《物联网技术论文(通用13篇)》
在日常的学习、工作、生活中,肯定对各类范文都很熟悉吧。写范文的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?
智能家居论文 1
随着80后人群逐� 于是,“智能家居”应时而生。这不能不说是华商诚信联盟年会上的一大亮点。在项目对接会上,智能家居的项目负责人孙万红经理详细介绍了已经能够实现智能科技化的各种案例。
客厅卧室全智能
厨房面临新革命
根据孙万红经理的介绍,客厅必备的家具已经统统可以实现智能化了。智能沙发不仅可以根据需要调节到符合人体工程学的角度,更可以对应颈部、背部、腰部、臀部等部位设置按摩功能;茶几也打破了传统观念中的使用局限,除了基本的功能之外还可以变身成为大型平板电脑,手指轻轻触动即可玩游戏、查资料、看新闻。对于智能家居来说,现在是微型投影仪家庭影院的时代。它所独具CMMB功能和接机顶盒直接看电视的功能。加上内置存储,不仅可以下载网络最新电影和歌曲,同时还配备多媒体音乐系统3D环绕立体声。这样,既满足了营造电影院效果的目的,还能有效减少电视机带来的功耗和辐射。
智能家居系统在卧室中通过设置各种模式让生活更加舒适、惬意,颠覆了传统的家居生活理念,并带来了全新的生活方式。作为私人空间,理想的卧室需要考虑灯光、温度、气氛等每一样因素。智能家居系统会为人们实现睡醒后自动开启窗帘,白天保证室内光线充足。同时,恒温系统将确保温度适中,空气流通。比如睡眠模式会为入睡提供需要的氛围;起夜模式隐藏的地灯会跟随脚步柔和亮起,点亮一条从床头到卫生间的路,不用担心惊醒枕边人;早安模式会随着太阳的升起自动拉开窗帘,奏起舒心的音乐。除此之外,空气是也是智能家居所关注的。卧室里的二氧化碳浓度传感器、温度传感器会在空气稍有不好时自动净化空气,根据室温调节空调的温度。
智能化的不仅仅是客厅卧室,还有厨房。根据孙万红经理的介绍,现代厨房不仅仅是单一的烹饪空间,已慢慢成为重要的家居空间,成为人们的第二客厅。为了让厨房更简单、更有乐趣,告别烟熏火燎,连橱柜都是自动升降的。
自动升降厨柜常采用智能升降控制,柜体高度可以上下移动,柜门轻触即可自动开启,用手轻轻触碰就能打开抽屉,用脚轻轻一踩柜子下面的脚踏就能轻松把垃圾放入垃圾桶。还可以在厨房边煮饭边享受音乐带来的乐趣,更可以根据需要在厨房的触摸式液晶显示屏上查找各种菜谱。同时,厨房还配有燃气感应装置。当煤气泄漏或忘记关阀门时,报警装置会发出预警,并自动关闭阀门,打开排气扇和窗户,以此化解危险。
智能安防保护儿童安全
智慧空间让老人安度晚年
据了解,智能家居还专门为有小孩的家庭设计了安全保障功能。为了保证小孩子们调皮时误闯误撞的安全,物联网技术在这个时候就显示了它强大的功能性,开创了物联天下的智慧安防系统。智能安防包括智能门锁、安防监控报警、燃气监测报警等功能。从保障孩子安全方面来说,可视智能门锁是孩子安全保障的第一屏障,同时它在窗户和门附近安装了红外报警感应器,当有人非法闯入就会发出报警。厨房也安装了燃气探测仪与自来水探测仪,一旦检测到家里燃气泄漏或者自来水泄漏,就会第一时间报警,并且自动关闭燃气与自来水的阀门。家长可以将孩子的活动区划定在卧室、客厅、卫生间,在这些敏感区域安装可以联网的监控系统,只要孩子接近这些地方,手机就可以接收到信息提示。
看似高深的智能家居在居家养老方面大有用武之地,覆盖远程的智慧医疗、紧急呼叫、智慧安防、社区家政等内容,让老人实现居家养老的愿望触手可及。理想的智能家居养老系统由多媒体智能网关、各种水晶控制面板、感应器和探测器、安防监控设备以及其他辅助设备组成。可以实现全自动化控制检测,能够满足老年人日常生活中所有的需求。例如系统可以根据室内光照、温度、气体浓度以及预设的老年人习惯等情况来自动实现开关窗帘、开关空调、开关窗户;根据老年人医疗护理的需要轻松实现室内情况监控、网络视频传输、一键报警以及远程操控保障等服务;根据老年人的喜好满足其点餐、送水、购物、娱乐等基本生活要求。在这样的全智能化环境中生活,老人不仅能够得到无微不至的关怀,还能充分享受到生活所带来的无限乐趣。
安全优越好处多
高科技实现生活便捷
据了解,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、智能家居系统安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成在一起,构建出高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。理论上来说,智能家居的智能化可以优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性和优越感,甚至为各种能源费用节约资金。
根据孙万红经理的介绍,智能家居是一套全方位的立体式智能生活方式,使我们居住的整个生活空间都变成智能化,包括客厅、厨房、卧室、洗手间。任何家居生活空间都能够通过现代科技便捷起来。
物联网技术论文 2
摘 要:目前被广泛应用于公共安全、环境保护、工业检测等方面的物联网技术已随着时代的发展变的举足轻重起来,特别是现代这种充分满足了个人生活追求与精神追求开始向着个人健康重视的倾斜。物联网这种快速便捷的实时监控功能也将得到迅速与广泛的应用,但就像大多数信息产业浪潮一样,物联网的安全问题也日趋突出,对物联网信息安全技术的研究也就成为重中之重。
关键词:物联网 信息安全技术 研究
1 物联网安全的重要性
众所周知,物联网的安全系统的安全性可以理解为其应用系统的安全性。从最基本的计算机网络安全到计算机自身的安全,操作系统的安全,数据库的安全等都与其安全性有着密切联系。简而言之,从技术角度来讲,作为建立在互联网基础上的物联网,其不可避免会出现互联网上出现的安全问题,当然其表现形式也有所不同。未�
2 物联网的安全问题
由应用层,网络层,感知层等组成的物联网。除了较为依靠稳定的像由数据服务器,计算机终端进行数据分析处理,重要安全问题还是集中在网络层与感知层,要知道虽然网络层基于因特网的基础之上具备相应的安全保护能力,但受经济利益的驱动,特别是近几年来物联网的大力发展,大量的企业经营的生产、销售、物流及相关的拥有大量价值的金融数据被放在网上。就为很多的不法分子创造了可乘之机,甚至在现在逐渐发展为有组织的国际化犯罪。所以在多元异构的物联网系统中,保证信息的加密与相应的隐私保护变得更加困难。
2.1 感知层面的安全防护技术
感知层面代表技术就是我们所说的射频识别技术(RFID),作为一种无线通信技术,其在具有快速精准的信息汇聚、融合、传输等方面的优越性的同时,因为其感知节点呈多源异构性,通常情况下功能的简易性,都决定了其无法拥有较为复杂的安全防护能力,最后因为其不同的数据传输标准,不能提供较为统一的安全保护体系。这里就必须提一下物联网安全性中存在的可感知性。当物品通过RFID技术与互联网相连接时,人们就可以在任何地方知道物品的位置与相关的周围环境,而这种以物品可感知为前提的应用,在进行数据化描述时,极容易被网络上的不法分子盯上。要知道,采用无线传播的节点之间,一旦攻击者在节点传播的信号途中获得了相对敏感的信息,对其进行伪造后就可以通过感知节点间相互的信号交流,以此来获取机密,比如说一些价值高的金融信息,部分用户隐私等。再来就是对物品上的标签或者相应的读写设备进行干扰,都很容易对一些重要物品造成损失,目前对这些情况的大多采用的是对信息进行数字水印,传输加密等办法进行防护。或者对一些较为重要的场合进行授权验证的加强等,还可以对一些阅读器进行指定授权管理,以此来控制信息的外泄。
第二种较为常见的就是因为感知层的节点与相关设备处在开放环境时,因为现有技术的局限性,其处理与通讯范围都是有一定的距离的,但由于物联网节点的庞大性,某些电脑高手会通过对节点进行破坏分析,以此篡改硬件,从而伪装成合法节点进行内部的信息搜集与破坏,但由于攻击者与数量繁多的节点间数量的不对称性,所以这些情况还是不可避免。因此,一般的做法是采用对汇聚节点与节点间的网络的认证,来对其进行合法性的却认工作,或者是采用相邻节点对其进行认证,对每个节点单独设置区域范围及访问次数,一旦发现有异常,就可以针对情况进行修正与封锁。
目前采用的还是对RFID的。采集使用轻量级的加密处理后将其发送至相应的汇聚节点,即主要作用还是集中在对传感端物体身份的识别功能。相对成熟的技术就是基于虚拟光学加解密而出现的光学标签识别手段,其采用光波对多个维度进行加密处理,具有很高的防护性。对这些利用相关的欺诈性技术对物品的信息进行窃取,从而达到获取不法利益的方法进行防护。
