基于物联网的智能开关

基于物联网的智能开关（共12篇）

基于物联网的智能开关 篇1

高压开关柜作为输配电系统的重要设备, 在开断和闭合电力线路、线路故障保护、检测运行电力电量数据等方面起到了至关重要的作用。而传统的温度测量方式中不可避免的测量误差、死角对电力系统的正常传输、运行造成了一定的损失。

大多数高压开关设备采用封闭结构、散热条件较差, 在设备的长期运行过程中, 开关柜内的触点、接头及母线排连接处等部位因老化、接触电阻过大或工差配合不良而发热, 并长期处于高电压, 大电流和满负荷的条件下运行, 其结果导致热量集结加剧, 如果不对温度采取有效的监测措施, 将会危及电气设备的安全运行。

1 传统测温方法及不足

电网设备中最大的安全隐患在于电缆接头和开关动、静触头。绝缘老化、长期的大电流、高压侧漏等都将引起电网设备温度急剧升高, 长此以往, 将会使高压开关柜烧毁甚至造成更大的火灾。

以往的电力系统中对电力设备的检修已经由故障检修向预防性检修过度, 通过监测和诊断判断设备的异常, 预知设备的故障, 在故障发生之前进行检修已经成为主流。目前, 对高压开关柜的检修一般都是人工巡检, 由于高压开关柜内元件遮挡严重, 导致漏测、误测, 数据误差较大, 工作人员无论是手持红外测温设备对高压开关柜进行非接触测温, 还是用电子式温度传感器、光纤等接触式测温, 通过这种人工巡检的方式远远达不到智能电网的要求。

本文主要针对高压开关柜温度监测系统, 结合现有的温度检测方法的缺点和不足, 设计了一种基于物联网Zig Bee无线传感网络技术的高压开关柜温度监测系统。该系统对高压开关柜内的母线、触头进行监测, 具有测温精度高、实时性好、造价低廉等特点, 符合变电站综合自动化的数字化发展趋势以及变电站无人值守发展方向, 提高了电网运行供电可靠性。

2 基本设计思路

2.1 设计思路

首先利用传感器网络, 传感器采用无线模块, 实现无线通信, 传感器与控制器形成一个局域网, 在局域网内部利用Zig Bee技术传递信号给控制元件, 控制元件将传感器网络采集的信号通过LCD将其显示, 控制状态的设定值和反馈值, 以及设备运行状态。当检测到非正常情况时系统可以通过音频输出进行报警。

2.2 网络搭建

搭建无线传感器框架, 利用Zig Bee技术组建网络协议。系统主要采用低成本、低功耗、安全可靠、抗干扰性强的Zig Bee技术组成无线传感器网络, 通过“多跳”网络灵活实现传感器和控制数据的传递。RFD节点的数据通过路由向协调器转发, 从而延长了传输距离, 降低对RFD发射功率及对RFD电源容量的要求。通过在变电站内部布置传感器节点, 完成数据的采集、处理和发送。该Zigbee网络是有一个中心节点及多个终端节点构成。

由于CC2430的微处理器内核采用8051, 终端节点再休眠的时候不会接受以及处理父节点发送的数据信息, 所以不能通过父节点将其唤醒, 但该节点仍然处于监听状态, 所以采用将终端节点的传感器数据采集和节点休眠机制结合起来, 采用休眠定时的方式对节点进行休眠唤醒。即该节点完成数据收集并将其发送至父节点后即可进去休眠模式, 将转至另一个终端节点对系统进行数据收集, 当休眠时间到, 节点自动唤醒, 开始下一轮的数据采集和发送任务。

2.3 数据传输

设置多个节点, 通过传感器采集变电站内部的温度, 实时的反馈到控制元件, 控制元件通过变电站内仪器的温度的当前值与阈值温度的比较, 通过上位PC显示并记录, 如果当前数据超过了设定的阈值, 则进行一下两个操作: (1) 发送指令到MCU, 直接对被控对象 (如空调) 进行控制; (2) 发送至LCD上显示并通过音频输出进行报警。

