物联网-智能家居-PPT.ppt

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物联网智能家居控制系统的设计与实现,导师：

xxx答辩人：

XXX,2011.XX.XX,主目录,1课题的选择意义和研究现状,1、物联网推进智能家居产业化进程。

2、节能减排和环境保护是智能家居的发展方向，也是智能家居的重要功能体现。

1.1意义物联网被广泛应用于多种领域，促使智能家居的应用会以非常快的速度蔓延开来。

目前，在国内各城市正加快建设物联网工程，物联网的加快建设将大大促进智能家居产业化。

返回,1课题的选题意义和研究现状,1.2课题的研究现状,返回,2物联网智能家居系统的总体设计,主要包括：

2物联网智能家居系统的总体设计,2.1系统功能需求,1、多类型家居设备互联控制开发具有多电器接口、能够将家中所有电气化设备统一联网，实现设备集中控制具有重要的意义。

智能家居控制系统,常用家电部分,安防部分,家庭医疗部分,2物联网智能家居系统的总体设计,2.1系统功能需求,2、多样化的系统远程监控系统监控是目前智能家居控制系统的重要需求，多种监控方式可提高用户对系统的需求和满意度。

系统远程监控,手持遥控,Internet监控,GPRS监控,2物联网智能家居系统的总体设计,2.2系统总体框架设计,3系统的硬件和软件实现,3.1系统的硬件设计与实现,硬件设计,核心处理器设计,基于485总线的物联通信设计,以太网通信部分设计,基于GPRS的远程报警部分设计,人机交互部分设计,3系统的硬件和软件实现,1）核心处理器设计,核心处理器LPC2378性价比高，接口丰富非常适合网络协议转换，多设备接口的应用环境。

对于本文设计的智能家居控制系统，需要多个UART接口、以太网接口和大量的IO接口。

3系统的硬件和软件实现,2）基于485总线的物联通信设计,如图485网络结构，实现智能设备的即插即用功能。

电流调理电路负责隔离总线中的电信号和智能设备的输出电平，将输出电平转变成规范的485输入信号。

接入检测电路是用来检测单片机指定引脚的高低电平的改变，代表智能设备的生命周期。

3系统的硬件和软件实现,3）以太网通信部分设计,该实例中使用ARM处理器LPC2378中带DMA的10/100M以太网模块DP83848I，硬件结构图如图所示。

3系统的硬件和软件实现,4）基于GPRS的远程报警设计,GPRS远程报警使用SIMCOM公司生产的SIM300CZ模块，本部分设计的关键点在于：

1）使用嵌入式系统实现了短信的收发功能；2）对现场采集终端采集到的异常信息进行合理分析处理，并及时通知用户。

5）人机交互部分设计,人机交互部分的主要组成部分应包括LCD液晶显示屏（OCM12864）、信息控制按键、实时时钟（DS1302）、信息存储器（FM24C64A）、状态指示灯、语音提示（HMA-TTS）等。

3系统的硬件和软件实现,3.2系统的软件设计与实现,485通信协议,RS-485通信协议中的通信帧主要分为两种类型：

第一种为查询类型，包括询问主机是否在线，获取当前该电器设备的运行参数；第二种为控制类型，通过控制类型命令帧可以对家用电器进行档位的设定，以及家用电器的开关等。

3系统的硬件和软件实现,主要命令类型如下表：

3系统的硬件和软件实现,GPRS短信协议设计,用户和智能家居控制系统之间需要制定相应的短信通信协议。

本文中制定的短信通信协议将短信内容分为三类短信：

报警类短信、查询类短信和控制类短信。

3系统的硬件和软件实现,表1报警类短信的格式,3系统的硬件和软件实现,表2查询类短信的格式,3系统的硬件和软件实现,表3控制类短信的格式,4系统测试及结果展示,嵌入式处理器作为485总线上的主机，轮询各个接入智能设备的数据通信调试。

4系统测试及结果展示,客户端通过Internet网络测试智能家居控制系统，对智能家电设备进行监测和控制。

4系统测试及结果展示,使用AT指令测试GPRS模块，当系统接收到新短信，串口提示字符串CMTI:

SM，使用CMGR指令阅读新消息。

4系统测试及结果展示,技术协议,当下智能家居技术主要指的是通讯或控制协议，专业来看这里主要涉及硬件接口和软件协议两部分，笼统来看市场上主要分为两大派别，即大家经常听到的无线与有线技术：

有线方式：

2、无线方式：

RS485IEEE802.3（Ethernet）EIB/KNXLonWorksX-10，PLC-BUSPLC-BUS概述CresNet，AXLink等等Net或Link,RF射频技术蓝牙（Bluetooth）WiFiZigbeeZ-WaveEnocean,ThankYou!