基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文（精选10篇）

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇1

绪论

目前行业内的智能社区解决方案分为两大阵营，无线阵营和总线阵营，无线阵营主张以互联网为平台，底层传感网使用短距离无线的传输网，并通过耦合两个异构网络形成整体框架。所有的产品都以计算机网络为应用的基础，因此它对智能化社区产品技术和成本要求较高，但它是目前国际技术的主流和发展趋势。智能住宅在我国刚刚起步，但却有着十分广阔的发展前景，市场潜力巨大。随着物联网技术的不断推广和研究，可以预见，基于物联网架构的智能社区的系统功能和服务水平将会得到逐步完善。

针对用户对社区互助系统的需求，本文提出了基于互联网的智能社区互助系统的软硬件设计方案。弥补了现有系统存在的不足，实现了社区管理的网络化。快速为用户提供详细准确的互助信息，适应不同智能小区用户的需求。系统的总体设计

系统体系结构设计主要包括ZigBee网络，服务端，客户端推送界面的设计，其中客户端-服务端采用了先进的服务架构。

服务端部分包括：用户注册，用户登录和回话鉴别等部分。其中，用户可以使用个人信息进行注册，用登录系统中，用户正常使用的情况下不需要注意其他问题，用户的数据安全和用户账户的安全由服务器端进行确认和保障。

底层数据节点包括：一到多个数据节点的数据缓存和数据的简单处理，对数据进行处理包括验证数据是否达到了警报值，选择对用户告警并传出警报信息到API服务器，该模块还包括把普通的数据传送到API服务器。系统的功能设计方案

系统功能模块划分：系统主要实现了求助信息处理系统，客户端展示控制界面，和附近险情报警系统，主要划分为信息处理系统，客户端响应系统，报警系统。系统的功能模块设计。

3.1 硬件设计方案

数据处理节点是一个中转站，用于对接多个数据采集节点，收集数据采集节点的数据，对数据进行简单的处理，并把数据发送到服务器。这是数据处理节点的功能。数据处理节点是一个较之数据采集节点更高一级的处理单位，这个部分是保证上下层联通的物理保障。

系统硬件设计及功能如下：

(1)SD模块：用于读取配置文件;

(2)HTTP模块：封装好的数据通过HTTP请求发送到API服务器模块，读取来自于服务器的反馈，确认通信的成功与否;

(3)OLED模块：将实时信息显示到LED屏，采用自定义制作字模文件，把常用的字符映射到点阵中，最终实现对提示信息的显示;

(4)XBee模块：构建ZigBee网络，分为终端和协调器，终端与传感器相连，向协调器发送传感数据，协调器接收到值后进行相关处理;

(5)ARDUINO Ethernet W5100网络扩展板 SD卡扩展板Arduino;

(6)微处理器：Arduino Due模块;

(7)通信子系统：XBee Pro S2模块;

3.2 软件设计方案

求助信息处理系统：web接口，采用JAVAEE+MYSQL，springmvc框架，并采用nginx对数据进行负载均衡处理，传送至各个服务器并有服务器进行分析。报警信息提交，响应系统：

各个客户端通过JSON对数据进行封包、传输。软件系统设计包括以下模块：

(1)web端：搜索引擎模块，JAVASCRIPT，jQuery，AJAX;

(2)安卓端：百度地图API提交地图信息，并使用UI开源包，提升用户体验;

(3)PC端：使用libcurl等开源库对http协议进行解析，并使用MICROSOFT前端展示界面对地图范围等信息进行展示;

(4)API中间件架构。

API中间件是底层硬件部分和数据展示终端之间的桥梁，这部分接受来自于底层硬件部分的数据，对数据进行操作，持久化到数据库中，通过数据展示终端的请求，提取用户需要的数据，对数据进行封装之后发送到数据展示前端。通过这部分的中转，实现整个系统的联动，也是通过API中间件，实现了底层与前端展现的分离，保证了平台的健壮和可伸缩性，防止出现数据流失和数据泄密，这部分采用了三层架构的设计模式。从对接HTTP请求，到业务层分流，到DAO层的数据库操作，再次采用分层解耦的方式保证了API中间件本身的健壮性和弹性，维持了“高内聚，低耦合”的软件工程设计思想，这部分是整个系统的核心，各个部分的依靠弱关系进行连接，每一个部分的宕机都不会导致整个系统的崩溃，API中间件起到了很大作用，API中单件的架构。结论

基于物联网的社区互助系统实现了软硬件的联动，数据自底向上的传输，整个平台是对目前物联网技术的一次完整的实践，底层的数据采集节点实现了联网，API中间件的设计保证了平台数据的上传下达，使用JSON进行数据包装，保证了前端展示的平台无关性，平台依照统一化设计，模块化开发，构造出了一套跨平台的，稳定的，结构可伸缩性的物联网平台。功能满足了社区用户的信息实时发送和回应的要求，实现社区用户网络互助功能。

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇2

目前, 智能家居还处于行业发展的初步阶段。不同的实际环境对智能家居有着不同的要求。有些着重家庭电器控制, 有些可能关心家庭安全健康, 还有用户希望建立各个方面的智能化家居环境。常见的智能家居模块有:智能照明系统、智能门禁系统、安防工程系统等。

2系统总体设计

2.1系统网络架构

智能家居系统的网络结构采用物联网中的三层分层体系架构, 分别为感知层、网络传输层、应用层。

感知层:主要负责家居环境中相关传感器、控制器、识别装置、有线或者无线网络的物理连接构成。是物联网的核心层, 主要对物品标识和信息智能采集。

网络传输层:主要分为外部网络接入和家庭内部组网传输。在家居系统中可通过IEEE802.3、无线局域网、RFID射频技术、Zig Bee等进行组网。实现不同协议之间的规范互联, 并与外部骨干网络连接。

应用层:把家居系统中感知和传输来的信息进行分析和处理, 并作出判断, 实现智能化的管理、应用和服务。

本系统的无线传感网络采用星型拓扑连接。主要包括控制中心、家庭网关主节点、若干的传感器无线通信子节点、服务器。通过传感器子节点上的Zig Bee模块与网关上的Zig Bee无线收发模块之间通信, 进行采集的数据传输。系统结构如图1所示。

2.2功能模块设计

系统坚持模块化设计原则, 有利于以后对功能模块进行扩展。智能家居系统主要模块由:智能门禁系统、环境监控系统、安全监控系统、智能灯光控制系统。

2.2.1智能门禁系统

通过RFID和指纹识别技术改变传统的钥匙开门方式。

2.2.2环境监控系统

该模块通过无线传感网络实时采集房间内的环境数据, 用户可以直接在终端上进行查看相关信息, 如温湿度、光线明暗程度、有害气体浓度等, 并分析环境舒适度, 根据数据库提供建议。

2.2.3智能灯光控制系统

通过红外传感器、光线传感器、无线控制等完成设计。当有人进入房间时, 红外传感器接收判断数据, 对房间的灯光进行打开。同时通过移动控制端对灯光直接进行操控。

2.3系统数据库设计

智能家居系统数据库主要分为两部分, 用户相关数据和采集数据部分。用户相关数据包括了用户信息表、RFID卡表。用户信息表主要用于门禁管理, 对用户身份进行识别, 同时对系统进行管理。用户表结构如表1。

采集数据表主要用于存放各类传感器采集到的数据, 方便控制中心进行访问处理。

3系统实现

3.1门禁模块实现

智能门禁系统利用RFID射频识别技术和指纹识别传感器进行设计。用户首先对卡进行数据注册, 同时将指纹信息存入数据库中。

在工程项目中, 通过创建RFID.java类, 编写read Data () 、write Data () 、select Card () 、download Key () 、authentication Extern Key () 等方法实现对门禁系统的RFID的读写、寻卡、密钥验证等操作。创建Serial Port.java类, 实现门禁系统模块中和RFID模块的串口连接操作。

3.2环境监控模块实现

本模块通过温度传感器、湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、火焰传感器等实现数据的实时采集监控。将数据通过Zig Bee模块将数据发送给网关节点。在监控中心页面上可以实时显示出来, 根据系统设置的阈值进行判断数据是否合理, 并进行报警提醒。

