基于zigbee、Wifi物联网智能家居控制系统操作方案.pdf

基于zigbee、Wifi物联网智能家居控制系统操作方案.pdf

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/基于基于ZigbeeZigbee、WifiWifi物联网物联网智能家居智能家居控制控制系统系统操作方案操作方案1.产品特点产品特点物联网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施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

为了能够让用户有一个可控的、安全的居住环境，更好的感受高科技给我们生活带来的便利，我们设计并实现了可配置的、用户体验良好的智能家居系统。

物联网智能家居系统集成了家庭安防（包括：

门磁接近传感器、RFID门禁控制、红外对射、红外幕屏、云台摄像头）、家庭数字生活（包括对窗帘、饮水机、电视、空调的控制和对电表、室内外温湿度采集、LED彩灯）两方面的设备，支持安卓手机（C/S）、PC（C/S和B/S）和语音方式控制整个智能家居系统，具有娱乐、休息、工作、外出四种组合模式，满足用户个性化需求。

由于采用了无线Zigbee和工业以太网相结合的组网模式，因此具有可扩展性强、固件远程更新和维护等独特功能。

系统特点：

三大特色实现高度与细节的完美契合：

ONS域名系统、非侵入式背景数据采集、硬件在线升级，实现了物联网科学研究与工程实现的完美结合。

Web方式的远程维护：

支持Web方式的远程维护，只要有IE，就可实现对系统的访问和控制。

高度的可扩展性：

网络化的IP寻址方式，可以支持65535种传感/执行器的链接。

高度的布线灵活性：

在网关层和传感/执行层间可选择有线或无线两种方式，布线灵活。

开放的传输层标准：

有线采用TCP/IP协议，无线采用Zigbee协议，支持开放互联。

还可与IOT-SYX-005型智能实验箱、IOT-ROBOT-002型移动机器人无缝连接。

全方位的家居传感/执行器：

分为宜居生活类（万能红外遥控器、智能电表、智能窗帘、彩灯等）、家居安全类（烟雾报警、燃气报警、RFID门控等）、家庭防盗类（对射、玻璃震动、摄像监控等）三大类传感/执行器。

全语音功能控制专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/2.2.产品实物图产品实物图专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/3.适用对象适用对象本系统的应用领域的主要方面是应用物联网技术的智能家居系统。

适用对象为各高校物联网实验室以及高档别墅区、高档社区和时尚家庭装修。

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/4.系统体系结构系统体系结构图1物联网智能家居系统体系结构4.1用户操作层用户操作层4.1.1Pc端用户操作层端用户操作层平台:

C#.NET&Silverlight.NETIDE:

VisualStudio2010Ultimate程序组成:

Iot应用代理网关.exe&IotLabTianjin（Silverlight承载网站）架构图:

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/IotLabTianjin&Iot应用代理物联网网关本地浏览器访问，支持IE、FireFox、Chrome、Safari等主流浏览器，需要安装Silverlight4.0+本地Silverlight客户端以太网Internet1.1.IotIot应用代理网关应用代理网关功能如下：

与ONS通讯，获取物联网网关所在广域网IP，并向物联网网关进行通讯确认向上同中间件进行通讯，上传本地客户端命令，进行报警订阅和控制传感器数据采集启动和管理ASM（AnySourceMulticast）和SSM（SingleSourceMulticast）的Socket服务向下与本地Silverlight客户端之间进行单源组播，将报警保温和传感器数据组播给客户端2.2.IotLabTianjin（SilverlightIotLabTianjin（Silverlight承载网站承载网站）功能如下：

支持浏览器访问和OOB（Outofbrowser）模式访问，在网页访问时可以安装到本地，OOB模式下可以连线IotLabTianjin网站进行在线更新，重启后即为更新后版本可以在智能家居的五种模式之间进行切换：

手动模式、娱乐模式、工作模式、外出模式、专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/休息模式可以在主界面进行单个或者所有的传感器报警订阅在手动模式下点击实验室相应设备，可弹出子窗口，进行单个设备的操作通过鼠标点击以及滚轮缩放，可以对布局图进行移动、伸缩等DeepZoom操作，两种模式均可全屏局域网内可进行SSM多源组播通讯，类似聊天室；也可与Iot应用代理网关进行ASM单源组播通讯浏览器访问专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/OOB模式全屏模式子窗口显示4.1.2手机端用户操作层介绍手机端用户操作层介绍软件运行平台专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/Android2.3.3版本及以上版本智能家居系统的框架3.1.3手机客户端功能界面手机客户端功能界面1.1.主界面主界面主界面中是智能家居的效果图，图中可见很多智能设备，点击图中响应的图标可进入到相应的控制界面。