2.4 硬件设置

本设计的无线通讯协议采用802.15.4的CC2430芯片的Zigbee开放源码协议栈, 测温模块采用数字温度传感器DS18B20, 与传统的热敏电阻传感器比较, 可以直接读出被测温度, 工作电压为3V-5.5V, 测量精度高。电源模块采用锂电池供电, 但是锂电池的供电需要外界电路进行保护, 所以采用DC/DC转换器TPS61200, 实现对电源的输出短路保护和过热保护。主监控PC机程序是采用IAR编写, 将RFD节点采集到的数据通过路由从串口RS-232接口电路向协调器发送, 接收温度数据于上位PC显示、存盘并可进行历史查询。

3 结语

通过实地测试, 本系统能更好的实时性的反应出高压开关柜的运行状态及温度分布图, 可以对温度超过阈值的设备进行预报警和预处理, 添加历史结果查询界面更好的对事故进行追忆, 相对价格昂贵的光纤光栅温度传感器, 数字温度传感器和物联网的融合有着一定的实用价值。此外, 系统具有良好的适应能力, 可以适应不同的环境。

摘要：本文设计了一种基于物联网Zigbee技术的高压开关柜温度测量系统。考虑了高压开关柜的内部实时温度和负荷数据因素, 设计了一种高精度、可靠性高、安全性良好的智能测温系统。系统总体架构由数据采集器、数据处理器、通讯控制器、监控中心来共同完成对高压开关的内温度安全系数的监控。通过数字温度传感器DS18B20测得的数据获得柜内温度场的分布情况, 并依此为依据对高压开关柜的状态进行诊断, 预测温度的走向趋势, 对可能发生的故障进行预报警和预处理。设计的系统已部分在吉林市森东电气公司应用。

关键词：高压开关柜,温度测量,数字温度传感器,预报警,预处理

参考文献

[1]王奎英.基于ZigBee技术的高压开关柜温度测量研究[D].南京理工大学, 2011

[2]张新程, 付航, 李天璞, 徐露.物联网关键技术[M].北京:人民邮电出版社, 2011.7

[3]高守玮, 吴灿阳.Zigbee技术实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2009.6

基于物联网的智能开关 篇2

1、概述

油田涉及各种设备和系统，油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，分布比较零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定时检查各设备运行情况并记录各相关数据。这种方式必然增加工人劳动强度，并且影响了设备监控与采油数据的实时性和准确性。并且当抽油机、电泵、油压、油温等出现异常时不能及时发现，得不到有效监控、防患和控制。为此，油田急需建设一套基于物联网的油田智能信息监控系统。以实现智能的监测和控制油田的油井、计量站、联合站、油品集输、油罐、天燃气站等各种重要设施和油田安全生产场所，监测、采集和汇集生产各环节的数据，并进行相应的分析、定位、处理和控制。

该系统采用以ZigBee为无线通信技术和传感器技术组建无线传感器通信网络，并运用计算机技术、自动控制技术、嵌入式开发技术、现代通信技术、组态技术、音视频监控技术、GIS、GPS以及现代软件工程理论和软件编程方法等技术来解决行业信息化中生产信息的智能监测与控制，还可应用于各相关行业的各种信息化监测与控制领域。

2、应用背景

随着世界科技和经济的高速发展，人们对生产现场各种资源信息的获取和控制倾向于自动化、智能化，特别是具有危险性、人力不方便触及、数量巨大的设备参数控制等方面。例如：人们对石油的需求日益增大，石油资源又是一种不可再生的天然资源，加之油田企业各岗位原则上不增编的用人机制，在此种条件下如何确保油田企业安全、高效稳产是油田企业所面临的严峻现实。油田采油通常由油井、计量站、中转站、联合站、原油外输系统、油罐、天燃气罐以及油田的其它设施组成，整个采油厂、矿、站各种生产设施的工作状态及其产品（如水、油、气等）的相应数据（如温度、压力、流量等）就直接关系到油田生产的稳定及安全，而这些重要数据目前大多由人工方式每日定时检查设备运行情况并测量、统计相关各生产数据，这种客观条件必然使工人劳动强度加重，并且影响了设备监控与生产数据的实时性，甚至准确性，同时存在疏漏、笔误和作假等隐患。目前，我国一些油田企业也采取一些通过诸如RS485总线形式的局域有线网、便携式采集设备的方式或以GSM短信息的方式达到对油井部分生产数据监测和统计智能监控/专业服务