2.2 网络层面的安全技术
要知道物联网作为一种多网络融合后的产物。虽然移动通信网与互联网的安全研究随着时代的进步逐渐完善,但相对的随着防护技术升级而来的是电脑高手攻击技术的升级。总的来说感知网络还是由于资源相对局限性,增加了其防护研究的难度,再加上由于跨越多类网络的物联网的路由,虽然有互联网的IP路由协议、和相应的传感网的路由算法。但这些或多或少的存在着安全隐患,目前常做的就是将网络中的身份识别选择相似的IP地址进行传输过程中路由体系的统一化。或者就是对路由器设置更加安全的算法,这里就不得不提到密钥管理机制。
由非对称密钥管理与对称密钥管理组成的密钥管理技术。目前代表技术就是ECC公钥密码体制,其在在同等强度的大整数域中,不仅存在硬件实现简单,对一些存储复杂计算难度高的有着很大的优势,相对于非对称密钥管理技术,对称密钥管理技术主要分为中心方式、预分配方式与分组分簇方式。
物联网技术论文 3
摘 要:物联网就是物物相连的互联网,被成为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。文章从物联网技术特征和运用两方面进行了有效论述,提出了自身对物联网的理解和认识。
关键词:物联网;技术特征;运用;方式
1 物联网技术特征
1.1 人性化、科技化服务方式
物联网将物与物智能连接,并建立人与物的交互系统,构建物与人的信息桥梁,通过及时有效的传达和指示来提高人类生产和生活品质。信息产业的服务对象和消费群体主要是人,人性化、科技化的服务方式决定其具有广阔的市场前景和发展前途,同样也会是未来发展的潮流所在。
物联网技术通过分散控制、集中管理的方式,以便诊断、配方管理、协作工程和数据的采集和分析,当人掌握了信息后,可以根据信息判断,甚至可以跨越空间来做出相应的决策。同时,物联网本身也具备一定的智能处理能力,能够对物体实施智能控制。
1.3 综合性和融合性较强,产生较长的产业链条
物联网技术涉及计算机、互联网、化学、生物、医学等许多行业,其中硬件与软件的生产和学习、物联网的部署和维护、信息的收集和处理、指令的发出和接受等等这些庞大的工作量和群体行为,带动了相关就业和产业的发展。
1.4 应用创新是发展核心
以用户体验为核心,以市场需要为指向,对生活中需要联网的以及具备自动识别和物物通信的物实现互联互通,从而建立具有自动化、自我反馈和智能控制的网络系统,不断的将物联网技术与生活接触到的能够符合上述要求的物相结合,实现应用的创新。
1.5 是一种感知技术
物联网布置了多量、多样的传感器设备,每一个设备都是信息的来源,进行不同角度的信息收集,并通过实时性的传播将信息整理汇总,并且不断的更新。
1.6 是一种建立在互联网上的泛在网络
物联网的基础是建立在互联网上的,通过各种有线、无线网络形式与互联网相结合,将物体信息进行实时有效的传递过程中,需要以互联网为载体进行传输。在此过程中,对其独特和庞大的数据本身来讲,为了保证正确性和及时性,需要建立相关异构网络和协议。
2 对于物联网的运用,列举如下
2.1 智能家居
随着物联网产业的兴起、人们生活条件的提高以及生活节奏的加速,物联网智能家居越来越受人们关注,人们希望生活能够更加信息化、智能化,生活环境更加安全、方便、舒适[2]。智能家居可以带给大家不可思议的生活体验,打个比方,就传统生活模式来讲,遥控器控制家里的电器,不仅遥控器数量多,而且这种一对一操作且受空间等因素影响的物物联系方式显然越来越不能满足人们的需要。通过物联网,完全可通过一部手机来进行全部操控。例如,清晨刚醒来躺在床上就可以通过手机控制窗帘来享受清晨第一缕阳光、离开家关闭一切需要关闭但没有关闭的电源和开启该开的但没开的电源、行走各处视频连线到家、手机开锁等等。
2.2 环境监测
近年来,随着我国经济的飞速发展,人与环境的矛盾问题日益突出,工业现代化的发展带来了环境污染的`加剧,成为了制约经济发展的一个重要因� 物联网作为现代计算机技术的重要产物,其在环境监测中运用的广度日益深化[3]。通过互联网进行环境监测,布置各式各样的传感器,对大气变化、森林植被生长和保护、城市噪音和污染排放、交通情况等都可以有一个实时的了解和把握。
2.3 智能标签
生活中我们常见的各种智能卡、条形码都可以用来获取相对应的识别信息,对个体贴上了一个专有的标签。同样,也包含着拓展信息,比如当下流行的扫描二维码,可以获取相对应的网站所包含的内容信息。
2.4 对象的智能监控
监控对象有可能处于变化和运动之中,需要根据对象的变化做出相对应的智能监控。例如城市路灯,可以光线的强弱来相对应的调节灯的亮度,从而合理用电。再者,红绿灯的交替可以车流量来自动调整变换间隔,从而促进交通顺畅。
2.5 安全监控
对于场地比较大的公共场所的安全监控来说,是一项比较负责和重大的工作任务,光靠人力的完成既需要大量的物质投入同样也不可避免的会发生一些漏洞和视野盲区。例如,对于机场而言,可以通过布置大量的传感器,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。
2.6 手机物联网的开发和利用
现代生活,手机已然成为每位成年人的必需品,甚至一些小孩子从小也有了专属于自己的手机。面对这么庞大的消费群体,手机物联网的开发和利用则显得尤为重要和关键。例如,通过手机扫描条形码、二维码等方式,可以进行购物、比价、鉴别产品等功能,同样也促进着电子商务的发展和进步。
随之物联网技术的不断发展和深入,其应用范畴将越来越广泛呢物联网是今后社会发展的一大科技核心,必将从更深层次的角度来影响生活、改变生活。
物联网技术论文 4
1物联网时代计算机网络技术的应用优势
物联网时代的计算机技术,通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应装置等信息传感设备将各种物理对象整合成网络,对我们影响巨大。首先物联网技术的应用不仅提高了我们日常生产和生活的信息化程度,还在提高效率的同时达到能源节约的效果。另外物联网有着全面感知、可靠传递、智能处理的优势可以对物体实施更精密及时的控制,这种及时精密的控制和管理应用于工业生产中可以直接转化为生产效率。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,通过“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
2物联网时代计算机网络技术教学的发展现状
2.1教学模式单一,教学质量不高
面对物联网技术的快速发展,我国传统的面对面课堂教学方式已经难以跟上计算机网络技术的发展速度。我国的计算机网络技术教学由于紧张的教学任务,教师在教学时往往为了教学任务忽视学生的学习效果,由此直接导致学生学习的积极性下降从而使知识不能成系统的传授给学生。由于物联网科技的进步速度太快,学校难以有足够的资源对教学内容进行更新,新科技的学习主要依靠学生的自学,理论知识不扎实的学生在面对专业性极强的物联网新技术、新理论学习时,根本达不到自学效果。
2.2教材更新缓慢,教学内容滞后
联网的发展使得计算机网络技术迅速发展,新应用、新技术不断涌现,同时也要求技术人员能动态更新网络知识。虽然现有的网络教材不断推陈出新,但是其更新的速度远不及网络技术的发展。许多与物联网相关的网络新技术如Adhoc网络、传感器网络、体域网知识等都未能及时补充到教材里,造成计算机网络教材在内容上的滞后性与局限性,如果教师在授课过程中不及时调整补充教学内容,教学内容的前瞻性、系统性与实践性必定无法得以保证。
2.3实验条件受限,理论与实践脱节
网络设备由于其有着较高的科技附加值,因此普遍价格比较昂贵,作为教学主体的学校由于设备仅仅用来教学不能产生直接的利润,很难有足够的资金对网络设备进行及时的更新换代。这就导致学生在课堂上学一套理论,但进行理论实践时面对的却是已经淘汰设备的尴尬现象。这样理论知识与实践相脱节的教学模式不仅达不到应有的教学效果,刚学习的抽象的知识很快就会被学生忘记。
3物联网时代的计算机网络教学的课程改革
面对物联网时代计算机网络技术教学的严峻任务,如何对现存的计算机网络技术教学模式进行改革就成了一项亟需解决的问题。在进行教学改革时,一定要秉持实事求是的原则,针对我们计算机网络技术教学目前的问题,对相关课程进行彻底的改革。
3.1加大对硬件技术应用于教学的教学力度