传感器的数据采集后使用Modbus通信协议的RS232串口进行数据通信, Modbus通过编写线程Receive Thread.java类实时获取传感器数据。

由于传感器采集到的值不是十进制, 因此需要对传感器值进行转换。封装Data Covert.Java类进行转换和校验。

3.3灯光控制模块的实现

通过手机控制中心向服务器发送开关灯的命令请求, 服务器接收到后将数据命令转发到家庭网关主节点, 通过Zig Bee网络向各个灯节点传输控制信息, 实现灯光的控制。同时系统根据光线传感器采集到的数据, 结合系统预制定的相关参数, 进行灯光最优合理化调节。为用户提供舒适的光感环境, 同时节约能源。

4结束语

通过物联网技术对家居系统进行智能化改造, 能够大大提高生活质量、具有安全可靠、设备灵活添加等优点。但目前只是初步实现家居智能化, 距离真正的实现智能化还有很长的路要走。

摘要：智能家居是物联网技术应用发展的重要方向, 本文主要介绍了智能家居系统的几个功能模块设计与研究。利用Zig Bee组网技术和Android平台实现了系统的监控和数据交互。具有结构灵活、操作便捷、安装调试方便的特点。

关键词：物联网,智能家居,Android

参考文献

[1]童晓渝, 房秉毅, 张云勇.物联网智能家居发展分析[J].移动通信, 2010, 34 (9) :16-20.

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇3

摘 要：随着科学技术的不断进步和发展，物流在发展过程中也融入了大量的高新技术，从而改变了物流发展的现状，大幅度提高了物流行业的工作效率。其中，对物流行业影响较大的一项技术就是物联网技术，本文将从介绍基于物联网的第三方智能物流系统设计研究现状入手，介绍物联网以及第三方智能物流系统设计的相关知识，提出基于物联网的第三方智能物流系统设计的方法。

关键词：物联网技术；第三方物流系统；设计要点

中图分类号： TP391 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-171-2

1 理论概述

1.1 物联网概述

随着智慧地球概念的兴起和演化，物联网也逐步成为研究热点。物联网是集传感器技术、互联网技术和通讯技术为一体的将物体之间连接起来的网络。物联网实现让物体说话和与人类交流。物联网最早兴起于19世纪90年代。你可能没有意识到，美国最早的施乐公司的可乐自动售货机就是物联网诞生的标志。物联网通过传感器技术、嵌入式技术和通讯技术将人类与物体连接起来，将人类的意愿与物体进行交互，实现自动化。物联网最核心的技术在于传感器技术。传感器网络是物联网实现的底层硬件支撑。

能够互相通讯的传感器节点形成传感器网络互相通信，传感器网络将上传的数据通过基站使用移动网络传输给服务器，服务器对协调器传输的数据进行存储。协调器也是一个小的基站节点。传感器节点可以采集温度、湿度、可燃气体、重力、压力等信息。

1.2 物流概述

物流的起源非常地久远。1918年，英国的成立了第一个物流公司，代表着物流的正式形成。但是，其实在古代，我国就有了物流的行为，比如供货者通过镖局押运货物给收货者。在中国，物流的正式形成是1984年，第一个物流研究会成立。我国的物流概念是由日本传入的。20世纪50年代，物流还处在发展的萌芽期，而如今，物流已经从传统物流转化为现代物流、智能物流。传统的物流只是物体的流通，而智能物流的出现代表了物流行业迈向了智能化、信息化，物流不再是单纯的物体的流通，而是形成了产业链和供应链，大型电商已经开始加速信息生态系统的形成，将上下游产业链统一成一个生态系统。在这种形势下，物流的发展成为热点。而随着电子商务的覆盖范围越来越广泛，第三方物流的发展步伐也必须紧随其后。

1.3 基于物联网的物流信息系统概述

在物联网诞生后，物流行业向智慧物流又迈进了一大步。基于物联网的物流充分利用了物联网的优势。物联网通过传感器网络采集和上传数据，物流信息系统的服务器端进行存储、处理和下传命令。这种模式能充分发挥传感器廉价、大量、易通信的优势，又能将物流的过程免去传统的人工监控、视频等手段。如果没有物联网，传统的物流通过人工监控可以及时监测出物流中的不良情况，或者通过视频摄像头来实时拍摄物流运送车内的情况，但是视频的质量比较差，而人工监测又是一种浪费人力的表现。物联网的出现让物流中的物品自己监督自己，并在发生不良情况时及时报警，形成智能化的物流。通常，将基于物联网的物流分为三层，最底层的是感知控制层。它是物联网物流系统的最底层，提供底层的硬件支撑，由大量分布的传感器节点组织成物流数据的采集网络，实时获取物品的仓储信息、配货信息、配送信息等，让管理人员能够随时了解物品的情况。比如配送过程中，传感器节点会传送出物品所在环境的温度、湿度、光照、位置、压力等信息。传感器节点的结构如图1所示。在图1中，RF射频是传感器节点互相通信的信号。它是无线发射的。传感器模块负责数据的采集和转换。物联网物流系统的第二层是服务器管理层。该层负责接收感知控制层传来的数据并进行存储和处理。比如感知控制层传来的数据显示某易碎物品被碰撞，服务管理层接收到此数据后要发出报警，及时处理。物联网物流信息系统的最高层是应用层。对于感知获取的数据，应用层可以随时读取和利用，并向服务管理层发出请求，控制感知控制层。服务管理层如果同意该请求，便会下发命令给感知控制层。

2 系统设计

在基于物联网的物流信息系统的整体设计中，本文设计了用户模块、订单模块、货运模块和车辆模块，通过以上四个模块可以实现用户登录、注册、修改个人信息、查询信息等功能，其中查询功能包括历史订单查询和未验收订单查询。未验收订单查询包括订单信息查询、物品状态查询、物品足迹查询和所在车辆信息查询。订单信息查询可以获得订单的寄件人和收件人的姓名、联系电话、地址和邮编等，以及货运物品的种类、重量等。物品状态查询可以让用户实时地跟踪物品所处环境的温度、湿度和是否发生撞击。物品足迹查询可以跟踪物品从出发到验收的整个实时动态的行迹位置查询。所在车辆查询可以查询未验收订单当前所在车辆的信息，如车牌号，车辆行驶状态。通过上述系统设计可以让用户通过数据来掌握和跟踪个人的物流信息，而不是仅限于单纯的通过单号来查询一个订单的信息，又避免了要记住单号和输入单号的麻烦。

新用户可以直接选择注册物联网物流信息系统，已经注册过的用户可以直接进行登录。用户登录成功后，可以对用户的个人信息进行修改，也可以获取用户的个人历史订单列表，查看与用户相关（寄件人或者收件人是用户本文）的所有订单信息。还可以获取所有与用户相关的未验收订单的相关信息：订单信息、物品状态、物品足迹和所在车辆信息。订单信息包括详细的订单数据：寄件人的姓名、联系电话、地址、邮编、收件人的姓名、联系电话、地址、邮编、物品类别、物品重量。物品状态包括未验收订单在整个物流运送过程中所处的温度、湿度和是否撞击的信息。这些信息是物品所在物流运送过程中实时动态的由物联网传感器节点获取的温湿度数据和重力数据。物品足迹是物品在整个运送过程中实时动态的位置信息，它是车内协调器与卫星定位系统进行通信后获取的位置信息。所在车辆信息是物品在整个物流运送过程中所在的车辆信息，包括车牌号、车辆行驶情况等。

3 物联网在第三方智能物流系统中的应用

物联网在第三方智能物流系统中的应用主要体现在下述几个方面。

首先，可以将物联网应用于物流仓储管理中。仓储管理是物流管理中的重点内容之一。现阶段，随着科学技术的不断发展，仓储管理已经逐渐向信息化方向发展。仓储管理的过程已经形成了一个简单的物联网系统。未来，随着物联网技术的发展，其在仓储管理中的应用范围还将扩大。

其次，可以将物联网应用于运输过程中。在运输过程中，受到外界不确定因素的影响较大，从而难以对运输信息进行追踪。将物联网技术应用于运输过程中，可以对运输过程进行实时监控，追踪运输信息，提高运输管理的效率。

最后，可以将物联网与物流信息系统整合在一起，这样就可以对物流中所涉及的信息流进行全面地管理，避免因信息传输不畅而影响物流管理的质量。

4 结论

总之，将物联网技术应用于第三方智能物流系统中，不仅可以大大提高物流管理的效率，同时还可以降低物流管理的经济成本。现阶段，由于技术方面的因素，还难以将物联网技术全面应用于第三方智能物流系统中，因此必须要加强在相关方面的研究。

参 考 文 献

[1] 于山山，王斯锋.基于物联网的智能物流系统分析与设计[J].软件，2012（05）：6-8.

