基于物联网的智能家居控制系统设计与实现毕业论文.docx
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基于物联网的智能家居控制系统设计与实现毕业论文
基于物联网的智能家居控制系统设计与实现
摘要
智能家居是网络繁华的这个家庭网络化时代的体现,已成为网络信息社会发展的一个重要组成部分,然而,物联网是各种信息结合的枢纽,是智能家居行业发展的伟大突破,对于智能家居行业具有非常重大的意义。
本文系统构造容易实现,容易操作,是现在化的大众设计理念,本设计采用STC89C52单片机为核心,一个控制端,控制多个模块,包括蓝牙,按钮,网络接口等模块来控制家电。
本文描述的硬件设计和软件设计两个部分来具体实现,第五章最后根据设计好的功能,搭建一个建议模型模块。
关键词:
物联网、智能家居、蓝牙、STC89C52、多模块控制
Thedesignandimplementationofintelligentcontrolsystem
basedonIOTHomeFurnishing
Abstract
SmartHomeastheimplementmodeofFamilyInformationhasbecomeanimportantpartofthesocialinformationdevelopment.Thenetworkingbecauseofitshugeprospecttodevelop.ItwillbearealwayduringtheSmartHome`sdevelopment.NetworkingmeansalottotheSmartHome.Thisarticlebaseonthedesignconceptoftryingtouseeasiestwaytodeliverhandleandclosingtouse.WetaketheSTC89C52asthecontrolcoreofthedesign.Therelayasthecontrolterminalmean.Whilewealsousethetraredremotecontrolkeywebpageetctocontrolthehomeappliances.Twotofourchaptersofthispaperdescribesthedesignofsoftwareandhardwaretoachievethespecific.ChapterVisbasedonfeaturesdesignedtobuildaspecificenvironmentinstance.
Keywords:
Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-sourcecontrol
第1章绪论
1.1物联网的发展过程
物联网是在信息社会发达的今所衍生的产品,他是基于互联网的模块上,利用射频识别技术、无线网等技术,打造一个联系世界不同物体,不同模块的“InternetofThings”。
在这个模块网络中,人们所需要的或不需要的物品等等能够相互的进行“沟通”,机械化,不需要人类去操作。
其根本是使用射频自动识别(RFID)这种技术,通过信息网络(互联网)来实现物品的互相识别和不同信息的互通与共享。
物联网这一想法的诞生,打破了传统的人类思维。
在过去,人们总是把物和信息网络分开,例如公路,机场,很多建筑物等等,他们都是与他们的控制中心分开(电脑)。
然而如今这一个时代,动物体内植入芯片、各种电视盒、机顶盒为一体等设备等等,从某种程度上说,这些设备就像一个新的智慧大脑。
所以有人认为,物联网和智能控制,就是像智慧大脑控制的一个新兴人类。
物联网在我们的生活中普及和使用,时间所有无生命的事物都可以变成了人的伙伴。
在这个不同事物与不同事物都相联系的世界,物体之间能互相“沟通”,不需要人类的干涉。
可以这么说,这已经渐渐演变成为一个新的智能化世界。
智能家居便是物联网在生活方便的最直接体现:
窗帘像“含羞草”一样可以感知光线而羞羞关闭;温控设备也更加“听话”了,温度高时胡自动调低温度,潮湿时会自动打开抽湿灯,灯光在感知没有人在房间时,会自动熄灭等等。
物联网在应用方便极其广泛,遍及智能交通、智能电网,智慧物流、智能安防、智慧医疗、智能农业、智能家居、工业监测、环境监测等各种领域。
物联网的众多不同应用,打造了一个巨型的商业模式,从互联网、平板、手机、电脑、无线等IT通讯领域,到智能卡、电子芯片、传感器、无线产品等工业领域,再到空调、电视盒等制造领域,各个领域联系紧密,其实利润之巨大。
有专家预算,中国物联网的整体产业在2015年将会超过一万亿元规模,2050年传感器将在我们的生活中完全普及。
可以想象,物联网发展某一个地步时,家中的各种设备可以和外界的网络相互连接在一起,通过各类传感器传输设备的信号。
开发人员在公司就能知道你家中各种设备的使用状况,也许在我们还没发现家中设备有问题的时候。
有一天就突然有工作人员联系你,说你家中的设备坏了,已经安排好工作人员准备帮你维修,那时候的我们将会是多么的惊讶。
1.1.1国外物联网发展历程
随着互联网的出现,我们进入这个信息互通的时代,慢慢的就提出了一些划时代的概念,然而物联网这个概念是由美国Auto-ID实验室在1999年第一次提出来的,在2005年,国际电信联盟这一组织在发布了《ITU互联网报告2005:
物联网》,正是提出了“物联网”着一个概念,这也预示了一个物联网时代的即将到来。
对于国外来说,没一个国家的物联网技术都有其特点已经代表性,其中比较有代表性的几个国家是美国、韩国、德国、日本。
例如:
美国苹果、IBM、英特、通用电气等公司,还有就是利用加速器基金和创投基金发展了许多个人的企业,让其纷纷推出了自己的物联网设备,大型发展物联网技术。
1.1.2国内物联网发展的历程