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之目的，一定程度上解决了上述问题，但这些技术有较大的局限性。首先，油田各采油厂、矿、站需要监测的设备量较大，并相对分散，有线组网方式布线困难，灵活性差，建设成本高，而且出现网络故障时，短时间内很难定位和排除故障点；其次，油田各采油厂、矿、站内通常都有大功率的电机、泵机甚至变电站，这些设备工作时所产生的干扰可直接侵入网络而导致有线网络瘫痪，严重时周边设备都不能正常工作；第三，有线网络对油田各设备的检修产生一定程度的障碍，一旦维修人员维修时不小心可能导致有线网络的物理连接失效，使有线网络不能正常工作。至于便携式采集设备，其只能解决部分生产设备或数据的采集和监测问题，而且由于其采集时需要人工安装到相应生产设备上，将相应数据采集到便携式设备中，需要经常拆装，其与生产设备的接口部分磨损严重，常出现接触不良或无法连接的问题，并且将采集来的生产数据需要人工方式再上传至生产监测分析系统，仍然存在数据的实时性差和便携式设备丢失等问题；采用短消息的方式也存在上述问题，即基于（GSM）的短消息（SMS）或无线分组网（GPRS）通信方式实现了仅是对油井设备的监控，虽然解决了油田井口一些设备的监控问题，但仍然存在短消息滞后、丢失、GPRS掉线等通信受阻问题，其通信设备相对于ZigBee模块成本高、还需长期缴纳信息服务费，该系统的实时性、可靠性和控制的安全性差。

传感器技术是一种自动检测技术，被广泛应用于工业自动检测领域；ZigBee（802.15.4协议）技术是一种新一代的短距离双向无线通信技术，具有低成本（免执照频段、免专利协议）、低功耗（省电）、网络容量大、安全性高、抗干扰力强、网络自愈力强的特点，二者融合并辅以相应控制器可克服以上组网方式或系统的局限性，彻底实现油田信息的智能化监测和控制。

3、系统建设目的

本系统是以克服上述缺失和局限性为基础，结合并推广了现有油田生产设备监控管理系统应用的设计思路，将油田的采油厂、矿、站中的计量站、中转站、联合站、原油外输系统、油罐、天燃气罐以及油田的其它设施的生产工况、工作状态等监测数据或信息，利用传感器技术和ZigBee技术构建无线传感器网络，并实时、安全、低成本地将监测和控制信息通过本地监控中心的油田信息监控管理系统软件接入油田企业现有的各级网络中，实现对油田企业各相关生产设备、生智能监控/专业服务

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产数据、安全指标等信息的监测、定位、分析处理、显示、警示和控制。

4、系统实施原理

本系统采用基于ZigBee通信与传感器组网的行业信息监控系统及其监控方法。以无线ZigBee技术为实现方式之一，其中基于ZigBee与传感器组网的油田信息监控系统包括如下单元：

监控对象N：指油田的各采油厂、矿、站生产中所关注的各种生产设备、生产状态、生产参数等信息，监控对象的编号N（以下同）可以取1，2，3，……，n（n<65000以下同）的整数。如各管线（水、气、油）的压力、温度、流速流量等；电机的工作电压、电流和功率等。

传感器模块N：对应于被监控对象从1——n整数编号，用于检测和识别被监控对象的状态，并将识别到的各信息转换为可识别的电信号（称数据信息）；

执行器模块N：对应于被监控对象从1——n整数编号，用于执行ZigBee终端节点模块发来的控制指令，对被监控对象的状态施加影响，使被监控对象的状态保持在系统预设的正常状态下；

ZigBee终端节点模块N：用于将传感器模块传来的数据信息发送给ZigBee路由节点模块（X或Y），并接收来自ZigBee路由节点模块（X或Y），经串行接口发给执行器模块, 同一网段的ZigBee路由节点模块的编号X和Y可分别是1，2，3，……，n的整数，n通常小于65000；