[2] 林君暖.基于物联网环境的智能物流系统设计研究[J].企业科技与发展，2016（02）：38-40.

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇4

务管理系统

摘要：有效地处理顾客投诉，及时补救失误等完善的售后服务措施成了保护消费者权益最有效的途径。引入先进技术。利用统一的信息化管理平台，优化现有业务流程，提高工作效率成为改善企业售后

虽然科技发展使得产品质量越来越高。但是要做到万无一失目前尚无良策，由于顾客使用不当、使用环境等原因会造成的问题时有发生。越来越多的企业(即使是最优秀的企业)也不能保证不发生失误和引起顾客投诉。因而有效地处理顾客投诉，及时补救失误等完善的售后服务措施成了保护消费者权益最有效的途径，也是企业在日趋激烈的市场竞争中致胜法宝。引入先进技术。利用统一的信息化管理平台，优化现有业务流程，提高工作效率成为改善企业售后服务的重要手段。

1设计方案

1．1系统总体架构

系统由组成结构、销售工作流程、售后维修工作流程等几部分组成

图1系统组成结构

在图1中。系统由企业内计算机通过内部网与服务器连接，系统客户端程序运行在工作站上．数据库和GSM／GPRS服务程序运行在服务器上，各经销商系统通过互联网连接到服务器进行数据上传与下载，现场工作用户(安装、维修等人员)通过智能手机上运行的系统用GSM／GPRS与服务器连接。智能手机用蓝牙与RFID读卡器相连进行工作。

销售工作流程如图2所示。在图2中．销售管理过程中．产品出库需要扫描电子标签．登记产品出厂情况：在经销商处．经销商可连上互联网登记产品到货情况：在产品出售后，提交安装单。由经销商派工，安装人员到现场安装后，用手机与读卡器扫描产品RFID。录入相关安装与客户信息传送提交到本部服务器。客服人员在收到安装人员提交信息(在系统中自动形成)后，应适时进行客户回访(电话)，登记回访情况。至此，销售完成。

图2销售工作流程

售后维修工作流程如图3所示在图3中，售后维修从客户报障开始．接收报障可以是本部或经销商。接到报障后．迅速形成报障单、制定维修计划，然后输出派工单．让经销商派员到现场进行维修工作。维修工程师到现场后．用手机与读卡器扫描产品RFID号．发送到本部服务器，下载该产品的保修、维修记录、型号规格等相关信息．还可以在智能手机上的系统上查找相关故障与解决方案。维修完成，提交发送维修情况到本部。本部客服人员，接收到维修报告后，适时进行回访(电话)，确认维修情况及收集客户意见和对服务的满意度。至此，维修服务流程结束。

图3售后维修工作流程 系统的简单数据流如图4所示。

图4系统简单数据流

与市场上其他的售后管理与跟踪系统相比，本系统结合RFID与智能手机、无线通信技术，使得销售跟踪、现场安装、现场维修等工作，可以利用智能手机和无线通信网络快捷地在现场第一时间获取和提交产品的信息，这样对企业管理者而言可以更快、更准确地获得产品的相机售后信息。

2系统使用的技术

2．1RFID与智能手机、无线通信技术

与市场上其他的售后管理与跟踪系统相比，本系统结合RFID与智能手机、无线通信技术，使得销售跟踪、现场安装、现场维修等工作，可以利用智能手机和无线通信网络快捷地在现场第一时间获取和提交产品的信息，这样对企业管理者而言可以更快、更准确地获得产品的相机售后信息。方便生产决策：而对现场工作的一线安装与维修工程师。他们也能快速、准确地获得该产品的生产信息、维修记录、保养日期等等，方便工作，提高了工作效率。

本方案选用的智能手机是采用微软WindowsM0bile5．0操作系统的智能手机。微软提供的WindowsM0bile5．0使开发人员能够轻松地利用现代移动设备的强大功能

2．2引入GIS．使MIS中数据信息能和GIS地理

信息紧密结合

引入GISfGeographicInformationSystem地理信息系统)功能，实现各种专题图的地理分布方式的展现，包括：销售、维修、缺陷等的分析专题图。GIS图形管理部分功能包括了GIS的基本操作功能如地图的放大、缩小、漫游以及查询定位等本系统采用Mapinfo的MAPX开发。

2．3使用工作流技术

使用工作流技术，员工可以随时了解自己需要进行的工作，管理者可以了解到具体每次工作的执行情况，做到事后评估监督，工作计划落到实处。

2，4采用模块化技术开发，开放式数据接口采用模块化技术开发，开放式数据接口，方便进行定制化修改，可以根据客户的实际需求增加更多的管理模块，例如将售后服务、采购、库存、销售等模块集成进来，真正让客户实现最高的软件满意度。3系统的功能设计

系统功能分为三部分：服务器端、工作站端和智能手机端

3．1服务器部分

(1)GSM／GPRS服务管理

本部分服务程序是用来与智能手机进行通信，进行接收、发送信息。接收智能手机发来的信息，更新数据库，进行对GSM／GPRS模块进行参数设臵管理。主要包括接收模块、发送模块、设臵模块。接收模块：主要功能是监听GPRS模块中的短信。接收并分析短信息的内容，对其中的各类(包括信息、命令、报告等)短信进行响应，调用相关的处理程序进行数据库更新，或者直接回复：发送模块：主要功能是响应相关客户程序的要求、生成、分析信息并发送出去。设臵模块：主要功能是对GSM／GPRS模块进行设臵。例如短信服务中心、本机号码、识别ID、服务器密码等，总之是设臵能让服务程序能正常工作的必要参数。

3．2后台程序部分 包括了基础数据管理、销售管理、售后服务管理、售后分析等

基础数据管理：主要是对系统的基础数据和数据字典进行维护．为系统能正常运行提供最基本的支持主要管理功能包括人员／智能手机管理、经销商管理、故障类型管理、解决方案管理、产品保修档案管理、客户档案管理、地图管理、系统设臵；

销售管理：提供产品销售有关的服务，包括销售与安装、产品跟踪等方面。主要管理功能有产品库管理、销售跟踪、销售分析、安装任务单、安装跟踪、提醒、安装回访管理、安装回访管理；

售后服务管理：主要管理功能有报障管理、日程安排、维修任务单、维修跟踪提醒、维修回访管理。

售后分析：主要管理功能有故障情况分析、客户满意度分析、服务拖延情况分析、机构人员效益分析。

3．3智能手机部分

(1)安装管理

(2)维修管理 4结语

基于物联网的农业智能化示范项目 篇5

合作协议书

甲方：南京未来星传感技术有限公司

乙方：江苏省农业科学院

一、合作内容

根据南京市经济和信息化委通知：南京市2010年物联网产业应用示范工程项目申报，围绕南京市现代农业发展的需求，充分发挥和利用双方优势，整合双方技术资源，共同开展基于物联网的农业智能化示范项目的合作。

二、合作方式

1.甲方作为主报单位、乙方作为参加单位共同申报南京市2010年物联网产业应用示范工程项目。

2.双方互派技术人员组成项目工作小组。由甲方负责召集和研究有关事宜

三、双方任务和职责

1．南京未来星传感技术有限公司

①主持基于物联网技术的智能农业产业化项目实施方案制定和实施。

②负责项目中针对智能农业应用的物联网技术融合、系统方设设计和物联网系统的网络平台建设实施、维护。

③物联网信息管理系统应用、物联网综合示范网络平台设计。

④项目所需相关传感设备的配置、采购、安装、集成应用及其维护。项目推广的市场化运作方式、服务模式、运行机制研究和市场开拓。

基于物联网技术的电动车防盗系统 篇6

摘要：针对目前电动车盗窃案件比较严重的问题，提出一种新型电动车防盗系统。以 Freescale Coldfire系列的MCF52223 芯片为平台，分别运用 ZigBee 和 GPRS 技术实现电动车防盗系统中电子标签的通信及网络互联。结合多种报警方式，直观地显示可疑车辆信息。该系统有助于降低电动车盗窃案件的发生率。