在当前软件技术课程的教学中,大量的数据都来自于手工输入或从文件导入的现成数据,这就局限了软件系统的应用领域和软件技术的发展。如果能多元化的接收数据,就可以扩大软件系统的使用范围。进入“后硬件”时代后,我们关心的不再是硬件产品的研发,而是在硬件产品后的软件开发,但绝大部分都对硬件产品缺乏必要的认识,导致硬、软研发脱节的情况。我们可以采用身边对物联网应用的案例进行分析,比如说对超市的射频扫码系统,通过一定的理论技术学习将硬件的教学融汇到日常的生活当中,将数据采集任务下放到超市的日常运营当中,从而增进学生对数据来源和物联网应用的认识。在现今的软件技术教学中就准备对感知层技术应用的教学,一旦物联网技术发展成熟,软件技术便可以顺利的过渡到物联网时代,否则的软件技术教学又将滞后3-4年。
3.2配备软、硬件结合的物联网软件开发实验室
如今我们针对计算机网络技术的教学主要运用PC机和对应软件产品的`模拟进行教学实验操作,然而随着物联网技术的发展,这种教学模式所收到的教学效果是不够的。今天的计算机网络技术已经不再是只凭借编写代码就能完成的工作,而是需要代码编写和硬件设备的系统集成才能实现物联网技术的应用,针对这种特点,我们就应该从根本上解决问题,那就是建立软、硬件结合的物联网软件开发实验室,让学生在编写软件的过程中融入硬件使用的相关特性,并且提前掌握物联网的信号收集、传输和处理等知识,为以后进入工作岗位做准备。
3.3加大教职员工的培训力度,抓好教学工作
物联网毕竟是近年才出现的新生事物,大多数人都还不是很了解。对于智能手机、智能家电的概念是接触了不少,但许多学校都缺乏物联网实验室及能指导做物联网实验的技术人员,这也是使学校软件技术跟不上物联网发展的一个重要原因。介于此,可以每学期利用空闲或专门去企业学习锻炼,把先进的技术带入校园。不能闭门造车,落后就要被淘汰。
4总结
综上所述,虽然我们针对计算机网络技术教学已经做出了很多改革,但计算机网络技术的快速发展给我们带来的教学困难仍然存在。面对物联网技术给我们带来诸多便利的今天,我们教学机构需要在保持原有良好教学体系的前提下,对相关课程进行大胆的改革尝试。并以理论结合实践的教学原理为指导,做好物联网技术的人才培养工作。
智能家居论文 5
摘要:随着信息化、智能化的发展, 智能家居这一概念逐渐成为了主流名词。本文是以树莓派为载体和中继的智能家居系统作品设计。在作品中, 我们围绕树莓派开发板, 运用嵌入式系统, 基于Linux系统, 运用Python语言, 从而实现手机控制灯的开关、窗帘的升降和GPIO口的使用, 收听豆瓣FM, 以及报警系统等等。
关键词:树莓派; 智能家居; Linux; 可控灯; 可控窗帘; 可控电源; 可控FM; 报警系统;
前言
家居自动化的目标是让居家生活更加充满乐趣和效率, 而智能家居技术正在通过引入“智能化”让这一切变为现实。充分利用了树莓派的开源特性, 选择Linux作为底层系统。使用Python语言, 充分利用了其便捷的'语言特性。树莓派是一个完美的中继点, 运用无线网络技术, 实现了手机远程控制电灯, 遥控窗帘, 遥控开关从而给电水壶供电烧水, 播放音乐来实现智能家居系统的娱乐功能, 并实现报警功能, 体现智能家居系统的安全性。
基于树莓派的智能家居系统开发充分利用底层系统的开源性来完成每一个细微的任务, 将每一个细微的功能交互成一个整体的网络, 达到智能化的要求。
一、走进树莓派
树莓派, 是只有信用卡大小的卡片式电脑, 基于Linux。开发过程中, 选用树莓派的B型版, 一款基于ARM的微型电脑主板, 包括了一个ARM1176JZF-s 700Mhz的处理器, 一块Video Core IV GPU, 512M RAM, 以SD卡为存储系统, 有两个USB接口和一个网口, 可连接电源、键盘、鼠标和网线, 同时拥有HDMI视频输出接口, 整合在一张仅比信用卡稍大的主板上, 具备PC的基本功能。树莓派外部接口丰富, 处理器、存储设备不够强大, 但其价格低廉, 为我们提供了一个理想的嵌入式开发平台。
二、智能家居系统
1、 灯光模块
(1) 电脑命令行控制
将灯的正极接在树莓派的Pin 22 (GPIO 25) 上, 负极接Pin 6 (GND) , 使用python语言控制GPIO 25电平的高低, 进而灯光的亮灭。
(2) 开关控制
开关是对树莓派输入信号, 因此要使用GPIO的输入功能, 即将灯的正极与树莓派的GPIO 25相连, 负极与地相连, 同时, 将开关的一端与Pin 1 (3.3V) 相连, 开关的另一端与pin 18 (GPIO 24) 相连。在中断方式下编写python程序。使用时, 运行ledstatus2.py, 即可利用开关控制灯的亮灭。按下开关时, 灯亮, 再按一下开关, 灯灭。
(3) 使用WEBIO控制
用浏览器打开IP地址访问管理界面, 若树莓派的ip地址为192.168.137.13, 则打开http://192.168.137.13:8000/webiopi/
2、 窗帘模块
本模块采用步进电机驱动, 通过控制步进电机的转动来控制窗帘的升降。通过GPIO口控制步进电机的转动方向以及速度。
步进电机采用的驱动芯片是ULN20xxA, 因此可用ULN20xxA设计一个驱动板, 驱动板上有4个输入口:IN1~IN4, 这4个口用来接树莓派的4个GPIO口, 我们将树莓派上的GPIO 17、18、21、22口分别接到步进电机驱动板上的IN1、IN2、IN3、IN4口, 利用Pin 2给步进电机提供5V电源。依次把驱动板的IN1~IN4置为高电平, 就可以驱动步进电机, 也就是说, 要把树莓派的4个GPIO输出口依次置为高电平。
通过终端发送运行指令, 来完成一次拉开或关闭窗帘的动作。
3、 电水壶模块
利用GPIO接口控制电水壶开关的通断。当GPIO接口为高电平时, 电水壶开关打开, 电水壶的电阻加热, 电水壶执行烧水功能, 利用DS18B20检测温度, 当温度达到100℃时, GPIO接口自动变为低电平, 电水壶开关自动断开, 停止烧水, 执行保温功能, 并启动报警功能, 提醒主人水已烧开。当GPIO接口为低电平时, 则不执行烧水功能。
4、 音乐模块
本模块借助Git Hub上的一个开源项目修改而来, 可以实现利用豆瓣FM播放音乐, 操作简单, 把树莓派作为一个低功耗音乐电台使用, 为家庭生活增添欢乐气息。
5、 报警模块
本模块采用人体红外感应模块HC-SR501, 本模块的核心器件是人体红外热释电传感器, 将红外热释电传感器与蜂鸣器连成如下电路:
运行python程序后, 红外感应模块每隔一定时间检测, 如有人靠近, 蜂鸣器则发出报警声, 并在屏幕打印提示有人靠近, 人若离开, 则停止鸣叫, 屏幕上显示没有人靠近。
6、 远程控制
鉴于现在市面上Android手机比较普遍, 在手机端远程控制方面, 我们选择Android手机作为实验平台。通过树莓派Command和RPi_Automation手机端APP, 可以轻松实现手机端对树莓派GPIO电平的控制, 并且实现一键发送预先设置好的指令, 以完成复杂任务。并且这些APP具有可编程性, 可以根据自身需求来修改指令, 从而满足不同人的不同需求。
通过手机端, 可以远程控制电灯的亮灭, 控制窗帘拉开或者关上, 播放豆瓣FM, 或者是控制热水壶烧水, 从而大大方便了使用者的生活, 解放了双腿, 使生活更智能化。
三、软件源
树莓派搭载Debian系统形成的Raspbian系统, 是官方推荐树莓派的首选操作系统。Python语言具有完全免费、面向对象、简单易学、可移植性强等特点, 并且可实现对硬件底层的访问和控制, 是基于树莓派控制硬件的不二选择。
四、总结
本文充分展现了家居智能化的概念, 总体来说, 我们成功搭建了一个智能家居模型和软件平台。在硬件方面, 我们做到了以树莓派为控制器, 以电脑和手机等不同终端的控制方式, 成功实现了对灯光、窗帘、电水壶的控制, 并且实现了音乐播放功能和报警功能, 将智能家居的理念做到了实处。在软件方面, 我们以python语言为工具, 以Linux系统和树莓派为平台, 通过编写python程序成功实现了对硬件的控制。实践证明, 我们的理论是正确的, 可行的。
[1]陈建皓。树莓派入门指南[M]。北京:人民邮电出版社, 20xx.
[2]Brendan Horan.树莓派树莓派实作应用[M]。北京:人民邮电出版社, 20xx.
[3]李龙棋, 方美发, 唐晓腾。树莓派平台下的实时监控系统开发[J]。闽江学院学报, 20xx (05) 。
[4]郑世珏, 徐虹。基于树莓派的远程监测系统的设计与实现[J]。微型机与应用, 20xx (19) 。
[5]Simon Monk.树莓派Python编程入门[M]。北京:科学出版社, 20xx.