ZigBee路由节点模块（X或Y）：用于将来ZigBee终端节点模块或邻近ZigBee路由节点模块的数据信息发送给就近的ZigBee路由节点模块或ZigBee协调器节点模块，并将来自ZigBee协调器节点模块或ZigBee路由节点模块的控制信息发送给ZigBee路由节点模块或ZigBee终端节点模块；

ZigBee协调器节点模块：用于将来自ZigBee路由节点模块的数据信息通过串行接口或以太网接口传至本地监控中心，并将本地监控中心发出的控制信息发送给ZigBee路由节点模块；

本地监控中心：与ZigBee协调器节点模块直接相连接点监控服务器或服务器群所构成的局域网络称本地监控中心，其通过监控服务器或服务器群内的监控系统软件，处理和分析ZigBee协调器节点模块发来的油田生产信息，将相应的控制信息再下达给ZigBee协调器节点模块，运用组态技术、自动控制技术以及中间件智能监控/专业服务

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技术实现系统融合并直观地实时在大屏幕上显示和配以声光警示，必要时，将必要的相关信息通报异地或上级监控中心；

异地监控中心：油田网络信息系统中，除本地监控中心以外的其他网络均称异地监控中心，必要时其可通过油田现有的光纤网络，与本地监控中心联网，实现油田各生产信息的共享和交互。

传感器模块与ZigBee终端节点模块可组成一体或分体来监测，通过串行接口连接对被监控对象进行监测，按需将多个ZigBee终端节点模块、多个ZigBee路由节点模块和ZigBee协调器节点模块组成星形网、树形网、网状网以及它们间的组合网络，构建无线传感器网络的；以本地监控中心为组网参考点，由就近的协调器节点模块通过串口或以太网接口与本地监控中心的油田信息监控系统服务器或服务器群相连，通过监控系统软件（含数据库）对油田信息进行监测、定位和监控，遇突发事件时立即定位事件点并警示，对警示若无人工处置，则系统在一定时限内适时自动启动本地相应应急预案对事件进行处置；重大突发事件自动上报上级监控中心并根据事件优先级启动相应预案；本地监控中心通过已有的网络与异地监控中心相连，必要时与上级油田信息系统监控中心进行信息交互，重大突发事件可启动上级应急预案数据库中的相应应急预案，形成油田信息点、线、面相结合的智能化立体监控体系。

5、系统实施方法

该系统涉及基于ZigBee的水、气和油相关的温度、压力、流量等各类传感器，为表述表述方便将其定义为监控对象，具体实施方法如图1系统组成结构示意图。

监控对象1：指油田的各采油厂、矿、站等油田生产所关心的包括但不限于诸如油井、计量站、中转站、联合站、原油外输系统、油罐、天燃气罐以及油田的其它设施。具体例如各种生产设施的工作状态及其产品（如水、油、气等）的相应数据（如温度、压力、流量、流速等）；各电机的工作电压、电流和功率、温度等；各种重点安全设备或设施的安全警戒等；

传感器模块2：安装于监控对象1上，用于检测和识别被监控对象1的状态，并将识别到的各信息转换为数据信息；

ZigBee终端节点模块4：通过数据总线或RS232串口接收传感器模块2监测到的数据信息，将收到的数据信息发送给ZigBee路由节点模块5或ZigBee路由节点智能监控/专业服务

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模块6，并接收来自ZigBee路由节点模块5或ZigBee路由节点模块6的控制信息，同时将该控制信息发送给执行器模块3，通过执行器模块3对被监控对象1施加影响，使被监控对象1的各状态保持在系统预设的正常状态下；

ZigBee路由节点模块5和ZigBee路由节点模块6：分别接收来自ZigBee终端节点模块4发来的数据信息并转发给ZigBee协调器节点模块7，同时接收ZigBee协调器节点模块7发出的控制信息并转发给ZigBee终端节点模块4；

ZigBee协调器节点模块7：接收ZigBee路由节点模块5或ZigBee路由节点模块6发来的数据信息，通过串口或以太网接口将该数据信息发送给本地监控中心8的工控机或服务器或服务器群，同时将监控中心发出的控制信息发送给ZigBee路由节点模块5或ZigBee路由节点模块6；