关键词：物联网；电子标签；信息检测；通用分组无线服务；电动车防盗

1．概述

电动车因其经济、轻便，成为老百姓出行越来越多选择 的交通工具。随着电动车大规模普及，电动车的防盗任务越 来越重。传统的防盗措施局限于派遣执勤人员在小区出入口 或道路岗亭进行盘查，这种方式比较繁琐，且具有明显的“事 后”劣势，即无法提前判断当前过往的车辆，从而可能导致 遗漏查询等现象，对防盗可靠性和效率没有保障，无法很好 地鉴别出被盗电动车。本文电动车防盗系统采用物联网中的 先进通信技术，用无线系统取代传统落后的系统，为电动车 防盗提供了较好的解决方案。

物联网(Internet of Things, IOT)指“物与物相关联的网络”。随着技术的发展，物联网的意义有了较大变化：通过传 感器、无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、全球定位系统(Global Positioning System, GPS)等技术，实时采集任何需要监控、连接的物体，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能 的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品 的智能化感知、识别和管理。物联网涉及许多技术，包括传 感器技术、射频通信技术、GPS 技术等。作为网络，则通信 技术地位尤为关键[1]。目前在物联网中，以下 2 种技术被广泛运用。

(1)ZigBee ZigBee 技术是一种低功耗、低速率、短距离传输的无线网络技术，也是当前物联网热潮中的核心技术，它是在 IEEE802.15.4 规范的基础上发展起来的[2]，通过多跳接力方式实现无线通信，具有通信简单、组网方式灵活、功耗低、成本低及响应及时等特点，在监测防盗等领域应用越来越广。

(2)通用分组无线服务

通用分组无线服务(General Packet Radio Service, GPRS)技术是基于全球移动通信系统(Global System for Mobile communication, GSM)的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线 IP 连接。GPRS 技术可充分利用现有的 GSM 网络，属于物联网的信息汇总层技术。随着产业的发展和技术 的进步，现在大多数 GPRS 无线模块都内置了 TCP/IP 协议，能够与互联网方便融合，而且目前 GPRS 模块与 GSM 模块 价格非常接近，因此，GPRS 技术在物联网产品中逐步占据重要地位。

2．电动车防盗系统总体架构

电动车防盗系统由电子标签、检测报警设备、监控中心软件构成。

电子标签分为车主标签和车牌标签。每辆电动车发放一 套车主标签和车牌标签。车主标签由车主随身携带；车牌标 签则安装于电动车上。车主标签和车牌标签具有唤醒和休眠 2 种模式，在唤醒模式下会有信息向外发出。

检测报警设备包含标签和探头，由于标签和探头均采用 2.4 GHz ZigBee 技术，因此探头能够稳定可靠地检测到标签在该频段上发出的信息。探头根据接收到的标签信息判别车 辆身份。当检测到可疑车辆时，设备立即启动报警设备，点 亮警示灯，同时鸣响警笛，提醒执勤人员对该车辆仔细盘查。过往车辆的信息通过 GPRS 无线网络传送给监控中心。监控中心软件接收检测设备发送的电动车辆信息并存储用于统计和定位车辆的信息。系统用户可以通过终端网络浏览这些信息。如下图所示，系统融合了物联网中的核心技术，标签信 息通过 ZigBee 和 GPRS 传输，稳定可靠，同时结合了传统 PC平台上的服务软件，可通过终端网络浏览器查看和处理监控中心的电动车辆数据。

3．系统防盗原理及可行性分析

在正常情况下，电动车主使用车辆时需要同时携带车主 电子标签，在车辆经过检测时，检测设备可以同时检测到车 主标签和车牌标签，此时认为该车辆为合法的车辆，所以，不会发出任何报警信息。如果电动车辆在没有钥匙的情况下 被移动，即没有电动车辆的车主标签信息发出，检测设备只 可能收到电动车上的车牌标签信息，则可认为该车辆为可疑 车辆，通过执勤人员盘查，确认是否为被盗车辆。因此，如 果与车辆配套的车主标签和车牌标签不能同时出现，则检测 到发出车牌标签信号的电动车辆都将作为可疑车辆被盘查。对于装有车牌标签的电动车辆都有保护功能，而且在车辆被 偷盗逃离现场前能够及时发现，因此，这样一套防盗系统可 使电动车在检测设备有效的探测距离之内实现“事前”防盗。通过精心设计，车主标签和车牌标签做得相当便携。车 主标签可由电动车主置于车辆钥匙扣上，从而不会遗忘。车 牌标签可以安装在电动车辆上的隐蔽位置，使偷车贼无从下 手。同时，偷车贼在对车辆是否装有车牌标签无法确定的情况下，为了躲避岗亭或小区门卫处的盘查而不敢贸然作案，因此，系统对电动车偷盗行为有较大的震慑作用。4．系统设计方案

整套系统架构比较清晰，包括电子标签、系统检测设备 和监控中心平台软件。4.1．电子标签设计

由于电子标签交付给电动车主后将长期使用，并要求车 主在使用电动车时随身携带，因此在电子标签设计过程中主 要考虑以下 3 个方面：

(1)低功耗。电子标签使用 Freescale 提供的 MC13211 射频芯片，该芯片具有发射功率低、收发距离远等特点。同时 为延长标签电池使用寿命，标签电路通过水银开关控制，可 以使电动车在停放等静止时段进入休眠模式，不向外界发出信号。

(2)体积小。发放的电动车主的电子标签体积比较小，质量轻，可置于用户的钥匙扣上，便于携带，同时配置精美外套，美观大方。

(3)防水防尘。安装在电动车上的电子标签采用真空包装，并放置于包装盒中，可以很好地保护标签。电子标签信息编码中包括电动车主信息、电动车品牌、颜色、大小、车牌号等。这些信息可通过检测设备解析后显 示给执勤人员查看，以便与目标车辆比对。4.2．检测设备设计

检测设备是系统的核心模块，主要安置于居民小区出入 口的传达室和道路上的交通岗亭，用于检测过往的电动车辆 发送的电子标签信息。检测设备包括 2 个重要部件：标签探头和主控芯片。

(1)标签探头

设备中的接收部件为支持 2.4 GHz 频率的标签探头，射 频芯片同样选用 Freescale MC13211[3]，支持 ZigBee 协议，采 用直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)技术后，抗干扰能力强，收发距离远。具有 16 个通信信道，可 指定和选择最佳信道，信道采用载波侦听多点接入/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA)。同时，MC13211 提供串行口，支持 1200 b/s~115200 b/s 的波特率，可以快速将接收的数据发送给数据处理芯片。为保证可靠的信号接收性能，设备采用外置2.4 Gb/s 的 10 dB 全向天线，可接收距离设备最大 200 m 范围内的车辆信号，以保证保安或道路执勤人员有充足的时间辨认和处理报警的车辆。

由于通过岗亭或传达室的电动车较多，尤其是在交通高 峰时段，因此在标签探头软件设计中添加了接收队列机制。标签探头接收到标签数据后，缓冲到发送队列中，解决数据 丢失或来不及接收等情况，然后顺序发送给数据处理芯片。

(2)主控芯片

系统采用 Freescale MCF52223 作为数据处理芯片，同时也是检测设备的主控芯片。该芯片具有丰富的接口资源，包 括 QSPI、USB、I2C、UART 及其他普通 I/O[4]。下图为系统硬件组成框图。

如上图所示，除了标签探头外，检测设备采用较好的报警和记录方案。当检测到可疑车辆通过时，声光报警器发出 警报，点亮警示灯同时警笛响起，通过语音模块和外置喇叭，发出“可疑车辆请盘查”的提示信息，通知执勤人员根据液 晶显示屏(Liquid Crystal Display, LCD)上显示的车牌和颜色定位可疑车辆进行盘查。