智能家居论文 6
摘要:智能系统作为新兴产业, 是国家重点发展的产业之一。国外自美国在1984年建设出真正的智能建筑至今为止已经有30多年的历史了。由于智能家居的安全、高效、方便以及智能化等独特魅力, 使智能家居行业在20xx年逐步进入我国的家居市场, 但是由于我国起步晚, 使得智能家居行业标准在我国家居市场上并不统一。随着全球资源的不断减少以及环境的破坏, “节能环保”成为了全球科技发展的首要要求, 而“全球智能化”在节能环保方面的优势使得智能家居成为了发展主流, 因此具有十分广阔的市场前景。同时, 随着科技的进步, 传统建筑已经不能满足现代人对生活方面舒适度的需求, 而智能系统也在不知不觉间渗入我们的生活。本文将从实际的角度讨论人们对智能家居的态度以及智能家居的应用前景。
关键词:现代生活的改变; “未来之屋”; 家居智能化;
1智能家居的起源
科技不断飞速发展, 新技术也层出不穷, 科技在不知不觉间改变着我们的生活。比如在20xx年第一台智能手机即将问世的时候, 世界的大部分人持嘲笑怀疑的态度, 然而在之后的时间里, 乔布斯用实际证明了“智能化”是人类生活发展的必然趋势, 并且会让我们的生活发生翻天覆地的变化。
最早设计出“智能家居”的, 应该就是美国联合科技公司, 它将一栋位于美国的哈特佛市的旧大楼进行改造, 将大楼内部的电子设备如照明、空调等连入计算机系统, 并时刻被计算机系统监控。“大量采用电子技术的家用电器于20世纪80年代初问世, 住宅电子化出现。80年代中期, 住宅自动化的概念在家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合一体后被提出。80年代末, 由于通信与信息技术的发展, 出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统, 这在美国称为Smart Home, 也就是现在智能家居的原型”, 一物联网论文中写到。几年前, 美洲、欧洲等地区的较发达国家相继提出了“智能家居”的概念, 并将“将家庭中各种与信息相关的通讯设备, 家庭电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监控和家庭事务性的管理, 并保持这些家庭设施与住宅环境的协调”作为主要发展目标。
2智能家居在国内外的发展
众所周知, 比尔盖茨的“未来之屋”应该是全世界智能家居生产商学习的目标, 参观“未来之屋”也是许多人的梦想。进入“未来之屋”之前所有访客都应佩戴上给每位特别定制的电子胸针, 其中包含了访客的个人资料等, 方便人与豪宅展开一系列互动。你可以用手机控制房间内的 可以想象在没有一个统一标准下诞生的产业, 大家各自为营, 生产的产品也都是按照生产商的利益为标准, 这样就使得产品都彼此独立, 互相没有关联, 达不到智能家居的目的。与此同时, 许多家电商在市场营销的时候, 都刻意打上“智能家居”的牌子, 利用消费者的心理, 欺骗消费者智能家电即是智能家居;还有一些企业, 利用用户不懂技术问题, 将旧的被回收产品改造, 通过这种方式减少成本和施工工序, 在客户质疑的时候还会忽悠说智能产品不稳定, 用一段时间就好了等。生产商以及销售商不负责任的态度, 都能直接影响消费者的用户体验, 使消费者在遇到“真正的”智能家居时望而怯步。
在我看来, 消费者的体验是智能家居市场规模的决定性因素, 我们的调查报告显示, 虽然有60%以上的人愿意接受智能家居, 但是其中有69%的人对智能家居的体验并不满意, 他们表示智能家居与他们设想中的情况不一样并且大部分产品比他们想象中的差许多。智能家居的宗旨应该是全方位的提高用户体验, 让用户体会到智能家居的安全、舒适、便捷、高效, 而不是仅仅停留在能遥控方面。同时, 智能家居的生产者应该针对用户的需求, 着重研究发展智能家居。比如, 在我们的调查中表明, 大多数人首要关心的是房屋的安全警报功能, 人身安全和财产安全历来是人们关心的首要问题, 然而市场上有关这方面的产品看起来并没有被广大消费者认可。其中一个原因是它的价格昂贵, 不能被大部分人负担。其实市场上昂贵的智能家居并不是智能家居的真正产品, 现如今, 真正的智能家居采用了智能终端远程控制, 其具有免布线, 移动性强, 升级方便等特点, 是目前智能家居市场的主流, 而许多用户曾经体验的是有线技术, 它造价昂贵, 布线复杂, 早已经被时代所淘汰, 所以消费者在选择智能家居产品的时候一定要认准无线技术, 我相信它一定会带给你完美的用户体验。还有许多被调查者比较关心灯光控制和空调控制等, 这些人中大部分是上班的白领, 他们希望下班到家时就能有一个舒适的环境来舒缓劳累一天的身体和神经。还有部分老人、白领和家有老人要赡养的人, 通过我们的介绍, 对可以监测身体健康情况的智能马桶比较有兴趣, 毕竟身体是革命的本钱。
智能家居是时代发展的一种趋势, 随着国家城镇化、数据化、信息化等政策与产业驱使下, 我们相信智能家居行业将会诞生多家有责任心的大型企业, 为人们提供更好地生活服务, 同时国家也会出台更多政策, 在那时, 智能家居将会变成人们生活的一部分而不是只是一种发展趋势。
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物联网技术论文 7
当前的物联网环境下,物流信息更趋复杂化,对于物流信息的采集、互通互联以及智能化的应用等方面存在着开放性、应用发展部署、投资成本以及安全性等多个方面挑战,对于物流的管理以及物流的信息化及技术应用等方面提出了新的要求。
所谓的多维度协同管理,即是应用智能化的RFID、GPS、视频识别、传感技术等物联网技术,协调各种相关技术和资源,使得物流的管理更加智能化、信息化。本文基于物联网环境下我国物流的发展现状,就物流的进一步信息化发展提供对策。
物联网环境下多维度协同物流管理发展现状
(一)物联网的发展
物联网技术是一种全新的互联通信技术,伴随计算机网络技术的发展而形成,主要通过红外线定位技术、GPS 技术实现物体之间的连接,并利用互联网协议把互联网和实际的物体联合,从而实现信息的共享。我国关于物联网的研究起步较早,开始于1998年左右,如今在技术层面上与国际水平基本接轨,攻克了很多技术性的瓶颈,中国科技大学、清华大学等高校以及中兴通讯、华为技术等企业已经掌握有大量的关键技术,在国际标准的制定过程中发挥了关键作用。物联网技术被越来越多地应用于各个领域,尤其是在交通、物流方面应用广泛,广州、上海等发达城市开始了物联网试点的运行。
我国目前已经形成了基本齐全的物联网产业体系,部分领域在市场上已经具备了一定的规模,与国外相比,我国的网络通信相关技术与产业的支持能力与其差距较小,但RFID、传感器等高端软件、极端服务等产业同国外相比还有较大差距。我国的RFID 高频和低频产业链形成了以京、粤、沪为主的空间格局,20xx 年,该产业链的市场规模已经达到85亿元,成为全球范围内的第三市场。我国的仪表仪器产业持续多年增长率维持在 20% 以上,产值超过5000 亿元。
在物联网通信服务领域,我国的物联网 M 2 M 保持着高速的增长,目前的 M 2 M终端数量已经超过 1000 万,年增长率达80%,其技术的应用覆盖医疗卫生、旅游、教育等多个领域。此外,在物联网信息数据处理相关领域,我国的数据库产业十分薄弱,其中只有三四家知名的企业,在国内市场上所占份额只有 10% 左右。“十二五”末我国物联网产业的规模约为5000亿元,根据现有资料预计,真正达到万亿规模的节点应在“十三五”后期。
(二)物联网环境下物流的发展现状
我国政府积极推进物联网的发展,在“新一代宽带移动无线通信网”重大专项、《国家中长期科学与技术发展规划》中都把传感网列入了国家重点的研究领域。信息化部就物联网开展调研,拟从市场应用的推进、标准的制定、产业协作的加强以及技术的研发这四个方面来支持并推动物联网发展。
在物流企业方面,一部分大型的优秀物流企业现已进入了信息化前列,但是其中具有先进系统、要求明确的物流企业很少,相比于国外企业对计算机辅助等技术的普遍应用,国内的物流企业并没有实现对物联网技术的充分利用。其中一部分的物流企业仍将其信息化建设的重点放在基础网络的建设以及应用软件系统的建设这一初级阶段,而对于操作以及业务流程的优化,例如集中库存、大型的配送中心以及集中采购等方面的计算机管理还处在摸索和起步阶段,不管是观念上还是设施上,都还处于仓储和传统运输层面。总的来说,物联网环境下物流的建设还处于最初级阶段,尤其是中小型的物流企业,还处在物联网技术应用初级的阶段,且由于其物流信息化建设的重点在基础网络的建设以及应用软件系统的建设,很少涉及供应链管理等方面,所以其信息化的水平和层次都较低,没有实现企业上下游之间信息流的打通,不能有效降低流通环节的成本。
从各类物联网技术在物流行业中的应用情况来看,RFID技术与GPS 技术在物流体系中应用最为广泛,其中RFID技术在其中的占有率超过40%,GPS 的占有率约为34%(见图 1)。
物流企业在物联网应用下实现多维度协同发展面临的挑战
(一)物联网在物流信息融合的管理上不能满足物流的实际需要。
目前物联网环境下,数据主要呈现出海量、异构、多源、不确定、实时等特点,在此环境下的物流管理中,业务流程的实时管理以及资源实时的调度都要依赖对数据及时有效的智能处理,而其中数据的融合和管理是实现数据智能化处理的基础。但是从目前的情况来看,物联网的物流信息融合的管理上不能满足物流的实际需要。