本地监控中心8：由至少1台工控机或服务器或服务器群以及其他设备搭建的局域网络，其通过串口或以太网口与ZigBee协调器节点模块7相连，接收来自ZigBee协调器节点模块7的数据信息，进入系统监控软件数据库进行数据监测、分析、处理和定位，并将处置的结果以控制信息的方式发出给协调器节点模块7；

异地监控中心9：油田网络信息系统中，除本地监控中心8以外的其他网络均称异地监控中心9，其通过油田现有的光纤网络，与本地监控中心8联网，实现油田各生产信息的共享和交互。所有ZigBee模块中由 CC2431芯片及其外围电路构成，用汇编和C语言编程实现各模块的功能。在实际应用中，为实现油田各相关信息的共享，将搭建的无线传感器网络与油田现有的信息网络相连，通过各监控中心B/S架构、C/S架构或二架构相结合的系统监控软件，用逐级授权的方式安全实现油田信息的实时共享和交互，系统总体通信网络结构拓扑示意图见图2，部分油田报表实例间附表1。

需明确的是ZigBee模块无线通信的有效通信半径是100米左右，在实施中的经验是ZigBee各模块间的最远布设距离应小于45米，在实际复杂的工业环境中一旦相邻的一个ZigBee模块失效，则相隔此失效模块的两个ZigBee模块仍能通过自动搜寻而进行通信，从而实现网络的自愈和自恢复，确保了系统的稳定性和可靠性。

监控中心平台软件的具体实施方式是运用组态技术、计算机自控技术、GIS技术、GPS技术、三维浏览技术、中间件技术，以当前主流的B/S和C/S相结合的智能监控/专业服务

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混合架构实现，集信息采集、监视、监测、控制、指挥（调度）为一体的软件平台。

6、结束语

通过各种传感器技术实现对油田工业生产各重要设备或环节的监测与感知，结合ZigBee技术组建无线通信网络，建立物联网感知体系，利用本地和异地监控中心的油田生产信息监控系统软件，实现对油田各生产信息的实时、自动监测与控制。具有低成本（ZigBee免执照频段且免专利协议）、工作时间长（两节5号电池能工作6——24个月）、安全性高、抗干扰力强、组网灵活（拆装方便）、网络容量大、网络自愈力强的特点，并通过监控中心管理系统软件，本系统可有效降低油田工人的劳动强度，彻底解决了人工巡检方式、短消息方式以及其他方式采集和监控油田生产数据的不足和局限性。本系统的监控方法可最大限度地利用油田现有的系统或网络，变革油田信息系统原有分散、独立的集合式监管为以各级监控中心为核心的集成式监管，真正做到油田信息的智能化、实时化、网络化、系统化，特别是对重大突发事件的实时分析、决策和解决发挥不可替代的作用。本系统还可应用于市政、军事、电力、水利、能源矿业、家庭自动化、监狱、交通、汽车自动化、农业自动化、物流管理和医疗护理等领域，另外随着ZigBee芯片技术的完善，其还可以对局部区域内的移动目标例如车辆、监狱的服刑人员等进行跟踪和高精度定位。智能监控/专业服务

基于物联网技术的智能晾衣架 篇3

【摘 要】目前的智能晾衣架虽说功能不少，种类繁多，但却没有够实现远程控制的产品。为了实现远程的操作功能，我们提出了一种基于物联网技术的智能晾衣架的设计，采用先进的物联网技术和自动化技术，配合先进的传感器，通过无线模块实现数据的传输，可以随时监测并控制当前衣物的晾晒情况。

【关键词】物联网；智能家居；晾衣架

引言

如今互联网时代发展迅速，人们对物联网的使用需求不断增多，在各个行业中物联网应用广泛，尤其是物联网智能家居，随着时代的潮流不断向前发展，实现这种物联网智能家居最大特色就是能和app相连，用户只要利用终端系统就能随时监控设备的运行情况并进行远程控制。在您早上上班之前将之前洗好的衣物放到晾衣架上，当中午阳光强烈的时候衣物会自动翻转，还有突遇暴雨的时候衣架会自动收回防雨罩内，防止衣物被淋湿。而远在公司上班的你不单单可以实时了解衣物的晾晒情况，还可以通过手机随意操控这一切。这便是我们提出的基于物联网技术的智能晾衣架。在来上海上学的这段时间里，我发现上海很多居民房没有阳台，衣物都是露天晾晒或者挂在窗外的普通晾衣杆上，如果在上班时间下雨，那么衣物就都白晾了，因此我便产生了设计这个基于物联网技术的智能晾衣架的想法。智能晾衣架主要有以下三个主要系统组成。分别是自动伸缩系统，自动翻转系统，控制系统。有了这样的智能晾衣架上班一族就可以不用担心家里晾晒的衣物被暴雨淋湿，并且节省晾衣时间。