可疑车辆通过记录可存储在芯片内部的 Flash 中，MCF52223 共有 256 KB 内部

Flash 空间[5]，在压缩了报警记录信息存储方式后，最多可存储 16 000 条标签信息。另外，充分利用 MCF52223 支持的 USB-OTG 技术，开发了 USB设备主机的功能，即用户可使用 U 盘等 USB 从机存储设备 将 Flash 中存储的报警记录导出到 U 盘中，供备份和查询。

设备选用 PCF8563 时钟芯片，芯片外接晶振，时间准确，年误差小于 1 min，提供了计时功能，可直观地显示当前的系统时间，有利于车辆通行记录的查询。小灯和蜂鸣器用于反 映设备的工作状态。

另外，设备配备了 GPRS 功能，能够将检测设备获得的车辆信息实时地发送到监控中心，从而方便定位和跟踪丢失车辆。

检测设备的系统软件流程如下图所示。检测设备上电后，首先完成各个模块的初始化，然后进入循环检测状态，顺次检测状态标识量，判断是否接收到新的标签数据，是否有新的用户请求操作，根据不同的标识量完成不同的操作。

4.3 监控中心平台设计

监控中心平台主要用于区域内电动车辆的信息管理、电动车辆定位和跟踪、检测设备在线配置和维护等，同时还可 作为监控人员和电动车主交互的平台。

监控中心平台由服务器硬件、侦听程序及 Web 服务器软件组成。服务器硬件可根据规模选择各种配置的计算机或高端的服务器。侦听程序负责接收检测设备通过 GPRS 模块发送的车辆信息等，并将这些信息解析后存储到数据库中供 Web 服务器软件查询。Web 服务器软件保证用户(包括监控人 员和电动车主)在任何地点通过网络浏览器可查看自己权限范围内任何有关车辆的信息，尤其当发生车辆被盗案件时，可以通过这些数据跟踪到丢失的车辆。

5．设计要点

系统设计主要基于无线传输，因此，对无线通信的可靠 性有较高的要求。5.1．GPRS 的选择

为了使分布的检测设备能够与监控中心平台交互，需要 考虑将设备组网。传统的组网方式需要分布有线网络，对于 大量分散的检测设备节点，组网规模比较复杂。同时，为确 保数据的安全性，网络大多采用专用网，成本较高，因此，采用 GPRS 通信技术。常用的 GPRS 模块有华为的 GTM900、EM310 等，这些模块具有性价比高、入网速度快、通信稳定 等特点。本系统选用华为 EM310 模块，是华为 GTM900 系 列的替代产品，兼容 GTM900 系列，且体积小，以单片机程 序调用 AT 命令集，通过串行口可控制该模块，使用方便。

5.2．标签信息检测 该系统的主要优势是能够提前检测并定位可疑车辆，理 论上检测距离越远越好，但是为了能够准确定位可疑车辆，必须将检测范围限定在有效范围内，使执勤人员可以对报警 事件进行处理。电子标签和标签探头的收发距离与射频能量 值有关，通过能量值和距离关系测试，最终将探测距离限定在150 m。

另外，除了同时检测车主标签和车牌标签外，为了使检 测设备能够更准确地区分可疑车辆标签，在车牌标签设计时 做了特殊处理，当车牌标签检测到车主标签信息时，发送合 法车辆标签格式信息，否则，发送非法车辆标签格式信息。从而在 2 个方面保证了检测设备探测到的标签数据的可靠性。

6．结束语

电动车辆防盗长期以来一直是公安部门和电动车车主关 注的问题。本系统的开发旨在解决这一问题，将物联网的主 导 ZigBee 技术合理地应用于系统的设计和开发中，减轻了执勤人员的负担，提高了效率。系统同时安装了报警设备，对 这类违法犯罪行为起到很好的威慑作用，将电动车辆犯罪率 降低到较小的比例。目前，该系统已在苏州及下属部分县市小区试点成功，正在逐步推广。随着ZigBee 硬件成本的降低，基于该技术的系统将得到大规模的应用。

参考文献

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇7

1 系统总体设计

根据智能家居控制系统的功能需求, 将其分为四个子系统: (1) 环境监控子系统, 主要作用是将室内的温湿度、光照度等环境因素控制在适宜的范围内。 (2) 安防监控子系统, 主要作用是监控室内的防盗、火灾、燃气泄漏等安全状况。一旦出现紧急情况, 系统将自动报警, 且使执行机构产生相应的动作。 (3) 远程抄表子系统, 主要作用是采集并显示室内的水、电、煤气数据, 月底发送数据报表。 (4) 供电控制子系统, 主要作用是确保机电设备正常用电, 并以室内的温湿度、光照度、安防等为对象进行优化控制。在设计时, 应兼顾各个系统之间的交互联动控制, 在组态软件Kingview的基础上开发具有开放性的智能家居综合管理系统。

2 系统硬件设计

为实现上述智能家居的总体设计, 采用无线传感网络通信技术Zig Bee和嵌入式ARM技术构建家庭WEB网关平台, 通过红外传感器、气敏传感器、湿敏传感器、温度传感器和无线智能插座等设备实现相应的功能。本文仅选择其中两个具有代表性的子系统来介绍具体的设计情况。

2.1 环境监控子系统的设计

环境监控子系统主要包括温湿度和光照的检测两部分。温湿度检测是非常重要的一环, 本设计选用数字式集成温湿度传感器SHT11 来实现该功能。SHT11 的检测精度能够满足家庭使用需求, 其检测信号通过无线传感网络传送到家庭WEB网关平台, 并通过家庭网关进行后续信号的处理。无线传感网络采用Zig Bee技术。Zig Bee这种新型的无线网络具有抗干扰、低功耗、易组网等特点, 能够满足物联网行业的需求。本设计选用的Zig Bee芯片为CC2430 芯片。该芯片是世界上首款符合Zig Bee标准的射频单芯片, 其频率为2.4 GHz, 由CHIPCON公司设计, 适用于多种Zig Bee标准的无线网络节点以及与之相关的路由器、协调器和终端设备等。CC2430 芯片集成度很高, 只需较少的外围器件就可以组建一个完整的系统进行信号的接收和发送。在硬件电路的基础上, 配合相应软件就可以实现温湿度信号的采集和报警。

为了实现对温湿度的检测和控制, 除了由上述温湿度检测电路向家庭网关传送数据外, 还需要设计一个接收控制命令的执行机构。本文选用以标准CC2430 模块为核心的智能插座, 并在外围扩展继电器控制电路, 根据开关命令实现继电器的通电和断电。继电器的通电和断电由CC2430 的一个输出引脚控制。智能插座硬件节点电路如图1 所示。当三极管由导通变为截止时, 继电器线圈会出现较大的感应电势, 为了保护三极管, 在继电器两端反向串联一个续流二极管4418, 以吸收该电势。

2.2 安防监控子系统的设计

安防监控子系统的硬件电路结构如图2 所示。其中, 气敏传感器负责检测燃气的泄漏情况。本设计选择QM-N5 型气敏传感器, 当其检测到燃气泄漏时, 电导率迅速升高, 将此信号放大后通过CC2430 模块传送给主控器。热释电红外传感器是基于热电效应的红外传感器, 其热电系数高于热电偶, 由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成, 通过配套的菲尼尔透镜, 能够检测到一定范围内的人体辐射, 并进行防盗报警。火灾报警选用烟雾传感器, 当检测到烟雾时, 传感器的电阻值发生变化, 并输出相应的信号进行报警。

3 嵌入式网关设计

物联网网关在智能家居控制系统中占据非常重要的地位, 它起着承上启下的作用, 是连接服务器与终端设备的枢纽, 且负责运营商网络和家庭内部网络的交互访问。此外, 用户对家居设备的远程控制和管理也需要通过物联网网关完成。

本设计的物联网网关采用S3C2440 芯片作为主控制器。S3C2440 是以ARM920T为核心的RISC微处理器。该芯片具有低功耗和高性能的特点, 能够满足设计需求。家庭网关系统结构如图3 所示。主控制器S3C2440 和Zig Bee模块、3G模块的连接通过USB接口实现。

4 监控界面设计

利用北京亚控科技发展有限公司开发的组态软件Kingview6.53 来设计监控界面。Kingview软件是用于过程控制和数据采集的专用软件, 提供资源管理模式的操作界面, 使用灵活, 支持多种主流硬件设备, 包括艾默生、欧姆龙、西门子等各厂家的PLC系列、智能仪表系列、智能模块系列、板卡系列等。Kingview软件具有较强的通信功能, 并提供OPC接口、网络等功能, 在国内市场占有很大的比例。

