物聯(lián)網(wǎng)智能家居PPT課件VIP

制作 劉僑 靳尚文日期 2016年7月22日 寧夏榮光電節(jié)能科技實(shí)業(yè)有限公司 主目錄 1 物聯(lián)網(wǎng)家居的意義和研究現(xiàn)狀 1 1 1 物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)智能家居產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 1 1 2 節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)是智能家居的發(fā)展方向 也是智能家居的重要功能體現(xiàn) 1 1意義 物聯(lián)網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域 促使智能家居的應(yīng)用會(huì)以非常快的速度蔓延開(kāi)來(lái) 目前 在國(guó)內(nèi)各城市正加快建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程 物聯(lián)網(wǎng)的加快建設(shè)將大大促進(jìn)智能家居產(chǎn)業(yè)化 1 課題的選題意義和研究現(xiàn)狀 1 2研究現(xiàn)狀 1 課題的選題意義和研究現(xiàn)狀 物品與互聯(lián)網(wǎng)連接 進(jìn)行信息交換和通訊 以實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別 定位 跟蹤和管理 互聯(lián)網(wǎng) 2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 2 1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層應(yīng)用及控制 瀏覽器 各類用戶移動(dòng)終端 信息管理中心 數(shù)據(jù)庫(kù)等 網(wǎng)絡(luò)層核心承載網(wǎng)絡(luò) 3G 4G WIFI BluetoothZigbee 互聯(lián)網(wǎng)等 接入層接入網(wǎng) 匯聚節(jié)點(diǎn) 接入網(wǎng)關(guān) M2M終端 分布式數(shù)據(jù)融合與處理等 感知層信息感知采集 條碼識(shí)讀器 RFID讀寫(xiě)器 各類傳感器等 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 智能家居總體控制解決方案 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 1智能家居體系結(jié)構(gòu) 多類型家居設(shè)備互聯(lián)控制 開(kāi)發(fā)具有多電器接口 能夠?qū)⒓抑兴须姎饣O(shè)備統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng) 實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中控制 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 1智能家居體系結(jié)構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)智能家居 主 分機(jī)設(shè)備程序流程圖 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2智能家居互聯(lián)控制 3 2 1 智能照明控制 實(shí)現(xiàn)對(duì)全宅燈光的智能管理 可以用遙控等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)全宅燈光的遙控開(kāi)關(guān) 調(diào)光 全開(kāi)全關(guān) 單開(kāi)單關(guān) 及 會(huì)客 影院 等多種一鍵式燈光場(chǎng)景效果的實(shí)現(xiàn) 并可用定時(shí)控制 電話遠(yuǎn)程控制 電腦本地及互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制等多種控制方式實(shí)現(xiàn)功能 從而達(dá)到智能照明的節(jié)能 環(huán)保 舒適 方便的功能 優(yōu)點(diǎn) 1 控制 就地控制 多點(diǎn)控制 遙控控制區(qū)域控制等 2 安全 通過(guò)弱電控制強(qiáng)電方式 控制回路與負(fù)載回路分離 3 簡(jiǎn)單 智能燈光控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單靈活 安裝方便 4 靈活 根據(jù)環(huán)境及用戶需求的變化 只需做軟件修改設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)燈光布局的改變和功能擴(kuò)充 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 1 1智能家居照明控制流程圖 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 2 智能家電控制 電器控制采用弱電控制強(qiáng)電方式 即安全又智能 可以用遙控 定時(shí)等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)在家里飲水機(jī) 插座 空調(diào) 地暖 投影機(jī) 新風(fēng)系統(tǒng)等進(jìn)行智能控制 避免飲水機(jī)在夜晚反復(fù)加熱影響水質(zhì) 在外出時(shí)斷開(kāi)插排通電 避免電器發(fā)熱引發(fā)安全隱患 以及對(duì)空調(diào)地暖進(jìn)行定時(shí)或者遠(yuǎn)程控制 讓您到家后馬上享受舒適的溫度和新鮮的空氣 優(yōu)點(diǎn) 1 方便 就地控制 場(chǎng)景控制 遙控控制 電話電腦遠(yuǎn)程控制 手機(jī)控制等 2 控制 通過(guò)紅外或者協(xié)議信號(hào)控制方式 安全方便不干擾 3 健康 通過(guò)智能檢測(cè)器 可以對(duì)家里的溫度 濕度 亮度進(jìn)行檢測(cè) 并驅(qū)動(dòng)電器設(shè)備自動(dòng)工作 4 安全 系統(tǒng)可以根據(jù)生活節(jié)奏自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉電路 避免不必要的浪費(fèi)和電氣老化引起的火災(zāi) 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 3 智能窗簾控制 1 定時(shí)開(kāi) 定時(shí)關(guān) 可以設(shè)置為早上6點(diǎn)鐘起床 窗簾自動(dòng)在6點(diǎn)鐘打開(kāi) 晚上8點(diǎn)鐘自動(dòng)關(guān)閉 2 和回家模式進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制 可以實(shí)現(xiàn) 回家開(kāi)門(mén) 窗簾自動(dòng)打開(kāi) 離家關(guān)門(mén)時(shí) 窗簾自動(dòng)關(guān)閉 3 可以設(shè)置為有人走到窗臺(tái)跟前 人體感應(yīng)窗簾自動(dòng)打開(kāi) 4 