1、课程设计报告 20142015 学年第 一学期 课程名称 综合实训项目 设计题目 智能家居(控制与通信的实现) 2014 年 9 月 3 日 2 基于物联网的智能家居系统设计基于物联网的智能家居系统设计 摘要 物联网作为朝阳的产业,被列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网是通 过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定 的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识 别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。智能家居是以住宅为平台,利用综合 布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生 活有关的设备集成形成智能家居系统的
2、居住环境。 物联网智能家居通过家居智能 管理系统的设备来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。本文结合了物 联网和智能家居的相关技术,将传感器、控制器等设备通过无线技术连接和采集 数据信息的处理,实现了使用传感器采集室内温度,光线等数据,在嵌入式终端 中进行信息的读取和处理,做出相应的操作。整个过程涉及到基于 ZigBee 的无 线传感网络和利用 Java socket 实现双机通信的应用。该设计分为以下几个部 分:一、首先分析课题来源与市场需求,然后对整个系统进行了概述;二、对该 系统的框架进行介绍;三、对整个系统的软硬件设计进行详细的介绍。本论文设 计是基于物联网和智能家居相结合的背景
3、下, 实现了对家居环境中的光线, 温度, 烟雾等因素的实时监测,并通过利用 Java socket 实现双机通信和管理系统作 出相应的控制,以提升家居环境的安全性、舒适性、便利性。 关键词:物联网,智能家居,无线传感网络,Java socket 关键词 3 目录 1 绪论.1 1.1 物联网智能家居系统概述1 1.1.1 物联网智能家居系统开发背景1 1.1.2 物联网智能家居系统意义2 1.1.3 物联网智能家居系统现状2 1.2 论文的结构3 2 系统开发工具.4 2.1ZigBee 技术.4 2.1.1ZgBee 特点.5 2.1.2ZigBee 技术的优势6 2.2 无线传感器网络7
4、2.3Java socket 双机通信模块.7 3 需求分析.9 3.1 实际业务工作流程9 3.2 设计目标.10 3.3 设计特点.10 3.4 设计原则.11 3.5 功能需求.11 4 系统设计13 4.1 传感器节点 WSN 网络模块设计.13 4.2 嵌入式服务器终端模块设计.15 4 4.3Java socket 双机通信模块设计20 5 结束语25 附录 1 绪论 随着人们生活水平的提高和科技的发展, 家居智能化已成为一种必然趋势而 深入千家万户。家居智能化是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结 构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它 以住宅为平台,兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭 办公、娱乐等功能,集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节 能、娱乐、高效、环保的居住环境。 1.1 物联网智能家居系统概述 这个章节主要分三个部分介绍:物联网智能家居系统的开发背景,开发意义 和应用现状。 1.1.1 物联网智能家居系统开发背景 2009 年 1 月,IBM 公司提出了“智慧地球”的理念;200