4.1 基于Kingview的设备驱动设计

Kingview软件将与其通信的设备都看作是外部设备。为实现与外部设备的通信, Kingview软件内置了大量设备的驱动程序, 以此作为通讯接口。在运行期间, Kingview软件通过驱动程序和外部设备收发数据。每一个驱动程序都是Kingview软件的一个COM对象。这种通信方式使驱动程序和Kingview软件组成一个完整的系统。Kingview软件驱动程序是其与硬件设备连接的枢纽, 本设计中的通信协议采用小端模式, 即默认数据格式为低字节数据在前。该协议定义了光强感测设备、灯光控制设备、温湿度检测设备、电能检测设备、人体检测设备、燃气泄漏检测设备、智能插座、幕布控制设备共八类设备。

利用驱动加载工具将驱动加载到Kingview软件中需要以下三步: (1) 给该驱动配置一个描述文件 (扩展名为.des) 。该描述文件不能单独使用和操作, 只能配合驱动文件一起安装使用。 (2) 在建好.des文件后, 利用驱动开发包工具加载安装驱动。 (3) 打开Kingview软件的工程管理器, 点击“设备”, 然后再点“新建”, 出现“设备配置向导”, 在“设备驱动”一栏即可看到新加载的驱动。

4.2 基于Kingview的监控界面设计

监控界面是使用者操控底层设备的界面, 通过监控界面可以实现对家居设备的全面检测和实时控制。利用Kingview软件开发工程的一般步骤如下:设计图形界面, 即定义画面;定义设备;构造数据库, 即定义变量;建立动画连接;运行和调试。

5 结束语

综上所述, 智能家居控制系统的应用使得家庭生活更安全、方便, 提高了人们的生活质量, 具有良好的应用前景。本文设计的基于物联网的智能家居控制系统不仅能够将整个家居中可连接到网络的所有电气设备有机整合到一起, 并对这些设备进行有效控制, 还能够实现对整个系统的实时监控和管理, 具有实现简单、性能稳定、适用范围广、安全、可靠等优点, 值得被广泛推广和应用。

参考文献

[1]姜宇航.基于物联网的智能家居控制系统设计[D].长春:吉林大学, 2014.

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇8

关键词：物联网；远程智能设计；家居控制

中图分类号：TQl74.758.11：TE357.12 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）32-0009-02

智能家居是基于各种家电设备平台，采用先进的计算机、通信和控制技术实现全面的安全保护和远程遥控，通过先进、方便的通信网络为舒适的家庭住房系统提供了可能。基于物联网的远程智能家居控制系统包括视频对讲，家用电器控制，家庭安防，远程视频监控等。

随着网络技术和智能家电设备的快速发展，越来越多的家庭追求更加方便快捷的家居生活方式，通过物联网下的家电控制器，将家庭网关连接到家用家电连接到广域网 ，其可以随时随地遥控同时也为请保姆节省了一大笔开支。本文就关于基于物联网的远程智能家居控制系统的优越性进行了深入探讨。

1 物联网广泛使用的优越性和智能性

在人类发展的历史上，火的使用是一个不可缺少的里程碑，而物联网对我们的意义和影响并不亚于火的使用意义，它会使世界发生质的变化。在物联网的使用中，真正的数字时代将会来临，这将大大改变我们的生活。新一代物联网将逐步启用IPv6地址协议，每个家庭被分配一个IP地址，一切都可以通过网络进行监管。例如，在无线移动接入网络完成后，各种信息终端，包括手机，电脑，电视，空调，门和各种信息家电可以通过网络进行访问。例如，如果你为几个朋友预约酒店聚会，时间到了但是由于交通堵塞自己无法准时到达，你就可以打开移动终端告诉朋友在哪个私人房间并且可以让服务员生产菜单，你也可以远程控制室内空调，打开电视，播放喜欢的音乐，让朋友先休息一段时间... ...智能家居系统控制也是同样的道理通过数字生活大大提高人们的健康和生活质量。

此外，基于IPv6的人体传感器网络还可以实现人体健康监测。计算机可以反馈给你的体格检查数据，以帮助你开发科学的饮食食谱，以避免营养不良或营养造成的疾病。高速物联网实现将使数据传输速度比现高出100倍，电子邮件和文本数据发送实时收集更加方便。物联网将扩展到手机，每个手机都有一个IP地址，手机功能将变得非常强大，那么手机完全不是3G手机的概念可比，折叠大屏手机与手机全部特征。人们可以通过移动终端下载音乐和电影，书籍等，人们的文化和娱乐生活将更加丰富多彩。在端到端传输时代，基于互动协作视频会议技术的高清视频广播技术，可以实现范围广泛的远程教学和咨询。总之，小到个人生活，家庭生活，大到社会生活，国防技术，经济文化发展等各个领域，物联网的作用可以说是影响深、不可匹敌。

2 基于物联网的远程智能家居控制系统设计的目的 和功能

2.1 目 的

基于物联网的核心技术，就低功耗，经济，简单，适用性和可维护性等特征提出了基于物联网的智能家居遥控系统的设计与实现。智能家庭系统通过各种传感器采集室内信息，数据通过物联网实时反馈给客户终端和移动终端，同时用户终端和移动终端通过远程操作家庭实时监控和操作以满足自己的需要。

2.2 功 能

现在在这里给大家介绍基于物联网的远程智能家居控制系统的主要功能。

第一，远程报警功能。家庭安全和防盗系统是每个人最关注的，当家庭突然起火或气体泄漏时相应的传感器就会检测到这种情况，并且立即通过室内无线网络将收集的信号发送到主控制器，然后由控制器处理最后通过报警信息模块短消息发送到业主的手机，从而实现家庭的远程报警功能，这样一来业主就可以第一时间得到情况并且采取解决措施让损失降到最小。

第二，远程控制功能。当我们经过一天的工作劳累后想要一回家就可以享受到热水澡和适合的温度我们就可以通过家居系统进行远程控制。我们需要远程控制家用电器的使用标准和开关时，只要手机发送短消息到指定的命令，通过物联网将短消息转换成可识别的命令并且发送给控制器后进行处理，最后通过无线传输发送命令到连接到智能交换机以具体到每个家用电器的设计。

第三，远程监控系统。孩子的安全和物品的安全是家长关注的，当发生意外情况时，就可以通过监控系统进行监视并且可以高效解决问题。

另外，当朋友或陌生人访问时，访问控制系统摄像头可以捕获访问者的头像信息，并传播到控制器，通过控制器处理，通过所有者可以访问物联网查看访客信息，同时也可以将摄像机安装在业主手机上从而可以随身携带，从而实现实时查看房间以实现远程监控。

3 基于物联网的智能家居控制系统的优越性

无线形式正在毫无疑问的成为时代发展的主流，随着时间的推移，这种技术的性能将变得越来越完美，其应用也将越来越复杂。想象你的未来的生活，如果未来都是通过无线网进行连接，那么在自由活动的空间人们可以自由地控制设备和日常生活的家庭环境，这将是一个智能的世界。例如，今天的许多费者具有数字电影，电视节目，音乐和照片画廊，并且他们想要通过无线从家中的任何地方访问媒体。无线智能家居不仅支持多个并发用户和设备，而且其卓越的功能确保服务质量，确保家庭中的所有设备实时提供更好的用户体验，同时提供智能内容管理和发布。

通过上面的描述，我们可以看到，新一代无线智能家庭网络将不需要接线并且相对自由地建立人們对无线家庭设备，新的体验和享受。它灵活，成本低，无需使用人工，移动性强，扩展性强，可以摆脱“线路”限制，在设定覆盖范围内方便地连接到家庭网络设备。基于物联网的远程智能家居控制系统使你的生活更安全，更舒适，更方便，更个性化。智能家居产品相对于其他智能产品，它是最经济实用的，而与其他类型的产品具有相同的功能。