可以遠(yuǎn)程控制自動(dòng)開(kāi)和關(guān) 如果是在家里也可以手動(dòng)開(kāi)關(guān) 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 4 智能安防控制 隨著人們居住環(huán)境的升級(jí) 人們?cè)絹?lái)越重視自己的個(gè)人安全和財(cái)產(chǎn)安全 對(duì)人 家庭以及住宅的小區(qū)的安全方面提出了更高的要求 同時(shí) 經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展伴隨著城市流動(dòng)人口的急劇增加 給城市的社會(huì)治安增加了新的難題 要保障小區(qū)的安全 防止偷搶事件的發(fā)生 就必須有自己的安全防范系統(tǒng) 人防的保安方式難以適應(yīng)我們的要求 智能安防已成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì) 優(yōu)點(diǎn) 1 安全 安防系統(tǒng)可以對(duì)陌生人入侵 煤氣泄漏 火災(zāi)等情況提前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并通知主人 2 簡(jiǎn)單 操作非常簡(jiǎn)單可以通過(guò)遙控器或者門(mén)口控制器進(jìn)行布防或者撤防 3 實(shí)用 視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以依靠安裝在室外的攝像機(jī)可以有效的阻止小偷進(jìn)一步行動(dòng) 并且也可以在事后取證給警方提供有利證據(jù) 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 4 1智能安防控制流程圖 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 5 智能背景音樂(lè) 家庭背景音樂(lè)是在公共背景音樂(lè)的基本原理基礎(chǔ)上結(jié)合家庭生活的特點(diǎn)發(fā)展而來(lái)的新型背景音樂(lè)系統(tǒng) 簡(jiǎn)單地說(shuō) 就是在家庭任何一間房子里 比如花園 客廳 臥室 酒吧 廚房或衛(wèi)生間 可以將MP3 FM DVD 電腦等多種音源進(jìn)行系統(tǒng)組合讓每個(gè)房間都能聽(tīng)到美妙的背景音樂(lè) 音樂(lè)系統(tǒng)即可以美化空間 又起到很好的裝飾作用 優(yōu)點(diǎn) 1 獨(dú)特 與傳統(tǒng)音樂(lè)不同 專業(yè)針對(duì)家庭進(jìn)行設(shè)計(jì) 2 效果 采用高保真雙聲道立體聲喇叭 音質(zhì)效果非常好 3 簡(jiǎn)單 控制器人性化設(shè)計(jì) 操作簡(jiǎn)單 無(wú)論老人小孩都會(huì)操作 4 方便 人性化 主機(jī)隱蔽安裝 只需通過(guò)每個(gè)房間的控制器或者遙控器就可以控制 還可以調(diào)節(jié)音量大小 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 2 6 家庭影院系統(tǒng) 對(duì)于高檔別墅或者公寓的戶型 客廳或者影視廳一般為20平米左右 是目前最主要的建筑面積之一 客廳或者視聽(tīng)室自然是家里最氣派的地方 除了要寬敞舒服 也得熱鬧娛樂(lè)才行 要滿足這樣的要求 家庭云平臺(tái) 是家庭影院必不可少的 鎮(zhèn)宅之寶 優(yōu)點(diǎn) 1 簡(jiǎn)單 操作非常簡(jiǎn)單 一鍵可以啟動(dòng)場(chǎng)景 如音樂(lè)模式 試聽(tīng)模式 卡拉OK 電影模式等 2 實(shí)用 擁有私人電影院 自己就是導(dǎo)演 在家可以隨時(shí)看大片 為您節(jié)約寶貴時(shí)間 說(shuō) 鎮(zhèn)宅之寶 一點(diǎn)也不為過(guò) 在周末可以與自己的好朋友拉近距離 3 氣派 通過(guò)千兆交換機(jī)連接到各個(gè)房間 即可通過(guò)遙控器 平板在不同的房間操作投影儀 電視機(jī) 分享私家影庫(kù) 備注 可配合智能燈光 電動(dòng)窗簾 背景音樂(lè) 進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制 3 物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 3 3智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控 多樣化的系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)監(jiān)控是目前智能家居控制系統(tǒng)的重要需求 多種監(jiān)控方式可提高用戶對(duì)系統(tǒng)的需求和滿意度 系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控 手持遙控 Internet監(jiān)控 3G 4G傳輸技術(shù) Zigbee 藍(lán)牙技術(shù) 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 3 3 1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 硬件設(shè)計(jì) 核心處理器設(shè)計(jì) 基于485總線的物聯(lián)通信設(shè)計(jì) 以太網(wǎng)通信部分設(shè)計(jì) 基于GPRS的遠(yuǎn)程報(bào)警部分設(shè)計(jì) 人機(jī)交互部分設(shè)計(jì) Zigbee與藍(lán)牙技術(shù) 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 3 3 1 1 核心處理器設(shè)計(jì) 核心處理器LPC2378性價(jià)比高 接口豐富非常適合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換 多設(shè)備接口的應(yīng)用環(huán)境 對(duì)于本文設(shè)計(jì)的智能家居控制系統(tǒng) 需要多個(gè)UART接口 以太網(wǎng)接口和大量的IO接口 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 3 3 1 2 基于485總線的物聯(lián)通信設(shè)計(jì) 如右圖 485網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的即插即用功能 電流調(diào)理電路負(fù)責(zé)隔離總線中的電信號(hào)和智能設(shè)備的輸出電平 將輸出電平轉(zhuǎn)變成規(guī)范的485輸入信號(hào) 接入檢測(cè)電路是用來(lái)檢測(cè)單片機(jī)指定引腳的高低電平的改變 代表智能設(shè)備的生命周期 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 3 3 1 3 以太網(wǎng)通信部分設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)中使用ARM處理器LPC2378中帶DMA的10 100M以太網(wǎng)模塊DP83848I 硬件結(jié)構(gòu)圖如圖所示 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 