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基于物联网的智能家居的应用案例(DOC)

发布时间:2019-09-06

  基于物联网的智能家居的应用案例(DOC)_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。基于物联网的智能家居的应用案例(DOC)

  智能监控系统在智能家居方面的应用 1.需求分析 随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展,人类开始迈人以数 字化和网络化为平台的智能化社会,人们对工作、生活等环境的要求 也越来越高,其中正在兴起的基于物联网技术的智能家居则是依照人 体工程学原理,融合个性需求,将感应器嵌入到与家居生活有关的各 个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场 景联动、地板采暖等中,通过现有网络链接、控制和管理,实现“以 人为本”的全新家居生活体验。但由于体制、行业利益等方面的原因, 我国目前的三表远程计量、住户安全监控、小区管理等系统大都自成 体系,独立设备、独立线路结构、独立的管理运营模式.在该模式下, 无疑会造成人员和设备的极大浪费,同时会给住户带来使用上的极大 不便及增加维护、维修的工作量.基于以上考虑,本着以下五个原则 设计了本智能监控系统. 1)充分利用好住宅区现有的信息化资源,尽可能保护住户的现有信息 化软硬件设备投资. 2)采用先进成熟的技术和标准.在构建小区智能监控系统时采用符合 业界标准的、先进的、成熟的技术,避免短期重复建设和技术落后, 充分借鉴其它行业的成功经验,吸取其失败教训,少走或避免走弯路, 做成一项精品工程。 3)高度的安全性.全面有效监控家居安全,无论是家庭防盗,还是住 户的水、电、气使用及其它家用设施的安全,包括网络的自身安全。 4)可扩充性.在满足住户现有设备安全监控的前提下,对小区及住户 未来的发展需求作总体规划,便于在进行监控网构建时软硬件上留下 一定的扩充余地。 5)操作界面友好,提供在线系统整体结构示意图 如图l所示,从网络结构上看,系统主要由三层网络组成,最底层网 络 使用CAN现场总线将住户所有用电设备连接到各住户的智能分站上; 各智 能分站通过以太网模块或GPRS模块连接到物联网或移动网.用户通过 电脑 或手机访问和操控自己家里的用电设备,如空调的开关、温度的调节, 实时 调阅水电气表的读数,查看冰箱里食物的储存情况等.为确保 安全和效能,小区通信系统采用有线和无线 互为备份的方式,确保住户监控数据的安全可靠传输。 2.2 功能子系统 采用基于LonWorks[6-7]控制网的家居智能控制集成系统产品,系统 具有模块化扩展功能. 2.3 多媒体系统 每户配置一个多媒体接线箱,用于电话、数据、有线电视等线缆人户 并跟户内各信息插座对接.户内 信息点的数量和位置由住户自己确立. 2.4 可视对讲系统 在楼宇单元入口处电控安全防盗门上设置访客编码式可视对讲门口 机,别墅配置独户型可视对讲门口 机,户内设置可视对讲室内机,管理中心配置对讲管理主机.系统具 有感应卡和钥匙开起电控锁功能,室 内电话机可以对讲开门,单元门口机可复用为巡更系统的巡更点,门 禁卡可与停车消费等系统实现一卡通. 2.5 家庭安防系统 户内设置燃气泄露报警、火灾报警、防非法入侵和紧急求救报警功 能.每户在厨房安装1只煤气泄露报警探测器和联动电磁阀,在客厅 设置1只烟感探测器、1个红外探测器,一、二层和顶层住户每个窗户、 阳台加装1对红外栅栏.系统具有编程设定不同防区类型及报、接警 方式,通过电话远程遥控设防,本地现场报警、电话语音报警和向小 区管理中心报警等多种报警方式,在家庭控制键盘上能够对近期操作 记录和报警信息查询,中心接警机也有警情记录和报警住户信息自动 显示功能. 2.6 智能照明控制系统 智能照明控制系统利用的是计算机、通讯及数字调光技术,核心技术 是集散控制技术 ]。方案可采用基于现场控制总线的智能照明控制系 统(如C—BUS系统或i—BUS系统) j。系统主要由智能控制面板、场景 控制面板、开关控制模块、调光控制模块及相应传感器等组成,使照 明系统自动化、智能化。