此外，智能家居控制系统建立起来十分方便快速。智能家居产品使用无线传输控制信号实现智能控制灯和家用电器的目的，因此无论是新装修还是装饰用户都可以安装用户，只要用户可以轻松更换普通用户开关可以方便地智能化，相对布线产品无需重新布线，因此安装周期相对较短，通常只需几个小时，而产品调试使用原有的在线学习功能，典型配置程序一般只有两个小时安装调试完成，轻松实现智能生活。

其次，由于能够实时更新它的使用不会很快的被时代的发展所淘汰。智能家居产品由于其模块化配置，因此升级比较简单，只要负载一些先进的控制设备就可以轻松实现更高级的智能控制，有很多设备即使只要插上电源线就能立即工作，这样即插即用可以智能升级。智能家居控制系统改变了复杂的操作过程即可轻松实现个性化智能功能配置和自由改变。智能家居产品因其模块化配置，所以很多设备和功能都可以像具有相同组合的积木，很多控制，功能，场景可以根据用户的需求进行个性化灵活改变，因此就算是年纪比较大的老人经过简单的教学知道按哪些按钮就能够轻松操作并且不会产生危险。

最后，一个完整的家居控制系统就可以包含整个家用电器，几乎包罗万象，可以满足不同用户的需求。使用者无需考虑与现有家庭中的其他系统的冲突，良好的兼容性。

此外，通过家居系统的智能化也在一定程度上减轻了夫妻之间的争吵机会，两个人再也不用因为做一些简单的家务事而产生争执，从而保证了家庭的幸福生活和家庭完整。当经过了一天的劳累之后，通过无线网控制家中空调的开关、灯的开关、热水的温度、茶水的温度等，让工作的人回家之后就能够感受到温暖的家庭氛围而不是冷冰冰、又黑又空的房子。

4 结 语

本文提出了智能家居系统的整体框架并讨论了智能家居系统的设计与实现。无线网络，无线通信技术和嵌入式网关服务器用于实现家庭安全和家庭遥控。

通过系统可以随时随地控制家电切换，防火和外来入侵报警，使用者更安全方便，具有使用简单，成本低，应用范围广，安全可靠等优点可广泛应用于家庭住宅，应用前景广阔。智能家居控制系统更符合了当代小康生活的目标，让人们的生活更加智能化和方便化，从而让人们更加热爱生活。

参考文献：

[1] 曾松伟，章云，邱伟强.基于物联网的智能家居控制系统设计[J].现代电 子技术，2011，09：168-171.

[2] 郑冰.智能家居远程控制系统的设计与实现[J].内蒙古师范大学学报 （自然科学汉文版），2014，05：602-605.

[3] 王雪娇.浅谈智能家居系统的安全问题[J].科技广场，2015，07：132-136.

[4] 吕罗昊，吴光敏，赵建军.基于移动设备的远程智能监控系统的设计与 实现[J].新技术新工艺，2016，02：33-36.

[5] 區玉俊.基于物联网平台的智能家居监控系统设计[J].电子设计工程，

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇9

物联网被称之为继计算机、互联网和移动通信之后引发的信息产业第三次浪潮的核心领域。目前，智能家居系统已成为物联网的一个主要应用领域，同时物联网技术提供了智能家居的核心技术支撑。

一、基于物联网的智能家居

“物联网”（Internetof things） 就是“物物相连的互联网”。这里有两层意思：其一，互联网仍是它的核心和基础，是对互联网的延伸和扩展；其二，它的用户端延伸与扩展到了任何物品间，可进行信息交换和通信。

随着科技的进步和物质生活水平的不断提高，物联网也从单纯的概念建设，向可操作的实际生产生活方向转变，并逐渐步入居民的小区和家庭生活，这也使物联网与智能家居结合起来，并智能家居成为物联网的一个主要应用领域。如今的智能家居是作为物联网技术应用的重要组成部分，利用计算机网络系统、自动化控制系统和网络通讯技术于一体，以住宅为平台，将家居生活相关的名种系统与之有机地结合在一起所形成的网络化智能化的家居控制与管理系统。

基于物联网技术的智能家居的系统结构，一般按照物联网的传感层、互联层和监控层的三层结构进行设计。传感层搭载ZigBee无线通信模块的传感器和家用器具，与ARM9智能监控仪交互数据及指令，达到对所控家居环境的感知；互联层，ARM9智能监控仪作为嵌入式网关与网络服务器，用来连接传感层与监控层 ；监控层一般是用小区监控中心、远程电脑和用户手机，通过英特网登录IP监控仪访问监控网页，实时监测所控的家居环境，控制家电开启与关闭，以实现智能控制。如果出现异常情况，系统会执行预定的控制手段，如启动室内排风扇排风、启动蜂鸣器铃声等，并通过小区网络向小区的监控中心报警，同时通过 GPRS自动给用户的手机发送报警短信或提示，实现了联合安防。

二、“科技社区”建设及智能家居系统的实际应用

（一）“科技社区”及建设

社区作为现代社会的基本构成单元，是居民生活和获取服务的最主要区域。社区建设在我国已有二十多年的历程，目前的“科技社区”建设是从社区的实际需求为出发点，集中推进一批先进适用技术的集成示范和公共事业新产品的推广应用，推动科技成果惠及于民。在目标和手段上，主要围绕居民的智慧生活、平安生活、健康生活、低碳生活需求，侧重于对先进适用技术的二次开发和集成应用。江苏省从“十二五”开始，采取科技支撑项目（社会发展）的形式，在省内资助和引领近百个省“和谐示范社区”开展各种类型的“科技社区”建设，有的已经建成并成为示范样板。本文就是该类项目《淮安市淮阴区王营镇西坝社区“科技社区”规划与建设》的阶段性理论研究成果之一。该项目任务在于，通过对新知识的普及，对一批先进适用的节能、智能新技术的集成示范、新产品的推广应用，发挥现代民生科技在当今社区建设中的支撑引领作用，展示知识和科技带来的城市百姓的智慧生活、平安生活、低碳生活，实现科技与人、科技与社会、科技与环境的和谐互动和发展。

（二）“科技社区”中智能家居系统应用

目前，我国智能家居系统在社区和居民生活中的应用主要有家庭安防监控、智能家电、家庭健康服务和交通工具防盗跟踪等。在上述项目中，我们重点选择了社区智能安防、智能家电和社区健康服务这三个部分进行研发和应用。设计的具体方案如下：

1.家庭安防监控：在居民家庭的重要位置安装应用具有防火、防盗、防入侵等安防领域的智能视频识别物联网系统。该系统综合应用视频模式识别、入侵检测、环境监测、多传感器数据融合、3G通信等物联网领域先进技术自动识别监控区域的危险情况，能够远程自动报警、取证，而无需人工干预，且布置方便灵活。

这套方案相对于传统视频监控系统或传感器监控系统，优势在于：一是自动视频识别，无需专人在监控室观察各个监控摄像头，减少了漏判及人工成本；二是无线信号传输，极大减少了布线工程量、施工时间及成本；三是网络数据共享，可通过网络或手机进行远程查看或报警，真正做到了方便快捷。

2.智能家电：将常见家用电器经过智能化改造，或装潢入住时建设、新增具有智能化功能的家用设施，通过在家中的布设无线传感器网络，将家中的各个电器设备如空调、电饭锅、电视机、电灯、窗帘的控制由各个无线传感器网络节点完成。

这套方案可以使家庭主人就可以通过手机或电脑，经由无线传感器网络网关节点，访问控制每一个家庭节点，完成各种智能化功能，真正做到了“一机在手，掌控e家”。

3.家庭健康服务：通过设计开发适合社区现状的医疗电子系统，为每一位社区居民建立电子病历档案，并发放RFID社区医疗卡。在该系统中，建有居民的医疗信息数据库，每次就医情况都会记录在其中，并通过RFID读卡器管理居民的医疗档案。对有在家问诊者，该系统集成有基于Web的远程就医视频通话模块。

这套方案可以使社区居民通过上宽带网络的电脑访问社区卫生网站，可以与医生进行面对面交流，医生从而指导病人预防、用药、康复等；社区卫生部门也可以在本系统中针对居民进行卫生科普宣传，提高居民的卫生意识。

在方案的实施过程中，我们以物联网、无线传感器网络、3G网络、互联网、计算机软件等相关理论和技术为基础，首先设计开发智能安防、智能家居、智能医疗系统硬件和软件，在验证测试各个系统的功能和效果满意的前提下，再将智能设施安装布置在社区及家庭，并进行广泛测试，收集用户反馈意见；同时对用户进行培训，使其掌握各个智能系统的使用方法和注意事项；最后根据用户体验，改进和完善软硬件系统。

三、结语

在“科技社区”建设中，应用基于物联网技术的智能家居系统使社区、家庭、个人全面智能化，社区居民通过手机或宽带网络电脑即可管理各种智能设施，包括安防监控、家居生活等，使科技社区管理智能化。同时，在居民中普及信息化和物联网知识，提高居民家庭生活的智能化水平，促进信息化设施和软件系统的应用。

参考文献

[1]周洪波.物联网：技术、应用、标准和商业模式[M].北京：电子工业出版社，2010.

