在人们生活中普及。近年来对物联网技术的研究不断深入、云计算技术也日趋走向成熟，这带动了智能家居新的发展，为智能家居的普及提供了新的契机。

物联网（Internet of Things，简称：IOT）是一种基于互联网发展与延伸的新兴网络模式，是以互联网为核心的扩展网络，但是用户端延伸到物品，实现了物物间的信息交换与通信交流。物联网核心技术包括全球定位系统、传感器、红外感等传感设备以及应用软件与网络服务等，其中比较重要核心技术有RFID技术、WSN 技术与传感器。

二、智能家居的主要功能模块与解决方案

智能家居系统主要有五个模块：主控模块、电器控制子系统、照明控制子系统、安全控制子系统以及网络控制子系统，五个模块有不同的功能，但是互相之间相互关联、相互配合，组成完整的逻辑结构，指导并控制智能家居的整体运行，提高了家居的信息化水平，为人们提供安全、舒适、智能的家居环境。智能家居有不同的房间模式，根据用途的不同分为不同的功能房间，利用照明设备等其他功能设备实现家居额外功能的满足，满足人们现代、智能的生活需求，为人们创造和谐、舒适的环境氛围。

三、家居物联网概述

摘 要 随着计算机技术、网络技术和信息技术的不断发展，智能家居已成为人们关注的话题。文章提出了一套基于物联网的智能家居实训系统的设计方案，阐述了系统的组成、功能以及特色。实训系统支持智能家居设计、安装、调试以及应用编程等多种方式来锻炼师生的技术水平，是一套既能展示物联网智能家居应用，又能掌握相应技能和知识的实训系统。

【关键词】物联网 智能家居 设计与实现法

智能家居就是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居系统可以为您提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段，使您的生活更加舒适、便利和安全。笔者所在的课题组利用当前智能家居技术的新理念与技术，开发技术先进、性能卓越、实用性强的物联网智能家居实现系统，并指导学生掌握其管理与维护技术。

1 物联网智能家居实训系统组成和内涵

物联网智能家居实训系统由智能照明、智能安防、人脸识别门禁、智能音响、智能冰箱、能耗监测、环境监测、智能窗帘等子系统，及物联网应用上位机管理软件组成，各子系统通过连接电缆进线连接，采用 ZigBee、wifi、3G 多种网络技术传输传感及控制信息。系统支持智能家居设计、安装、调试以及应用编程等多种方式来锻炼师生的技术水平，是一套既能展示物联网智能家居应用，又能掌握相应技能和知识的实训系统。

本开发平台实现对物联网三层（感知层，网络层，应用层）的全方位技术运用，比较全面的兼顾了物联网所涉及的各类技术，包括无线传感器硬件、嵌入式软件系统、Wifi、Internet 端应用软件开发教学，设计提供了智能家居多个子系统的应用实训，该系统所涉及到的技术主要包括：电子电路、2.4GHz 高频通讯、ZigBee 无线网络、无线传感器、无线 SoC、嵌入式 ARM、UHF RFID 射频识别、3G、Ethernet、服务端软件开发。

开发平台提供了功能强大的以 ARM 处理器为内核的网关硬件和自主研发的网关核心软件，不仅能完成多种无线网络管理，传感器和射频识别信息处理，而且可以通过不同无线和有线网络路径，将数据传输到上位机管理平台，并存入数据库，支持远程访问，并运用虚拟技术仿真智能家居场景及设备解决场地及设备制约因素。

2 系统功能

摘 要：文章介绍了智能家居的架构和物联网技术，简述了智能家居系统所要研究的内容，分析了智能家居系统的组成、采用的技术和通信手段等。从系统可靠性、实用性、安全性等出发，提出了一套基于ZigBee和移动终端技术的智能家居系统的设计方案，并针对此方案进行了比较全面的分析、研究和探讨，以期对智能家居市场的发展起到一定的引导和推动作用。