首先,当前有关物联网的数据管理和融合相关研究更多的关注于多源异构数据与感知层上数据的融合,少有从多角度来思考物联网与服务层数据的融合及管理。
同时,有关物联网存储的研究多是借鉴或是类比数据特征与其相似的云计算,没有对物联网环境下的数据特点进行深入的分析并建立有针对性的、物联网所特有的存储体系。此外,在数据检索等有关应用方面,多是从技术层面来研究新查询语言以及数据的跟踪,却很少从服务角度来对于数据关联关系方面进行研究,并建立相应的检索回溯模型。
(二)物联网环境下物流的信息化建设问题
物联网环境下物流的信息化建设具有很强的复杂性,一方面,物联网的`发展和应用促进了物流的智能化、信息化,另一方面,如何将物流信息实现互通,进而解决各种现实性问题,目前在信息化建设方面所面临的困难主要有以下几点:
一是物联网技术还没有形成统一的标准。对企业进行资源上的规范编码是信息化建设的基础工作之一,且在信息的采集方式和渠道上要规范化、追求稳定、通畅,同时讲究对信息的合理、科学、更为深入的处理流程、方式。二是目前的应用系统还不能完全适应物联网供应链的需求。在整个物流过程中,物品通常皆处于运动状态,实现物品在其高速运动状态下的对话是提高物流效率的必备技能。三是物联网的体制处于彼此分割状态,资源共享的效率不够高。仓储业以及运输业皆各自为政,彼此之间缺乏有效的沟通和协调。图2 为各类网络技术在物流行业的应用情况。
(三)物流企业未形成一个整体
我国目前的物流企业多是采取将运输与仓促分离的运营方式,且在商业模式上
在此环境下,物联网很难在物流企业的不同部门之间形成有效的协调机制,且由于在这样的原始商业模式下,物流企业不能得到良好的发展,所以一般的物流企业规模都较小,没有办法充分发挥其效用,进而形成了一个恶性的循环,不利于物联网环境下物流企业的发展。
(四)物流资源的调度、协同控制水平不能满足物联网需求
因为目前物联网的发展仍处于基础阶段,虽然在利用物联网进行资源的调度、实现协同控制方面,尤其是在供应链、质量追踪、仓储管理以及防伪系统的应用上已经相对发展成熟,但是在面临泛在智慧物联网发展趋势大环境下,物流资源的调度、协同控制水平不能满足新的物联网需求。
首先,目前的资源调度主要依赖于应用的驱动,多以局部性小范围或是相同类别的资源内部的调度为主,不同应用所使用的资源调度模式不尽相同,没有一个整体统一的结构框架进行自愿的额调度,因此整个系统的调度模式通用性不足,且对整个物联网中的资源利用率也不高。其次,主要的资源调度都是由人工来完成的,而物联网在整个资源调度系统中充当的角色主要是提供调度所需要的信息,例如资源的位置、数量以及可调度的时间等。这一层次上的物联网应用不能满足泛在物联网的需求,由于泛在物联网系统中已经将资源的调度及其协同控制进行泛在化,而人工没有办法即时将任务完成,要想改变这一现状,必须要将利用物联网自身的自适应调度及其协调控制作为主要的资源调度手段。此外,泛在智慧物联网中的“社会性”智能资源并没有在当下的物联网系统中受到应有的重视。由于物联网的智慧性应用不足,同时没有在不同领域的子网之间实现真正意义上的互联,彼此之间要实现协同控制有很大的难度,因此,当下的物联网所能提供的服务还非常有限。
物联网环境下多维度协同物流管理研究-以京东商城物流管理为例
物联网环境下的现代物流业发展使得网络购物越来越受到人们的青睐,在网上完成订货、支付后,让消费者花很久时间在等待上无疑是对购物质量的一大打击。
从物流角度来看,要保证物流系统中对物联网信息流加以利用并使其成功落地,是提高顾客满意度的关键因素。物流管理的效率是网上商城的核心竞争点所在。京东商城在自身发展进程中充分利用了物联网发展的机遇,建设了适合自身发展、市场竞争的物流体系,形成了京东独特的优势。自建的物流体系是京东的一大特色。
由于当前的物流配送市场还处于基础阶段,行业没有实现标准化,各个物流企业在其发展模式、运作机制以及服务水平等方面存在着很大的差异,远远不能够满足B2C商业模式类企业的发展,使得物流企业在其发展过程中遇到瓶颈。在第三方物流没有办法使得客户和企业面对面交流的情况下,品牌的传播、售后服务的提供、以旧换新等个性化的服务很难进行,由此即可体现出自建物流体系的优势。京东的自建物流体系不仅为客户提供了更好的服务,同时也将供应链的流程进一步缩减,由此很大程度上减少了企业的运营成本。从商品制造基地出发至京东的库房,再经配送站至顾客处,依赖于自建物流体系的有力支持,只涉及三个环节,没有实体店面,整个流程中处于动态中的物品的流动信息都被进行不断的采集,并通过物联网应用使其高效化、直观易得,在提高物品保障的基础上也大大降低了成本,同时也可以为客户提供更多的优惠。
在加强自建物流体系的同时,京东商场也加大了物流信息系统的建设。京东商城通过自主研发实行自身的 ERP 系统,必将其作为企业运营的管理核心,并应用于内部的供应链管理。通过其建设的ERP 系统,每一款商品的详细信息,如入库、供应商、采购员、价格、库存、订单、发货以及客户的详细信息等都能掌握。在数据库的安全保障、数据架构的优化、办公的自动化等各个方面,京东也投入了大量的人力和财力,以支撑物流的物联网后台建设,进一步对前台的稳定高效运行提供保障。
在有力的信息技术支撑下,京东商城每日总共处理的订单超过30万,在京沪等地实现了一天两次送达的高效物流。内部的供应链管理是京东商城在物联网技术应用
从企业的发展现状来看,物联网技术的应用大幅提高了京东商城自建物流体系的运营效率,但是由于目前的规模建设不足、管理上仍存在欠缺,京东商城在物流方面仍然存在着服务水平差、配送不及时、成本较高等问题。由于京东物流配送的商品批量小、种类多、周期短且频率高,所以很难实现规模效应。尤其是在节假日或其他大促销时段,由于订单量极大,时常发生配送延迟的事件,严重影响了京东的客户体验和顾客满意度。此外,在配送的最后环节中,因为配送人员缺乏培训知识,会发生送货地点临时更换、运送的货物出现损伤、送货地点不够到位等现象,送货服务的个性化也很难实现。
促进物联网环境下多维度协同物流管理发展的建议
(一)加快物联网的技术创新
目前我国的物联网技术发展仍处在前期阶段,虽然在产业的发展以及标准的制定上已经具有了一定的基础和先发优势,但是在整体上仍然存在着规模化应用不足、核心技术水平不高、地质资源较为匮乏等问题存在,这一现状要求我国科研机构以及物流企业自身都要加强在物联网技术上的创新和开发。同时,由于各个物流企业在资金实力以及对物联网重视的程度都存在着很大的差异,因此目前的很多物联网技术也没能够大范围内实现在物流企业中的应用。对于物流产业链内部的企业而言,企业之间可以通过彼此之间的学习和相互合作或是兼并,实现企业物联网技术的积累。
物流产业链内部的企业应通过学习、交流等方式实现物联网技术上的创新或模仿,努力向处于高位的物联网研究机构或是高端的物流企业学习更为先进的物联网技术,并逐渐将其向自主创新过渡,累积并增强企业自身的物联网应用能力。同时,企业要不断寻找市场空隙,注重个性化创新能力的培养,并以此确定市场细分并获得独有的竞争优势。通过提升物联网技术水平来提高企业的市场拓展能力,扩大企业的市场份额,使得企业在自身的产业链中得到不断的发展和壮大,增强自身的综合竞争力,逐步实现物联网技术的创新和应用,实现产业全面升级。
(二)加快我国物流的信息化发展。
物流信息化的建设和发展是在全球信息化快速推进、物联网技术和物流智能化管理不断提出更高要求的形势下的必然选择。要加强我国的物流信息化发展,应着重做大以下几点:
一是要对物联网的政策保障进行进一步的发展和完善,并形成一套完善的发展规划,从而在物联网的发展过程中起到指挥棒的作用,引导我国物流企业信息化建设有条不紊、高效进行。
二是将物联网技术的新要求和新特点二者结合,加快各个物流区域之间公共物流的信息化平台搭建,在横向上实现资源的整合,实现同一类资源之间的集约化,比如,通过利用信息网络,将分散的车辆和货主整合并进行优化匹配、运用多式联运平台来将各种运输方式进行整合、通过预留园区、物流枢纽来实现对资源的进一步整合以及更有效的管理,从而实现物流企业信息上的畅通,为中小型的物流企业提供统一化的信息平台和标准的物流服务,如货代、仓储、快递以及运输等,以促进其信息化发展,实现物流信息化效率的提高、增加物流企业效益。此外,要进一步加快我国物流企业的物联网编码以及在数据的交换共享方面标准的制定。
三是加快大型物流企业在新型的网络商务以及信息化平台建设方面的建设,通过在相关物体上装置标签,通过二维码、传感器经由接口相连在物联网络上,并按照专业化的类别对物流的流程记性采集,从而将物体智能化,实现物体与人的对话和沟通以及物体相互之间的对话和沟通。经由信息系统加工后,物流的整个流程会得到进一步的整合、再优化,有效对企业自身物流资源实现组织,并与企业的物流网络一起,形成一套有效的物流网络体系和物流组织,并为物流企业提供个性化、专业化的服务,如家电供应链、服装的供应链以及汽车供应链等整体的解决方案。
四是加快物联网的中间性技术发展,依托于目前可利用的信息系统,对相关的个体信息资源实现整合,从而在整体上提高系统的性能,以免重复性的建设。
(三)建立互利共赢的物流体系