随着第一个物联网概念的提出,中国也慢慢的发展自己的物联网事业,我们国家的得物联网事业与时俱进,慢慢地将物联网这个概念贴上了中国制造的标签。
例如在四川省,在2010年的时候就把物联网产业链纳入了其全省重点开发的的信息产业,到了2014年已经实现了一个巨大的突破,在物联网产业销售大道理近900亿元,比同期增长了30%以上。
1.1.3国内外物联网未来展望
无论是国外,还是国内,其对物联网的未来都带有非常巨大的期待,在未来的物联网发展趋势,应该是一个物物相连的世界,物联网与其他技术有一定的区别,物联网他由政府机构兴起,在未来,它必然是有政府机构大力支持发展的项目,这样的物联网技术必使人们的生活和工作走进一个全新的时代,这将会是一个物与物相连的世界,将是依靠只能系统驱动的世界。
1.2智能家居的概念
智能家居(SmartHome)是以家庭为载体,兼容建筑、自动化,智能化于一整体的高科技、居住舒畅、安全、便捷的家庭居住环境。
智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。
智能家居常通过一些有线或者无线的技术将家庭中的各种电器设备(如电视播放、家具灯光系统、智能窗帘控制、空调调温、家具防盗系统等各种家电电系统,还包括三表抄送等)连接到一起,给家居加点提供了一个控制平台,其中包括家居灯光照明控制、家居窗帘定时控制、远程监控控制、远程无线操作、家居安全监测、温湿度控制、红外转发和很多可通过设定时间的定时定点控制等等。
和普通的家居系统对比,智能家居更青出于蓝,不仅可以提供人们一个传统的居住环境,它更兼备了多方面的技术、首选一个是传统的建设技术、还有就是信息一体化、各种电器设备智能化,集一个系统性、结构完整、便捷服务、便于管理的一个具有的舒适、便利、高校、节能、安全的家居居住环境环境,这样的环境提供;了所有的信息交换功能,帮助家庭的信息网络可以随时与外界的信息保持交流畅通,以更新自身信息,提高人们的生活质量,有利于人类合理的安排自己的时间,提高了家居的生活的高质量,让生活变得更加安逸舒心,甚至还可以环保的,节约能源,为环境保护做出贡献。
智能家居这个概念的在很早之前就给人们提出来了,但是在之后的电子行业发展中没有做出一个真正的模型,然而,智能家居并没有停止发展,在1984年美国联合科技公司(UnitedTechno1ogiesBuildingSystem)将建筑中的电子设备连接都了一起,实现了建筑信息化,这个信息应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,出现了第一栋智能家居模型,从那之后,全世界走进了一个智能家居化的新时代【1】。
智能家居在中国称做智能住宅,在外面人们用SmartHome来表达智能家居。
与智能家居含义近似的有家庭自动化(HomeAutomation)、电子家庭(ElectronicHome、E-home)、数字家园(DigitalFamily)、家庭网络(HomeNet/NetworksforHome)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(IntelligentHome/Building),在中国香港和台湾等地区,还有数码家庭、数码家居等称法。
智能家居让用户以更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过触摸屏、手持遥控器、电话、互联网来控制家用设备,更可以执行情景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的方便、高效、安全与舒适。
所谓智能家居时代就是物联网进入家庭的时代。
它不仅指那些手机、平板电脑、大小家电、计算机、私家车,还应该包括吃喝拉撒睡、安全、健康、交友、甚至家具等家中几乎所有的物品和生活。
其目的是让人们的家庭生活更舒适、更简单、更方便、更快乐。
1.3物联网智能家居在一些领域上面的应用
智家能庭控制系统的主要功能包括家庭各种设备智能控制、家庭安防这些方面。
其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。
(1)与可是对讲的无缝对接,可进行远程通话,指令的发送等等。
(2)与智能手机和PAD的完美结合,可以通过手机,平板,在随时随地,监控操作一些电子设备。
(3)安防系统,只要分为四方面:
第一种防护(周界防范系统),第二层防护(闭路电视监控系统),第三层防护(门禁系统),第四层防护(家居安防系统)。
(4)灯光控制系统,实现对光线的暗亮控制,实现对光线的色调控制,实现对灯光的开启控制等等。
(5)智能窗帘控制系统,可以按照外界光线刺激,自我判断是否拉下窗帘,是否开启窗帘。
还可以设置时间,在某个时间段开启,或者关闭窗帘。
(6)家电控制系统。
实现在对家庭电视,只要是控制家电的开关,声音,已经亮度的显示。
(7)空调新风控制系统,实现对家庭温度的监控与调节,可让其判断是否开启或者变风,制冷抽湿等。
(8)还有电梯音乐等各种控制系统。
不一一罗列。
第二章总体设计
2.1整体介绍
本次设计以STC89C52芯片为控制核心,适度、温度、振动、气体检测等传感器为信息采集模块,以蓝牙模块控制实现,来制作一个简单的智能家居系统。
抛弃原来的机械化按键模块,,采用蓝牙或是WIFI模块进行远程控制,来控制灯光调节,温湿度检测,气体检测,振动检测等功能,实现了各种程度,多方位实时监控家居安全与控制。
此外在本次设计中,采用多种传感器模块结合,智能实现家居中各种设备的信息采集,如灯光的暗亮调节,温度的检测,湿度的检测,气体检测,振动检测等。
并且能将温度湿度显示在电脑上面,气体或振动值显示出来。
具体类似于下图所示:
图2-
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- 基于 联网 智能家居 控制系统 设计 实现 毕业论文