1.智能晾衣架控制盒系统硬件设计

该智能晾衣架控制盒系统结构如图1所示，控制系统利用单片机作为智能晾衣架的核心控制芯片。其主要特点是：具有编程简单、外围电路简单、可靠性高，而价格便宜等优点。利用雨滴传感器和光照传感器来识别晴雨天气。先进的WIFI串口模块，实现手机和单片机之间的通讯。在一般模式下单片机接收来自传感器的信号，经过分析后发出晾衣服架伸出、收回或者翻转等功能的指令，使晾衣服架自动伸出、收回或者翻转，有效地避免在下雨时，衣服无人收起而被雨淋湿了，或在阳光强烈时，衣服没有被阳光充分地晾晒。手动控制模式下，通过按钮开关或手机APP可以自由地控制晾衣架，其信号的优先级高于传感器的信号，用于晾衣服架伸出、收回或者翻转的控制。控制盒上有一个伸出按钮、一个收回按钮、一个开启或关闭自动收回功能的按钮（默认开启）、一个用于开启或关闭自动翻转功能的按钮、一个用于手动翻转的按钮。一组状态指示灯。手机APP端也有这几个按钮和指示灯。

2.智能晾衣架控制盒系统功能设计

翻转功能仅在晾衣架完全伸出时才能工作。当自动翻转开启，衣架完全伸出，并且系统检测到阳光强度足够时，每隔10分钟，翻转系统会自动地翻转到另一极限位置，改变晾晒的角度，使衣物晾晒更均匀。而不论是否开启自动翻转功能，只要衣架完全伸出，按下翻转按钮，翻转系统就会将衣挂翻转到另一极限位置。此智能晾衣架主体程序示意图大体如附图1所示。除附图1中所示部分之外，在衣架伸张状态下即有衣服晾晒的情况下为使衣服彻底晾晒干，特加入自动翻转系统，使衣服每隔十分钟自动进行一次翻转，以达到均匀彻底晾干衣服的目的。

3.智能晾衣架外观和结构设计

本智能晾衣架左右两侧是两个P型架，每个P型架上均有一组步进电机传动系统和一个菱形伸缩架，自动翻转架挂于两伸缩架末端，上面和两侧有防雨罩，大部分结构采用不锈钢矩形管，不锈钢矩形管有着较高的抗弯、抗扭强度，同时，自重较轻，表面光泽度极好，有很高的反射率。如同镜面的表面，非常美观。防雨罩采用丙烯酸塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、可选颜色和透明度、外观优美，顶部采用弧形设计，不易积水，并起到美观作用。

考虑到方便用户手动控制，将控制系统独立出来，做成一个控制盒，以便晾衣架装在没有阳台的窗外时可以在室内控制。

收回状态下体积2165mm*1215mm*608mm，外观可以参考图2。

4.自动伸缩系统设计

自动伸缩机构的主体为菱形架，使用步进电机和丝杠螺母副作为驱动，在菱形架上面的铰接处装有滚轮，配合导轨承受衣物的重量。外观渲染参考图的状态为半伸出半收回状态，在完全伸出的状态下，可承重70kg以上（固定的墙体强度足够的前提下）。图3为结构参考图。

5.自动翻转系统设计

自动翻转系统的电机和减速箱内有一组微动开关，用于检测当前衣挂的角度是否已到极限角度，为了防止相邻衣物相互干涉，翻转系统的翻转角度极限范围为-40°到+40°，图4为结构参考图。

6.结论

基于物联网技术的智能晾衣架的设计已经完成，最终再分析理论数据，进行受力分析和程序逻辑分析，结合实际使用的记录接过，对相应的细节进行修改。让上班的白领，上学的学生，外出的主妇不用再担心家里衣物没人收了。在外通过手机就能够轻轻松松了解衣物晾晒状况的同时还能对晾衣架进行控制，实现真正的智能化物联家居生活。

参考文献：

[1]陈微波，温进广.智能晾衣架[J].信息与智能手机（理论版），2011（12）.