例如,可在室内布置多路照明回路,通过对 每一回路亮度及可发出不同颜色光的灯具调整后达到某种灯光气氛 来预先设置可营造出多种不同的灯光的场景,且切换场景时的浅入淡 出时间,使灯光柔和变化来增加环境艺术效果进而营造出舒适的环 境,从而实现梦幻灯光的控制效果;人体及移动传感器可通过开关控 制模块对人体红外线检测达到对灯光人来灯亮和人走灯灭的自动控 制,亮度传感器可通过调光控制模块根据室外光线的强弱调整室内光 线,此外用户也可用红外遥控器对灯光直接进行控制。因此该智能照 明模块设置的时钟控制器,使灯光呈现昼夜规律性的变化,并采用的 缓慢开启及浅入淡出调光控制,可避免对灯具的冷态冲击,从而延长 灯具寿命,此外灯光强度的自动调节和移动传感器的使用还可达到节 能的目的。 2.7 家电控制系统 家电智能控制系统主要提供两种控制方式: 1)本地集中控制.通过智控键盘家中电话机集中对被控家用电器进行 操作控制,如家里配置子母电话机,利用子机可以实现遥控操作. 2)远程电话控制.业主在外通过电话或手机拨打家里电话号码,若家 中无人应答时,智能控制系统自动接听电话,并通过语音提示业主 完成相应操作.被控家电为客厅的空调,卫生间的电热水器. 2.6.1 信息交换功能 系统具有物管中心与住户进行信息交换功能,通过小区总控主机向每 户家庭的智控键盘发布短信息,如天气预报、通知等.用户通过智控 键盘查阅接收到的文字信息,也可以向中心总控主机发送代码信息, 如服务请求等,以便于物管有计划处理. 2.6.2 三表抄送系统 系统具有将住户水、电、煤气等表具数据自动抄送至小区管理中心的 功能,同时用户也可通过智控键 盘查看煤、水、电等的使用状况. 3.软硬件设计过程 3.1 硬件平台 中央处理器选用三星 ARMll 处理器 S3C6410(主频 667MHz){sl;内存 512M Mobile DDR; 2G NAND FLASH. 采用 WI—FI 无线上网模块:台湾 USI 公司模块 WM—G.MR.09,芯片为 Marvell 88W8686, 全面兼容 IEEE802.1lb/g[虱际标准,SDIO 接口;IEEE802.119:54Mbps、48Mbps、36Mbps、24Mbps、 18Mbps、12Mbps、 9Mbps、6Mbps 速率自动调节;IEEE802.1lb:11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps 速率 自动调节. GPS 模块采用 SiRF Star III GSC3F/LP.7979 模块,灵敏度要求追踪时为 159dBm,捕获时 为 144dBm. I/fVGA 接口:采用超强专用芯片,芯片内集成 16Mbit 内存,可连接各种 VGA 接口的 CRT 显示器或液 晶显示器,可软件调节对比度,输出分辨率为 12801024,典型支持 1024768,可播放高清 视频. 4 个 USB HOST 接口,可同时接各种 USB 设备,满足平台扩展需要;接口符合 USB Revl.1 标准,支持全速(12Mbps)或低速(1.5Mbps)传输. 使用 10/100M 以太网接口:一路 IOM/IOOM 有线AE,带联接和传输 指示灯;另一路 10M 有线,带联接和传输指示灯.1 个摄像头接口:底板上内置一个 130 万像 素的 CMOS Camera 模组,可直接摄影并在液晶屏幕上显示, 有一个 2.0mm 间距双排插座用于摄影机扩充,该扩充接口可连接其它型号 CMOS Sensor 摄影机,支持标准 为 ITU.R BT.60 1/656 YCBCR 8 一 bit standard. 