要实现物流企业的产业升级,在物流企业提高自身物联网应用效率的基础上,物流企业之间形成的由物流龙头企业引导、中小企业追随的物流供应链体系,从而形成一个物流企业中间共生互存的物流体系, 同时为其他的物流产业链以及本产业链在物流信息的整合、物流企业的协作创新、资源的共享、人力资源的培养以及物联网技术的传播等多个环节提供更为有效的途径。这一互利共赢的物流体系构建对于物流产业链在内部实现协同控制具有推动作用,使得人力、财力、物力、基础设施等各个方面实现高程度的共享,同时为产业链内部的企业之间互相学习、促进良性竞争提供了平台,促进了产业链文化的发展,有利于产业链内部实现整合并进一步重构产业链,使得本产业链将发展的重点放在高端的物流价值这一环节,从整体上提升产业链能级,创建属于产业链自身的品牌。此外,产业链作为一物流企业互利共生的体系存在,进一步实现了物流服务的智能化、一体化和高效化,
(四)优化物联网环境下的资源调度以及协调控制应用
对服务需求动态的变化对资源调度所产生的影响进行研究,并构建出续期和服务互相适应的一套动态模型。同时能够对需求的变化实现第一时间自适应智能调度及其资源之间的有效协同控制进行探讨,从而实现在物联网环境下对于资源的智能化调度。
综上,随着网络技术的日趋成熟,智能手机、宽带的发展以及云计算的应用使得物联网环境下企业的运作方式、人们的生活方式都发生了很大的变化。物联网环境下,人们的生产和生活将会更加动态化、精细化,企业运作的模式也会发生重大的变革。对于物流的管理来说,物联网不仅仅是作为增值器的应用,而是应当对物联网环境下多维度协同物流管理真正面临的困难和挑战进行研究,努力把物联网技术应用渗透到物流管理的各个要素中去,并有针对性地进行研究,创造出其在物流领域应用价值,为物流企业创造更高的效益。
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智能家居论文 8
科学技术发展带动了无线传感器的快速发展,使其实现了在微小体积内完成信号收集、处理和输出等多种功能。无线传感器在智能科技家居上的应用主要是通过节点在一定区域内形成一个网络系统,完成对各种信息的收集、处理,并将其发送给观察者。
1 无线传感器在智能家居中应用的重要性
科技时代的来临,人们的生活质量得到了更大程度的提高。现在家居生活逐渐向智能化发展,各种系统的智能化使生活更加轻松、有序、高效,智能化家居逐渐成为科技时代背景下的必然趋势。但是,在发展的过程中要正视,因为我国家居智能化起步比较晚,与国外发达国家相比还存在很多不足,逐渐凸显出一些问题。例如智能家居组网方式的选择难,传统的先组网方式已经不能适应社会发展的需求,而传统的无线组网方式造价比相对较高,更不易选择。或者是整个系� 只有解决这些存在的问题,才能更好地实现智能家居的建设,才可进一步为人们提供更高质量的服务。而无线传感器在智能家居上的应用刚好满足这一要求,以无线传感器存在的优点来弥补传统智能家居系统的不足,使得智能家居真正实现“智能”,将各种子系统联系在一起,实现信息共享。无线传感器在智能家居中的应用,主要是通过设置在区域环境中多个传感器组节点形成一个无线多跳自组织的网络系统,实现家居中安保系统、家电控制系统以及网络应用系统等有效的整合,保证观察者可以实现实时监控。
2 无线传感器在智能家居上应用的难点
无线传感器在智能家居中的应用在一定程度上已经超出了传统的网络范围。因为在智能家居中的应用中,节点的组成已发生了转变,不再是与传统系统中相同节点的组成,而是将功能单一与独立工作的节点联系起来,由传统的网络系统转变为一个异构的系统。同时,因为在智能家居中某些家电设备或者是办公产品不是静止不动的,这就使系统内的节点具有了移动性。网络系统由传统的静止转变为动态,同时拓扑结构也可能会发生转变,这就要求整个无线传感器网络系统具有更强的适应性,保证本身具有动态系统的可塑性。针对无线传感器网络系统中节点的异构性和动态性,其在智能家居中的应用难点主要就是对动态节点的控制。另外还有就是在工程应用上存在的问题,也就是将来自不同厂家的家电以及传感器执行器进行有效互联,进行统一管理。家电设备生产规律决定了各种电器设备来源的多样性。对于电器设备的生产,各个厂家是各有所长,因此消费者在进行选购时一般都是根据质量而不是根据生产厂商进行确定,造成了各个电器设备节点的不同,为如何将不同厂家不同类型设备互联提出了更高的要求,此问题已�
3 无线传感器在智能家居上应用设计
3.1 无线传感器网络节点硬件设计
无线传感器网络节点硬件设计主要包括传感器单元设计、处理器单元设计、无线通信单元设计以及能量供应单元设计四部分。本文主要以温度传感器为例进行设计,传感节点主要包括电源(电池组)人体红外传感器、温度传感器(18B20)、接口、单片机(MSP430F1232A)、无线收发芯片(NRF905)。
(1)传感器单元设计。在此传感器节点的选择只有温度传感器和人体红外传感器两个节点,其中温度传感器选择的是DS18B20,具备体积小、电路简单、成本低以及精度高等特点,内置集成测温传感器和逻辑控制电路。人体红外传感器节点的设置主要是用来对家居环境内人物是否存在进行检测,其原理是根据温度高于绝对温度-273℃的任何物体都会具有红外光谱,并根据光谱长度对区域环境内的红外波长进行确定。如果环境内有人物存在就会将自身存在的红外线通过滤光片加强后作用到红外感应器上,红外感应器电荷平衡被打破,向电路释放电荷,经系统处理后就会引发报警系统。
(2)处理器单元设计。处理器单元选择的是单片机MSP430F1232A,具有应用方便、时间长等超低功耗的优点。并且具有丰富的寻址方式以及大量的模拟指令,具有较强的处理功能,所以在控制单元选择这种单片机比较具有优势。另外的外围电路主要由复位电路、晶振电路、电量监视电路以及编程接口组成,整个工作系统比较稳定。
(3)无线通信单元设计。无线通信设备选择的主要是无线收发芯片NRF905,具有低消耗的特点。整个单元主要是由调节器、功率放大器、晶体振荡器、自带调节器的接收器以及完全集成的频率调制器组成。另外,在没有碰撞控制或者是有噪声的区域环境中,数据包的重复发送是提升系统可靠性的一种有效方式,无线收发芯片NRF905在这一方面具有很大的优势,实施比较方便。
(4)能量供应单元设计。能量供应单元主要是由电池组和电量剩余监视电路组成,其中电池组可以选取节号电池来组成,监视电路主要构成为MAX836。能量供应单元设计相对简单,但是也最为重要,没有电源一切皆为空谈,因此要加强对此单元设计的重视。
3.2 通信协议设计
这里讲的通信协议主要是路由协议,根据现在无线路由器自组网中的平面路由协议可以分为按需路由协议和主动路由协议两种。
(1)按需路由协议。按需路由协议认为在无线传感器自组网中没有必要去维护其他节点的路由,只有在没有与目的路由进行连接的时候才会“按需” 发现路由。其优点是在对信息传播时不需要周期性的路由,节省了大量的网络资源。缺点是节点数据包发送时,没有目的节点路由,会发生延时。按需路由协议一般主要包括发现和维护两个过程,在源节点发现存在路由节点没有去往目的节点时,就会引发路由发现过程。而路由维护过程只有通过链路失效检测机制才能进行触发。现在经常用的按需路由协议主要有DSR协议和AODV协议。
(2)主动路由协议。区别于按需路由协议,主动路由协议是主动去寻找路由,认为无线传感器自组网节点应该对网络中所有节点进行维护。与按需路由协议相比其具有一定的优点,在节点发送数据包时,如果存在目的节点,其中延时概率会大幅度降低。但是同时也具有缺点,主动路由协议网络开销比较大,同时原有路由更新 现在常用的主动路由协议主要有DSDV协议和WRP协议。
3.3 智能家居网络拓扑结构设计
无线传感器网络在智能家居上的应用,实现的前提就是要选择建立一个科学合理的拓扑结构。一个合理的网络拓扑结构可以提升家居网络的速度,将其具有的优点进行扩大,使网络具有的整体功能更完美地发挥出来。现在智能家居网络拓扑结构一般采用的都是星状网络。具有的特点是网络结构简单,连接方便,更重要的是管理时效性高。无线传感器在智能家居上的应用,通过多个节点形成自足网络,其中智能家居网络控制主要分为家用电器开关控制和安防、环境监测数据传输两种。与现在智能家居发展相结合,设计出以控制计算机为中心的星状网络拓扑图,更简单实用。
物联网技术论文 9
随着传感器、信息技术、网络、射频识别 RFID、移动计算等技术的飞速发展,物联网技术( The Internet ofThings,IOT) 应运而生。物联网概念由美国麻省理工大学 Kevin Ashton 教授在 1991 年首次提出[1].物联网技术是当前社会的主流应用技术,是对互联网技术的扩展以及革新。继计算机和互联网之后,物联网被认为世界信息技术产业的第三次浪潮。将物联网技术应用到可循环经济领域,使网络技术与社会经济结合是未来社会经济发展的主流趋势。本文以循环经济为主要视角,从物联网技术的应用出发,以汽车行业为例,论述物联网技术在产品的生产、消费、回收的循环过程中的具体应用。
1 可循环经济下的物联网技术应用概述
循环经济最早在 Boulding 的“宇宙飞船经济”中被提及,其具体定义最早由 Pearce 提出。20 世纪末,循环经济的理念被系统地引入中国学术界。循环经济在中国发展迅速,并被确定为国家发展战略的重要组成部分[2].将资源进行有效运用是循环经济的主要内容,“再利用”以及“可控化”是其中的两个原则。相比较传统的经济模式,可循环经济更加符合我国国情。传统的经济模式让我国的物产资源以及环境承受能力都日渐衰落,而可循环经济模式的兴起给我国经济发展带来了新的曙光。可循环经济不仅是已贯彻落实的基本国策,更是我国建立资源节约型、环境友好型社会的重要措施。