3 3 1 4 基于GPRS的遠(yuǎn)程報(bào)警設(shè)計(jì) GPRS遠(yuǎn)程報(bào)警使用SIMCOM公司生產(chǎn)的SIM300CZ模塊 本部分設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于 1 使用嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了短信的收發(fā)功能 2 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集終端采集到的異常信息進(jìn)行合理分析處理 并及時(shí)通知用戶 人機(jī)交互部分設(shè)計(jì) 人機(jī)交互部分的主要組成部分應(yīng)包括LCD液晶顯示屏 OCM12864 信息控制按鍵 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 DS1302 信息存儲(chǔ)器 FM24C64A 狀態(tài)指示燈 語(yǔ)音提示 HMA TTS 等 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) GPRS的遠(yuǎn)程報(bào)警流程圖 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) USB CC2430Debuger zigbee 0協(xié)調(diào)器模塊 功能拓?fù)鋱D IOTGateway 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 1 將zigbee無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用與智能家居中 提出一種采用Zigbee無(wú)線通訊技術(shù)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 與傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)相比 具有免布線 維護(hù)方便 運(yùn)行費(fèi)用低 實(shí)時(shí)在線監(jiān)控 對(duì)家居內(nèi)部各種數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線采集和傳彩等特點(diǎn) 2 針對(duì)智能家居網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) 采用簇狀網(wǎng)絡(luò)組建智能家居內(nèi)部網(wǎng) 并提出一種自適應(yīng)智能家居網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器選擇決策 可克服因意外導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓的弊端 3 利用S3C6410核心板 實(shí)現(xiàn)一種新型無(wú)線智能家居網(wǎng)絡(luò)核心控制器 項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 1 物聯(lián)網(wǎng)中智能感知網(wǎng)絡(luò)的建立大量傳感器數(shù)據(jù)的智能感知 捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同 頻率周期性采集環(huán)境信息 數(shù)據(jù)不斷更新 2 物聯(lián)網(wǎng)中信息安全傳輸方式短距離通信和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸 數(shù)量大 為保障數(shù)據(jù)的正確和及時(shí)性 需適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 3 物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)篩選處理方式處理出有意義的數(shù)據(jù) 便于適應(yīng)智能場(chǎng)所的管理需求 項(xiàng)目擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 1 已經(jīng)獲取智能家居設(shè)計(jì)相關(guān)的原始資料數(shù)據(jù) 同時(shí)獲取了大量的相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)資料 2 已經(jīng)完成對(duì)智能家居基本硬件部分S3C6410核心板 光電式傳感器 聲學(xué)傳感器和熱釋電紅外探測(cè)器的的基礎(chǔ)測(cè)試工作 3 項(xiàng)目組成員均具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ) 對(duì)物聯(lián)網(wǎng)方面有比較深入的研究 充分調(diào)研研究了市場(chǎng)上的大量基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化管理系統(tǒng) 在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了本課題系統(tǒng)的各項(xiàng)主要功能 項(xiàng)目組成員能熟練使用物聯(lián)網(wǎng)各層的相關(guān)技術(shù)和方法 為本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)奠定的扎實(shí)的基礎(chǔ) 項(xiàng)目可行性分析 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 4 1系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 485通信協(xié)議 RS 485通信協(xié)議中的通信幀主要分為兩種類型 第一種為查詢類型 包括詢問(wèn)主機(jī)是否在線 獲取當(dāng)前該電器設(shè)備的運(yùn)行參數(shù) 第二種為控制類型 通過(guò)控制類型命令幀可以對(duì)家用電器進(jìn)行檔位的設(shè)定 以及家用電器的開(kāi)關(guān)等 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 主要命令類型如下表 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) GPRS短信協(xié)議設(shè)計(jì) 用戶和智能家居控制系統(tǒng)之間需要制定相應(yīng)的短信通信協(xié)議 本文中制定的短信通信協(xié)議將短信內(nèi)容分為三類短信 報(bào)警類短信 查詢類短信和控制類短信 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 表1報(bào)警類短信的格式 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 表2查詢類短信的格式 4 系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn) 表3控制類短信的格式 4 系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果展示 嵌入式處理