1 个 CAN 总线接口,全面支持 CAN2.0A 和 CAN2.0B 协议. 3.2 软件平台 操作系统选用 Windows Embedded CE6.0R2—1;设备驱动(DeviceDriver)为 SD/MMC 驱 动,支持高速 SD/MMC 卡,最大支持 8G;网口驱动为 10M/100M 自适应网口驱动;LCD 驱动为支持默认分辩率 800x480;AUDIO 驱动支持 AC97;CAMERA 驱动支持 OV9650 摄 像头模块;WI—FI 驱动支持 802.11b/g;GPS 驱动支持 SIF III 全球定位;MFC 驱动为 Multi Format CODEC(H.264/MPEG4/VC 1);Post processor 驱动为 Video Post Processor; JPEG 驱动为 JPEG CODEC;Tv OUT 驱动为 NTSC,PAL TV out(with Image Enhancement); 2D 驱动为 2DGraphics driver;3D 驱动为 3D Graphics;VGA 驱动支持分辨率 640x480;USB HOST 驱动 U 盘;UART 驱动;2G NAND FLASH 驱动;512M DDR 驱动;TOUCH 驱动为 四线电阻式触摸屏驱动;Keypad 驱动支持 8x8 键扫描;RTC 驱动支持实时时钟;支持 MP3 播放和 MP4 视频播放,支持多种网络应用,如 HTTP 等. 4 系统优势及推广价值 智能家居可以定义为一个目标或一个系统,利用计算机技术、数字技 术、网络通信技术和综合布线技术,将于家庭生活密切相关的防盗报 警系统、家电控制系统、网络信息服务系统等各子系统有机地结合在 一起,通过中央管理平台,让家居生活更加安全、舒适和高效。 近年来,物联网成为全球关注的热点领域,被认为是继互联网之后最 重大的科技创新。物联网通过射频识别(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。物联网的发展也为智能家居引入了新的概念及发展 空间,智能家居可以被看作是物联网的一种重要应用。基于物联网的 智能家居,表现为利用信息传感设备将家居生活有关的各种子系统有 机地结合在一起,并与互联网连接起来,进行监控、管理信息交换和 通讯,实现家居智能化。面对庞大的家庭市场,物联网也有很大的市 场空间,用户也需要适合家庭的物联网应用和业务。目前,我国已将 建设智能化小康示范小区列入国家重点发展方向。按照国家建设部计 划,2010年60%以上的新房就具有一定的―智能型家居功能。 目前,在智能家居领域比较著名的企业包括西门子、ABB、Honeywell、 三星等。 西门子在智能电气安装产品方面是全球领先的厂商,通过 同西门子楼宇科技集团(SBT)、光源集团(OSRAM)、家电集团 (BSH)、移动通讯集团(ICM)的合作,西门子电气安装部能提供 强大的智能电气安装系统解决方案。西门子产品知名度极高,但是价 格因素在一定程度上限制了其在中国市场的推广。 ABB公司的i-bus 智能安装系统主要功能为灯光控制、窗帘控制、安全防范、AV设备 及HVAC设备控制等,可对灯光进行各种控制如:开关控制、调光控 制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、光线感测控制、 红外线遥控、移动感测控制、与其他设备系统的联动控制等,控制方 式方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护。整个系统只须一条 i-bus总线,没有大量的电缆附设和繁杂的控制设计。系统通过定时 控制、中央控制及移动感应控制相配合的方式实现别墅内无人管理区 域的照明自动控制,可通过中控电脑监视和控制别墅内照明、窗帘、 空调、电源插座及电热水器。ABB公司最早在中国引入智能家居产品, 然而其产品也存在价格因素的问题。 Honeywell以楼宇控制及安防为 主,在中国市场占有量比较高,其生产的家居系统所提供的对讲、门 禁、家居设备和场景控制等功能流程已经在家装行业中形成标杆作 用。但是其家居产品的相关智能化较低,人性化较差。 三星公司研 发的EZon Systems提供最高新的数字居住环境,其最新家庭网络技术 使智能住宅的每一户连接进一个独立网络,带来诸如网络家电、教育 服务、电子保安、因特网可视电话等服务,实现家庭内所有信息通信 一体化,人性化界面好,价格低,但是非国际标准,二次投入高,与 相应国家标准不兼容[7]。 综上所述,市场上主要的智能家居产品存 在着人性化较低、标准不一、组网较复杂、交互性较差、通话功能较 简单、造价较高等问题,东讯E-Home智能家居系统综合了东讯今年 在网络通话、家居控制、安防报警、智能化终端等领域的优势,致力 于解决这些问题。