物联网是一个潜在的内循环系统。从经济学角度来说,循环经济系统是一项系统工程[3].物联网主要借助射频识别技术( RFID) 以及全球定位系统等相关的信息传感设备,借助现代通信技术,将需要进行鉴别的物体同互联网进行连接,从真正意义上对物体进行鉴别、跟踪以及管理等,并且将这些信息传感设备与互联网结合起来,形成巨大的网络[4].这样的结合实现了物品与网络的链接,更方便基础设施与互联网交换信息,将智能化更好地带入生活的每个角落,其追踪、识别、定位等都是其具体的体现。物联网技术的基本原理是借助射频识别( RFID) 技术,在计算机互联网庞大的平台上实现物品信息的自动采集并达到信息的共享。在产品的生产完成阶段,产品会贴上储存有 EPC 编码的电子标签,这个电子标签将会一直跟随该产品整个运行的生命周期,而其标签就如产品标志,可以通过物联网对其进行跟踪查询。在物联网技术运用之前,物理的基础设施是和网络基础设施分别开来的,其物件、建筑物等实体与数据库、计算机并无关联,而物联网技术的运用让这二者有机地结合起来,并且扩展出了一个新的高科技领域。目前,物联网技术已经充分地运用到了信息产业,包括信息服务、信息软件等方面。此外,物联网技术在工业、农业等领域也有重要的应用。可循环模式下的经济涵盖了生产、售后服务等不同环节,其中除生产环节之外的后续环节为物联网技术应用到可循环经济中提供了可能性。
随着我国经济的快速发展,人们对汽车的需求量越来越大。据不完全统计,自 20xx 年起,我们每年几乎以 100 万辆汽车的速度在增长。随着时间的推移,我国将迎来回收汽车数量的高峰期,汽车报废后的钢铁、有机金属以及在制造汽车的过程中所使用的新型材料、各种金属合金、橡胶、玻璃和聚合物等化学原料都需要得到合理利用。可见,在汽车失去了商品价值后,自身的报废材料亦有巨大的价值。废旧的汽车作为资源的载体,与自身产品很难剥离出来。因此,我们需要一种新型运作模式让资源与产品自身分割开来,这种新型运作模式就是将物联网技术运用到可循环经济中,建立出完整的智能化互联网系统。
2 面向可循环经济的物联网技术的应用
2. 1 汽车的可循环经济网络
汽车的可循环经济网络是将汽车整体作为一个网络节点,将汽车所属的所有零件安装智能节点,并且将物联网技术作为主要的。技术支撑,建立与汽车相关的制造商、服务商、车主、网络运营商等相关单位共存的系统。其具体的应用主要有生产环节、销售环节、回收环节。
2. 1. 1 生产环节在汽车生产制造环节应用物联网技术,营造智能生产系统,即在非人力的情况下通过自动化生产线进行制造运作。在物联网技术的支持下,实现所有的原材料以及生产的半成品或者成品可以在整个生产线上进行追踪识别,这样不仅可以减少人为操作的误差率,而且在一定程度上提高制造的速率,提高生产效益。在智能的生产系统下,为每一个原材料配备一个独立的 EPC 编码,这个 EPC 编码所储存的原材料信息以及后续对材料信息的添加、更改都会一直伴随原材料的整个使用生命周期。为了实现物品之间的读写交互,在原材料入库、出库或者加工以及回收等阶段都要相匹配地安装读卡器、设置传感器。原材料上所携带的自身 EPC 编码可以将原材料的信息通过代码的形式用读写器进行读取,然后利用发射器以及无线网络的传送将其代码发射到 RFID 信息服务系统的服务部,用这样的方法就可以将原材料的具体详细信息储存在本地的信息服务器中,并且可以通过对象名解析服务对原材料的代码进行统一资源标识。通过网络在 RFID 信息服务器中获得其代码所记载的原材料的具体信息以及自身属性,相关工程人员在制作环节就可以通过网络对原材料的生产过程进行监控。在生产环节采用 EPC 技术不仅可以在数量众多的零件中找到所需要的零件,还有助于工程管理人员掌握生产线流程信息,及时解决补货、缺货等问题,确保整个生产流水线工作稳定、高效地进行。
2. 1. 2 销售环节当前车载智能系统被广泛运用,而车载智能系统的核心技术就是物联网技术。车载智能系统作为汽车的灵魂系统,一方面要对信息进行记录以及处理,另一方面担负着 Intel 网、移动经营网络、汽车服务商等网络信息实时交互的工作。车载智能系统包含不同的功能模块: 首先是智能控制模块。智能控制模块可以对车况实时监控并且记录车体的实时信息以及车主的驾驶系统,以提高行车的安全性。另外,该系统还可以对汽车的零件数据实时记录,为回收环节提供精确的数据。其次是车主服务模块,这一模块是车载智能系统中一个重要的应用。车主服务模块为车主在驾车中提供更加人性化的服务,让车主更加体验到人性化驾驶的乐趣。该模块设置了自动导航、自动泊车、车站信息查询等功能。最后是智能应急模块,车辆在行驶过程中会遇到很多突发情况,预知并及时处理突发状况是非常有必要的。车载智能系统中的智能应急模块对突发情况可以采取相对应的应急措施,也可以设置多重应急模块,例如防盗追踪、安全保障、远程控制等。
2. 1. 3 回收环节车载智能系统的回收环节主要依靠 EPC 所记录的数据。在智能回收环节中可以随时查录任何重要零部件的信息,比如使用寿命、质地、产地等。回收系统通过查录到的 EPC 信息,可以将汽车的零件进行精确的分类,并且掌握是否可回收、可利用或者可报废等情况。智能化系统具有将车体的数据信息同汽车智能回收系统中的相关数据信息进行相互分享以及沟通的功能,可以有效地协助汽车拆卸行业从人力进行零件分类转化成工业自动化运行的模式,既可以使分类精确又可以提高工作效率。本地的 Savant 系统对当地的废旧、废弃车辆零部件的相关信息进行实时更新,并将这些及时更新的数据传输到汽车产业物联网中的 EPC 信息服务器以及对象名解析服务器中,这样相关联的企业以及汽车用户就可以通过 Internet 了解到汽车重要零部件的各项信息,进而可以增强对这些汽车部件的利用,亦能在一定程度上保证重要零部件的安全性。由此可见,智能车载系统可以利用物联网技术来获取更为精准、及时的报废汽车的车辆信息,并且根据报废汽车上的零件信息对其进行二次加工。当然,操作人员也可以根据零部件的信息来确定该零件的功能及其实用信息。在物联网技术的运用下,车载智能系统不仅可以将汽车回收业进行高度整合,也可以对废旧资源进行合理的循环应用,在避免资源浪费的同时保护了生态环境。
2. 2 面向可循环经济的物联网技术的关键技术
面向可循环经济的物联网技术有五大关键性的技术。
( 1) 射频识别技术。其实质是一种非接触式的自动识别技术,能够以射频信号智能地识别目标对象,同时取得有关的数据信息,而且全程自动化,不需要人工的干预,尤其不受环境的限制。RFID 技术不仅可以对静止物体进行识别,还可以对一些高速运行的目标对象进行准确识别,操作也极为快捷方便。物联网理想的状态是对全球范围内的目标对象实现信息的监控、共享。
( 2) 智能传感器网络技术。传感器的作用相当于人的皮肤、眼睛、鼻子、耳朵等感受外界变化的器官,接收的是外界温度、光、电、湿度等变化的信号,将变化信号信息应用于网络系统中,为数据的分析、采集、传输提供具体、可靠的数据支持。从传统传感器到智能传感器,再到嵌入式 Web 传感器的研发,传感器逐渐开始朝着微型化以及信息化等方向发展和进步[5].其中,传感单元( 由传感器和模数转换功能模块组成) 、处理单元( 包括 CPU、存储器、嵌入式操作系统等) 、通信单元( 由无线通信模块组成) 以及电源是组成传感器网络的智能节点的几个基本单元。在一个健全的传感器网络中,智能节点基本上出现在目标对象上及周边,同时智能节点相互之间能够进行互相协作。利用互联网络可以把搜集的区域信息传送到远程控制管理中心,比如车载智能软件系统; 反之,远程管理中心亦可以对网络节点进行远程控制检测。
( 3) GPS 定位系统。在车载智能系统中,车载 GPS 接收机通过接受卫星发来的数据以及坐标经纬度,将车辆的无线 MODEM 以 GSM 短信方式由GSM 公司实时传到监控中心,并最终在电子地图中显示出来,由此可对车位的目标有更为精确的定位,以便对车辆进行实时监控。在车辆遇到突发情况时,车载报警模块会发出报警信息,智能系统直接将现场的具体报警信息及时传送到总控制台。
( 4) 智能技术。通过在目标对象中植入相关智能系统,使目标对象能够与用户之间进行主动或者被动的交流。
( 5) 纳米技术。物联网技术的迅猛发展,使电子元器件更加智能化、微型化。将纳米技术应用到物联网中,可以使更加微型化的物体进行数据的交互与连接。
3 结语
如今物联网技术的发展已成为科技发展的主流,大到科技航天,小到车载导航,与我们的生活息息相关。
我国人口多、资源相对不足,对可再生资源缺乏合理利用。可循环经济模式符合我国国情,将物联网技术应用到可循环经济中是应对当前发展的必由之路。
[参考文献]
[1]高杨,李健。 基于物联网技术的再制造闭环供应链信息服务系统研究[J]. 科技进步与对策,20xx( 3) : 19 -25.
[2]陆学,陈兴鹏。 循环经济理论研究综述[J]. 中国人口资源与环境,20xx( S2) : 204 -208.
[3]钱志鸿,王义君。 物联网技术与应用研究[J]. 电子学报,20xx( 5) : 1023 -1029.
[4]燕妮。 浅论物联网技术的应用研究[J]. IT 论坛,20xx( 19) : 81.
[5]杨忠敏。 物联网时代: 传感器将迎来黄金十年[J]. 中国公安安全,20xx( 6) : 160 -168.