如点击电视，进入到智能电视界面。

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/主界面2.2.智能电视智能电视智能电视主要是对电视进行遥控，即手机可作为电视遥控器。

以下为其效果图。

智能电视专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/3.3.智能空调智能空调智能空调和智能电视功能类似，不过多介绍。

4.4.门禁系统门禁系统门禁系统中功能主要是开门门磁以及传感器订阅。

我们可以对门磁接近等进行订阅，如果有人进入或外出就可以产生报警事件，来提醒用户知道。

5.5.环境信息环境信息环境信息中包括光照、温度、湿度传感器设备以及烟雾、燃气、玻璃破碎等监控设备。

在这里我们可以浏览实时的光温湿数据，也可以查看实时的数据曲线。

烟雾、燃气、玻璃破碎等传感器订阅成功后如果有事件发生会产生报警事件。

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/实时温度曲线专业提供物联网实验室开发套件、实验室建设、项目集成北京市中关村901号212室010-62560901http:

/6.6.智能电表智能电表7.7.智能窗帘智能窗帘8.8.智能灯具智能灯具控制灯光的亮度0-100。

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/4.2中间件层中间件层物联网管理平台/物联网中间件/物联网网关位于传感器网络和应用程序之间，使得传感网网络和应用程序的开发可以互相分离，并为应用的开发提供了便利。

物联网管理平台与传感器网络之间按照网关节点接口协议进行通信，与应用程序之间按照中间件与应用程序通信协议进行通信。

通过该平台，应用程序可以与传感器网络相互通信，获取数据并执行查询、控制操作，协议的转换由平台来完成。

物联网平台管理传感器网络，并对数据进行解析、存储，并为应用程序提供了访问接口。

物联网平台是一个灵活可配置的软件系统，通过简单的操作，用户可以增加、删除传感器类型，可以增加、删除传感器控制命令，还可以对协议进行修改。

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/智能家居系统结构图物联网网关可以连接使用ZigBee、Tcp/IP等不同网络协议的传感网。

与传感网的sink节点间的通信报文为二进制数据流，与物联网应用之间的通信报文为类HTTP的精简UDP数据包并提供节点事件订阅和对传感网中执行器的控制接口。

4.3网关层网关层网关层可选用平台IOT-COTEX-A8或IOT-ARM9。

平台平台IOTIOT-COTEXCOTEX-A8A8介绍：

介绍：

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/IOT-CotexA8开发套件是一个基于三星ARMCortex-A8高性能处理器的无线软硬件平台。

采用模块化的设计理念开发，注重稳定性与可靠性，非常适合于物联网和无线传感器网络教学、科研及应用。

它极大地简化了用户的开发过程，降低了开发成本和设计风险。

开发平台主频达到1GHz，支持NEON指令。

除了集成CC2420和CC1000之外，还可扩展支持标准Zigbee协议的通信模块，并支持外扩USB商用摄像头、商用USBWiFi网卡、WCDMA3G模块，方便用户进行各种无线通信开发。

此外，图像处理方面支持MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX的视频编解码1080p30fps，支持2D图形加速，最大支持80008000分辨率和3D图形加速（PowerVRSGX540），集成AC97接口HIFI声卡,多路音频通道。

接口方面支持SD/MMC/SDIO接口存储卡，支持最高支持32GB，集成100M以太网卡。

支持JPEG硬件编解码，最大支持81928192分辨率，可以方便地实现硬件扩展。

IOT-COTEXA8开发套件提供了Linux-2.6.32/Linux-2.6.35内核源码和Android-2.3，USBWiFi无线网卡、SDIOWiFi无线网卡、蓝牙模块、WCDMA3G模块、USB摄像头的源代码级驱动以及多种Linux和Android基础实验源码，方便用户的快速开发和深层次学习。

精通细节的技术支持人员和方便的联系方式，可以有效支持用户在开发和使用过程中遇到的各种问题。

完备的硬件、软件及技术支持使得用户可以将该开发平台广泛地应用于工业、科研和教学等领域。

1.1.硬件配置及相关参数硬件配置及相关参数:

1、IOT-COTEXA8开发平台CPU内核：

ARMCortex-A8主频：

1GHz，支持NEON指令内存：

512MBzDDR2Flash：

256MBSLCNANDFLASHH支持MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX的视频编解码1080p30fps支持2D图形加速，最大支持80008000分辨率支持3D图形加速（PowerVRSGX540），OpenGL-1.1&2.0、OpenVG1.0支持SD/MMC/SDIO接口存储卡，最高支持32GB支持JPEG硬件编解码，最大支持81928192分辨率独立电源设计，降低的设计成本，并提高了整体系统的稳定性集成100M以太网卡专业提供