关键词：智能家居；物联网；移动智能终端

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）07-0038-04

0 引 言

世界上最早的智能建筑是1984年在美国诞生的，这之后，加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后开始开发智能建筑和智能家居产品。智能家居在国外已发展了20多年，特别在一些发达国家，智能家居的普及率相当高，智能家居可以为人们提供一种高效、舒适、安全、便利、环保的家庭居住环境。在美国，盖茨的被称作“未来之屋”的豪宅堪称当今智能家居的经典之作，所有的照明、音乐、温度、湿度等，都可以根据客人的需要通过电脑任意调节；当你踏入一个房间，藏在壁纸后方的扬声器就会响起你喜爱的旋律，墙壁上则投射出你熟悉的画作；厕所里安装了一套检查身体的电脑系统，如果发现异常，电脑会立即发出警报；地板中的传感器在感应到有人到来时就自动打开照明系统，在客人离去的同时自动关闭。在国内，智能家居经历了10年的起步阶段，发展速度缓慢。这主要是因为开发技术短期内不成熟，没有形成完整的、全面的系统解决方案，主要集中在一些分散的智能家庭控制子系统的研究上，所以有必要对智能家居系统做研究和探讨。

1 智能家居的架构

智能家居作为物联网的一部分和人们的生活息息相关，是人们感受物联网最直接的方式。通过智能家居系统，人们将充分感受到物联网革命带给人们的方便、快捷与智能化。图1所示是智能家居系统的基本框架图。下面对具有集中式信息处理模块的智能家居系统作一简要介绍。

图1 智能家居系统框架

[摘要]随着互联网应用技术的快速发展，其中家用电器的种类及数量使用也是越来越多，如何实现对这些电器合理的智能控制就成为必然需求了。本文讨论的就是设计基于物联网技术设计的智能家居系统，该系统利用嵌入式操作系统及无线网络技术实现家庭安防、家居监控等功能。在实际应用中成本低廉且性能稳定。值得推广应用。

[关键词]嵌入式操作系统；物联网；智能家居

[中图分类号]TP

[文献标识码]A

[文章编号]1671-5918（2015）13-0098-02

随着人计算机网络技术及通信技术的快速发展，人们对工作、生活的品质要求愈来愈高，其中对家居的智能控制成为人们的必然需求。智能家居系统的控制，就是按照我们的实际生活要求，结合个性化服务，通过无线网络及传感技术应用到与智能家居系统中，如安全防盗、音响控制、煤气水电控制、空调控制等，通过物联网技术进行管理，从而实现智能化的家居生活环境。

一、物联网家居概念

物联网家居又称物联网智能家居、智能家居物联网，是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为物联网智能家居集成。

摘 要

当前，随着信息化时代的到来与群众生活水平的不断提高，实现智能化的家居生活将是今后的必然趋势。物联网不仅涵盖了互联网整体功能，而且其物理实体与物理实体间能良好通信；并把物理实体和虚拟网络相连，让用户不受空间限制的对物理实体进行控制。笔者根据自身工作经验，首先对物联网智能家居安防系统及其特点进行了分析，其次分析研究了物联网智能家居安防系统的系统构建和工作原理。

【关键词】物联网 智能家居 安防系统 系统构建 设计

家居安防系统即利用计算机、无线通信和电子等先进的通信和控制技术，通过网络化的综合管理，实现对家居生活以及家庭安防的紧密结合的系统，它使得家庭工作和生活更轻松和安全。智能家居主要将住宅作为平台，通过自动控制技术、网络通信技术、 音视频技术、综合布线技术将家居生活有关的设施集成，构建智能化的住宅设施管理系统，以保证家居生活的安全性、舒适性、艺术性，达到环保节能的目的。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。通常情况下，物联网为无线网，由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，因此物联网中大概包含500兆至1000兆个物体，通过物联网，所有人都能够应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上获取它们的具置。