智能家居论文 10
21世纪是信息化的世纪,各种通讯和互联网等技术推动了人类文化的巨大的进步。智能家居控制系统的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机)进行远程控制;可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下手机按键或鼠标。
智能科技家居管理系统可以定义为一个过程或者一个完整系统。应用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统,有效地联合在一起,通过统筹模式管理,让家居生活更加温馨、安全、有效。
一、系统设计主要任务
本文使用凌阳ARM9嵌入式实验箱,S3C2440 CPU核心板以及Linux系统或者装有Linux虚拟机的PC机一台。本设计包括有:控制软件的编写与调试和系统硬件的设计与调试。
(一)硬件部分。
智能家居控制系统其硬件部分主要由五大部分组成:GPRS模组、以太网模块、SHT11温湿度传感器、摄像头、S3C2440 、CPU板模块与接口和电源部分。用户可以通过GPRS模组上的RS232接口和PC机相互连接并且使用,通过SHT11温湿度传感器来检测温度变化,为各个部分提供工作电源的则是电源部分。
(二)软件部分。
软件设计部分主要由五大部分构成:就是Boa服务器搭建、CGI程序编写,AT命令集,GPRS初始化与驱动、摄像头驱动和各个驱动程序编写
二、方案设计
(一)系统方案论证。
1、控制部分: 计划一:将MCS-51单片机作为总的控制元件。计划二:将凌阳单片机SPCE061A作为总的控制元件。计划三:将ARM作为总的控制元件。
比较论证: 计划一MCS-51单片机功用较少,不具有模数转换等功能,因而需要增加一些外围电路来实现一些功能,使得电路复杂化,精确度不高,采样速率偏低。而计划二简化了电路,增加了系统的稳定性。凌阳SPCE061A在设计方面提供了极大的便利,它的益处在于,功用较多,因为它不仅囊括了一般单片机一切的功能,更增加了许多新的功能,如: A/D、D/A转换, 语音等,另外又提供了方便的编程环境。计划三更加智能,它可以移植LINUX系统到CPU中,对于处理我们的多媒体和网络更胜一筹,而且LINUX下的资源非常丰富,可以运用LINUX下的资源完善我们的系统,与外网的联系变得更加简单。
2、显示部分:方案:采用LED发光管。
3、服务器部分:方案一: 采用UDP服务器或者TCP。方案二:采用boa服务器。
比较论证:计划一尽管可行,但搭建容易,移植和执行都比较困难,而计划二则不同,Boa服务器虽然和普通Web 服务器一样, 但是能够很容易完成接收客户端请求、分析请求、响应请求、向客户端返回请求结果。
(二)系统总体设计和分析。
本设计属于嵌入式应用系统。,进行系统设计最重要、最关键的一步就是确定嵌入式管理系统总体方案。总体方案的好坏与否,直接影响到了整个控制系统的性能以及实施细则。被控对象的任务及工艺要求是由总体方案的设计而确定的。设计方法大抵如下:按照系统要求,首先确定出系统属于哪种类型。选取检测元件,在确定总体方案的时候,必需先选择好被检测参数的测量元件,它直接影响到控制系统精度。选择合适的执行机构,执行机构是微控制系统的重要组成部件之一。执行机构的选择一方面要匹配到控制算法,另一方面要根据被控对象的实际状况来确定。选择合适的输出/输入通道和外围设备。选择时应考虑以下问题:被控对象参数的数量;各输出/输入通道是并行操作或串行操作;各通道数据传递的速率;各通道数据的字长和选择位数;对显示、打印有什么要求
三、系统制作与调试
(一)系统硬件调试。
由于应用的是凌阳研制的s3c2440开发板,所以,只需根据要求连接好虚拟机与开发板,并把程序分别烧入开发板,连接好GPRS模组,设置好相应选项。
主控制器和GPRS模组使用标准串口交互。模组带有10针的接口,该接口能够直接和MCU相连接,也可以通过该模组上的RS232接口转化电平后和PC机连接。在GPRS模组的SIM卡座旁边有J5和JP1组成的配置跳线。在使用GPRS模组之前,需要首先正确配置这些跳线,以便选择使用 MCU还是PC与模组通信。
(二)主控程序调试。
先将虚拟机与pc机建立好连接,以便互相传输数据和文件;然后建立虚拟机与开发板之间的连接,调试好虚拟机的nfs服务器和samba服务器将对后来的设计提供更多的方便。给开发板烧写操作系统(bootloader,kernel,rootfs.yaffs),以便boa服务器可以在其上运行。
四、结论
随着科技发展水平的不断提高,智能家居越来越普及到人们生活之中,也是未来人们研究发展的重中之重。本文简略地阐述了远程控制原理、短消息发送的实现方法、以及相关电路的设计原理,设计中充分利用了系统的硬件和软件资源,实现了各个模块的协调控制,提高了系统的稳定性和通用性。
智能家居论文 11
通过参观eNeo研究所和他们的成功作品,记者发现欧州的智能家居市场值得国内智能家居企业学习的地方不仅仅是他们先进的技术。他们处处从用户角度考虑,将用户的需求贯穿于整个公司业务全过程的经营理念是不是也值得我们借鉴呢?
国内的智能家居市场才刚刚起步,相信对国外智能家居业的一线介绍会对我们的读者大有裨益。本刊将陆续为您报道一些国外智能家居和数字社区的发展现状和一些成功案例。
12月中旬的巴塞罗那阳光明媚,本刊特约汜者在西班牙eNeo智能建筑研究所的盛情邀请下,在一个周末午后驱车参观他们最新的设计成果。车行至eNeo研究所的大门外,远远就可以看到围墙里eNeo设计的智能房屋。从远处看,这幢房是坐落在一个漂亮草坪 特定的物质形态,人们对产品的设计要求也更加注重情感和精神层面的满足。其次,家居产品的色彩也能够非常明确的表现出人们的兴趣、爱好、以及情感,所以,对于家居产品的色彩搭配,也要重视起来。比如,热情、奔放的代表色是红色,人们看到这种色彩的家居产品时就会联想到热情奔放;简单、纯洁的代表色是白色不断散发出浪漫和干净的气息,蓝色是忧郁和自信的代表色,给人们带来宁静和遐想;妩媚、性感的代表色是黑色,但同时黑色也能让人感受到沉稳和深邃,所以在家具产品色彩的搭配使用上,设计师要给予一定重视。
四、总结
家居产品作为与人们生活息息相关的产品,设计师在设计时要通过多方面的考虑来迎合人们的需求,尤其是情感化设计这一模块,一个优秀的情感化智能家居产品必然是能够给人们带来愉悦的精神和情感体验的。可以说,情感化设计是在人和物之间寻求一个平衡点,是一种以人为主的设计哲学,所以智能家居产品情感化的设计是产品设计的趋势和潮流。
作者:夏波 单位:湖南长沙商贸旅游职业技术学院
参考文献:
[1]王策。家用厨房系列电器设计中的情感化应用[D]。昆明理工大学,20xx.
[2]魏丽芳。智能家电的亲和性设计研究[D]。江南大学,20xx
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在通讯技术与网络技术的高速发展状态下,家庭生活环境更趋于现代化,各种新兴技术直接影响着人们的生活,改变了人们的生活习惯,提高了人们的生活质量,智能家居系�智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联,给予家居系统更多的智能选择,提高了家居环境的服务水平。
一、智能家居系统设计的流程
单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一,其系统本身具备很多优点。例如,较其他系统,单片系统的体积更小,成本更低,功能性更加强大,单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步,逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。
在总体设计的流程中,外界信息经过感应器传导,其信号内容进行放大与整形,进一步传导单片机信号分析处理,再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换,引导红外与光电装置,将信息内容传递于执行器件。在控制系统中,系统控制器会接收到远端传递过来的信号,并且对其解码,再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中,我们要充分考虑用户使用的便捷性,在控制系统中添加语音提示操作系统,使用户能够在无人值守系统的情况下,更好地进行系统操作。
二、智能家居系统的应用设计
(一)传感器应用设计
传感器的应用设计,是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上,应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中,火灾警报传感器是设计的第一项,火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高,能够及时将烟雾信号转换为电信号,在智能家居的设计中,烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上,将家居系统与小区或消防警报系统相链接,充分利用智能家居系统的安全性。
其次,我们要设立可燃气体传感器,将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方,监视气体疏通管道的安全性,如果发生天然气泄露等情况,感应器会自动关闭天然气输送管道阀门,并且向外界发出信号,及时通知家庭以及小区物业,降低财产损失。在可燃气体感应器设置上,利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中,防盗报警系统可以分为两部分,一部分是对家庭周围环境的防护,例如周围环境的监视控制,门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对
家庭无人的情况,对于室内的感应防盗系统,利用红外感应装置,在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候,关闭室内防盗系统,开启室外防盗系统,在无人活动的情况下,室外系统与室内系统均开启,并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。
(二)通讯接口应用设计
智能家居的生活控制系统中,数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现,GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心,GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号,并且在不需要额外增加电路支持的情况下,可以完成FR和EFR的编码工作。
在连接方式上,TC35与单片机需要采用串行异步通信接口,使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中,红外接口的特点在于信号稳定,接口之间相互独立,使用方面抗干扰性强,不会对手机的通讯产生影响,缺点是传输的距离有限,传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远,可靠性高,不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容,设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中,要分析家庭周围的环境,考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响,选择合适的接口,应力求将红外接口与电缆接口进行结合,提高智能家居系统工作的效率。
(三)红外线应用设计
在系统设计的控制方面,可以加入更多的红外设计理念,在智能家居设计中,红外遥控器是被广泛应用的,但是在实际操作过程中,一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品,遥控器之间的兼容性很差,在新型智能家居设计中,可以利用红外插座、红外开关等产品,将电器的操作信号与电信号进行混合,利用红外系统中的学习与记忆功能,使红外插座成为信号传递的枢纽,同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量,然后对测量数据进行反馈,从而提高遥控器的效率,实现家庭智能控制系统的优化。
总之,在智能家居系统的设计中,首先要明确选择系统的性质,其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求,并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面,分析传感器的种类并选择合适的连接端口,提高控制系统的灵敏度,并结合红外线感应技术,增强智能家居控制系统的完整性,使其能更好地提高人们生活质量。