[2]刘伯成.人工情感与物联网技术研究[J]..科技广场，2010.9.

[3]金家红，方 旭，杨碧峰，王军.家庭物联网技术在智能家居系统的应用[J].现代电子技术，2013（5）.

（作者单位：南京理工大学）

作者简介：王尊：男，1992年12月生，江苏淮安人，南京理工大学2011级本科生，电子工程与光电技术学院通信工程专业，研究方向：无线通信、物联网，邮编：210094

基于物联网的智能社区互助系统的设计研究论文 篇10

由于科技水平的快速发展,人类生活的方式也在不断的改变。人们从单纯的追求物质转为精神层次的追求,社会步入智能化时代。物联网技术的发展和广泛应用,智能家居作为物联网技术的重要体现形式,获得更大的应用前景从而获得更广泛的重视。文中分析了传统智能家居系统的不足之处,简述了智能家居系统模块的设计。

1 概述传统智能家居系统

传统的智能家居系统一般应用集中布线技术、技术及电力载波、无线射频这三个技术来掌控,从而达到了某些如空调、灯光等家电智能化的掌控,从而达到窗帘自动开合、灯光的控制、音响的控制等一系列功能。智能家居市场的发展没有太大的进展,通常情况下出现这样的问题。

2 简述物联网及智能家居的概念

2.1 物联网的定义

物联网就是采用红外感应器、激光扫描其、射频识别等信息传感系统,把某一个物品和互联网进行连接,达到交换信息和通信的目的。物联网这个巨大网络,把物品进行智能化的定位、识别、管理、监控,如此细化的服务方式管理物品,从而达到资源高效利用的目的。物联网的应用真正实现了人类社会和物理系统进行有效的融合,优化了人与自然的环境。物联网被普遍认为是互联网的扩展形式不断创新是其发展的关键,以用户的体验为依据进行创新是物联网发展的灵魂支柱。

2.2 分析物联网技术架构

物联网的技术架构可以划分为感知层、应用层及网络层三个层次。感知层通过不同的传感器以及传感器的网关构成,它的主要功能是用来实现信息的采集和有效识别物体。网络是由多种不相同的互联网、有线通信网、网络管理系统、无线通信网等部分组合而成,可以看作是人类的大脑和神经系统,专门负责管理各类信息的传输和处理工作。

2.3 简述智能家居的概念机系统结构

基于物联网技术的智能家居系统,是把物联网技术应用在实际生活中,达到远程感知信心的目的。家居系统主要灯光控制、安防报警、娱乐系统、家电系统远程控制系统等,智能家居系统结构的简图如图1所示,从该图的信息类型来分析,可以把家庭内部的智能设备划分为需要传送控制命令和传输大量数据设备这两种类型,前者包括不同家电如冰箱、空调也包括某些控制设备开关电源,这一系列设备都能和家庭网络相互连接,监控他们的状态及接受命令,后者则包含不同的音频、图形图像等,这部分设备可以提供可靠的用户接口。在室外环境下,服务商、网络商都可以为居民提供不同的服务。

3 分析无线通信技术

3.1 分类家庭内部网络输送信息

3.1.1 控制信息

控制信息把家庭网关及室内控制网络系统间的交互模式。基于这种情况,进行传送的信息一般采取对器件控制信息及电子产品和家电的参数。控制信息的特点影响着不同信号的传输速率通常要求较低,其对于信息传输可靠性能具有较高的要求。

3.1.2 多媒体信息

多媒体信息应用在家庭网关和用户接口之间的交互之中。这种状态之下,所有的连接设备为电视、手机、音响系统、PC等等,用来传输一般依赖视频信号和音频,对于信息传送速率具有很高的要求,通常要求在10Mbps以上的位置。在传输可靠性的控制上,没有与控制信息那样高的要求。

3.2 红外通讯技术

红外通讯技术是一种基于点与点之间的数据传输协议,代替了传统的设备连接线缆。家居使用的红外线遥控及某些电子设备的红外线传输接口等。因为红外线传输距离较近,在非透明物质的穿透性不好,不能穿过墙壁,所以没有办法运用到室内其他房间发送遥控指令,这项技术只适用于近距离的传输信息。其通讯的距离在1米之内,通讯介质是红外波段中的近红外线。

3.3 宽带无线技术

宽带无线技术是某种基于无线标准都是近距离传输的技术,一般情况下,其距离设置在10米之内,通讯技术在480Mbit/s之上。宽带无线技术具备传送速率较高、消耗电能小、成本低、输送功率小等一系列的优点。该技术也有其一定的缺点,因为其传输速率比较高,通常适用于传输不同的多媒体信息,从而达到控制家居设备的目的。

3.4 蓝牙

蓝牙是一种可以支撑点与点之间、点与不同点之间的无线通信协议。在进行点与多数点进行连接的时候,如果蓝牙连接成一个网络,在这个网络中可以寻找多个设备。蓝牙的通信距离设定在10米之内,如果加大额外的功率之后,可把距离扩展至100,米。因为蓝牙的成本一直居高,这也是以后大范围家居控制设置中的弊端。

4 智能家居系统设计

智能家居的主机硬件通常运用PC主板和单片相互结合的方法。

4.1 报警模块设计

报警信息通过红外探测器、煤气探测器等获取而来。可以把这些报警信号看做是一个开关量。模块把紧急状态出现的情况设定为开,正常情况定义为关。如果某一个探测器处在开的状态,就可以得出有报警情况出现。为了对不同的报警信号进行划分,可以把探测器展开地址编码。地址的结构设置为:主机地址码+探测地址码。报警处理的流程图如图2所示。

4.2 电话模块设计

报警的过程中必须拨打报警电话。因为已经开始运用单片机,可以把电话的摘挂机都采用单片机进行掌控继电器实现目的。电话模块通常是用一个音频的变压器,其功效是把电话中的语音交流信息放置到功放电路中,这个时候也把拨号信号及语音提示信号放置到电话线路中。

4.3 家电控制模块的设计

多数家电设备只拥有掌控它的开和关设置就可以令人,可以设计智能开关控制家用电器。有些电器不止需要拥有控制的开和关,也要有控制的量。例如:电视的声音和频道控制、空调的温度控制等等,这部分家电可以运用红外遥控器进行控制。可以设计一个无线转红外协议转换仪器,根据网络控制指令转换为相对照的红外遥控指令达到控制的目的。

4.4 视频监控模块设计

视频监控模块可以划分为采集与编码模块、视频录像及视频远程传输模块两部分。视频采集模块通常采用芯片的视频采集卡来工作。运用Windows的接口,顺利完成视频的采集工作。视频编码模块则运用MPEG4的视频压缩功能,来完成视频编码的制作。完成视频编码之后的数据会被保存至硬盘之中,通过相应的存储空间,把数据写入硬盘中。视频远程传输模块,经过编码后的数据由Internet网络传送到各客户端的软件。

4.5 安防监控设计

安防监控部分可以由多数传感器及检测和对检测结构展开处理的模式组合而成,其中包含门禁、火灾、煤气有害气体的检测等等。防盗系统的设计采用红外传感器实现对人体入侵展开检测警示;门禁系统可以通过身份识别功能判断非法人员的进入;运用所感测到的有毒气体,达到对煤气及火灾等有害气体的入侵展开测试及预警。整体设备经过WSN展开无线连接,报警信息采用手机远程功能告知业主住宅的信息,业主也可以运用手机进行远程观测室内信息的情况。

5 结束语