1 物联网智能家居安防系统及其特点

随着物联网概念的涌现，使得用户的认知程度得到提高，技术越来越完善成熟，有效促进了智能家居系统的应用。智能家居系统将提高家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境作为主要目标，遵循智能化、人性化、高性价比的原则，利用先进的物联网进行远程控制；通过WIFI网络及3G网络控制。

1.1 系统

智能家居属于物联网的一部分，物联网智能家居系统主要是利用不同的信息传感设备，对信息进行准确的识别、判断、传递、接收、控制，通过互联网技术把系统综合连接家庭内使用的诸多家用电器、安全设备，以构建一个涵盖家庭通信、安全防护、设备控制等优势作用在内的一体化控制系统。

摘要：随着科学技术的进步和居民生活水平的提高，人们对于家居环境的要求也逐渐提高，并且随着人们对于智能家居方面的研究深入，关于智能家居的相关产品也越来越多，使人们对于智能家居所具有的优越性体会更深，并且随着“物联网”研究越来越火热，以面向智能家居是物联网原型系统设计的重要方向，必然会为居民的生活带来全新的机遇和挑战。在本文中，笔者针对传统的智能家居相关的设计理念做出创新和改善，在此基础上提出新型的智能家居原型系统，以达到满足用户的需求、拥有更好的智能程度，同时节约资源降低成本的目的。

关键词：物联网；智能家居；设计和应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）03-0286-02

随着居民对于家居环境要求的提高，目前智能家居成为了重要的研究课题，智能家居指的是将居民住宅作为平台，利用网络技术、安全技术以及自动控制等技术，使多种家居设备之间形成一个系统整体，以便于人们实现对于家居物品的智能控制，更好的构建符合人们舒适度要求的住宅环境和管理系统，才能更好地达到居民对于家居要求的安全性和舒适性。当前随着科学技术的快速发展，为智能家居效果的实现提供了可靠现实的依据，在本文中笔者结合网络技术、数据管理等等方面的技术，分析面向智能家居的物联网原型系统的设计和应用。

1 面向智能家居的物联网原型系统的整体设计

根据物联网构建理念和理念引导下的形成的三层技术构建的框架，在本文中笔者提出基于上述三层框架的适用于当前居民要求的新型智能家居系统的设计方案，在构建新型智能家居设计模型时，其整体框架系统结构可以分为下面三个层面：一是感控层；二是网络层；三是应用层，这三个不同的层面可以分别负责三个不同的功能：感控层负责信息的采集和执行的功能；网络层负责信息传递和信息管理的功能；应用层负责系统应用的功能。三个不同的层面主要负责以下具体功能的实现：其中感控层主要是对于基础信号进行采集和处理，对于数据之间进行传输，同时控制命令的执行，其主要负责的单元有亮度监控单元、温度监控单元、电器状态监控单元、体感监控单元、湿度监控单元等等；网络层主要针对不同的通讯方式所具有的协议转换的功能，保证各项数据能够顺利地进行传递，其中数据主要包括WIFI、ZigBee、有线网络以及串口信息等等；应用层主要负责对于数据的存储功能，并且可以通过智能终端进行系统状态的整体查看等多种功能，以上三个层技术构建的体系是智能家居设计和保障其功能实现的重要理论基础[1]。

2 智能家居系统中对于感控层的设计

智能家居系统中感控层主要可以由数据采集和执行以及短距离的无线通信两部分组成。其中数据采集功能主要是利用传感器和身份识别等技术，对于家居系统中的温度、亮度、火情状态等设备的工作状态进行数据信息的采集功能，执行功能主要负责对于上层服务器所发送的命令进行接收，并且根据命令执行动作，例如根据命令对于加湿器和灯具的工作状态进行控制，在此基础上为用户提供更加舒适的生活环境；短距离无线通信设备的主要功能是对于较小范围内的各个物品之间实现信息的传输等功能，它具有自身的灵活，因此其在智能系统中的应用范围越来越广泛。