[2]伊大成.带有天气感应的自动天窗控制器[J].电子制作，2006（6）：41-44.

[3]寿红伟，林利栋.自动伸缩式防雨晾衣架的研究[J].机械工程师，2010（7）：27-29.

[4]陈吴家，杨军，张灿坤等.光敏电阻响应时间的研究实验[J].物理实验，2009，27（3）：46-48.

基于物联网的智能物流研究 篇4

关键词：智能物流,物联网,电子商务,零售业

阿里巴巴CEO马云, 在建设初期曾提出, 电子商务有三个关键环节, 即信息流、资金流和物流。如今, 阿里巴巴、淘宝等牢牢掌控着信息流, 而资金流也由阿里金融和支付宝完美解决了。那曾表示绝不做物流的马云, 会放弃这个扼住了电子商务咽喉的物流吗?果不其然, 在2011年, 阿里巴巴宣布将斥资200亿元到300亿元逐步在全国建设起一个立体式的仓储网络结构。并提出:“希望10年之后, 在中国任何一个地方, 人们只要在网上下单, 最多8小时就能送到家”, 这便是智能物流的一个生动写照。

1 我国物流现状

从成立于1993年的第一家民营快递公司“快克达”发展至2012年的快递行业收入达831亿元, 中国的物流行业发展可以用“突飞猛进”来形容。并且随着电子商务的迅速发展, 物流行业的前景, 依旧潜力巨大。但物流行业的快速扩张, 也带来了许多问题, 如:依旧以传统技术为依托, 技术含量低;第三方物流分散, 服务、管理水平差;物流基础设施差, 增值服务基本没有。尤其是物联网的出现, 正引领着中国物流行业的一场深刻变革的到来。“物物皆相连”, 当任何物品都能与互联网相连接, 直接进行信息通信, 能实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理后, 中国智能物流将迎来大发展的时代, 物流行业将更加智能化、层次化、社会化。

2 浅析智能物流

那什么是智能物流呢?智能物流, 又名“智慧物流”, 是基于互联网、物联网, 通过集成自动识别技术、数据仓库和数据挖掘技术、人工智能技术, 让物流系统能够拥有人的“智慧”, 拥有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。它拥有5个特性, 即智能化、一体化、层次化、柔性化和社会化[1]。智能物流会更加以客户为中心, 实现资源的优化配置。

3 智能物流的主要支撑技术

3.1 自动识别技术

自动识别技术是通过特定的识别装置, 自动获取被识别物体的相关信息, 让后台进行分析和操作的一种数据采集数据。主要有条码识别技术、射频识别技术、生物识别技术、智能卡识别技术、光字符识别技术[2]。

3.2 数据仓库和数据挖掘技术

数据仓库是数据的存储地点, 它支持大量的复杂数据的分析处理, 同时可以多用户同时运行。而数据挖掘能够从大量的、无规律的、随机的、有噪声的数据中, 挖掘有价值的数据。

3.3 人工智能技术

人工智能就是模仿人的智能, 让智能机器能够做出与人类智能相似的反应, 来代替人类的工作。目前主要的方法有神经网络、进化计算和粒度计算。

4 物联网与智能物流的关系分析

4.1 物联网为智能物流提供了技术支持

物联网, 就是能通过在物品上添加无线射频标签, 把它和互联网连接起来, 实现物物相连。其中, 它的主要技术有:无线射频识别技术 (RFID) 、电子产品编码 (EPC) 、二维码识读设备、红外感应器等[3]。这正是实现智能物流的关键。

RFID是从20世纪90年代兴起的一种不需要接触就能自动识别物品的技术。当工作人员把目标物品的唯一标识 (EPC) 存储到RFID的标签上时, 客户就可以随时随地地读取到该物品的各种信息:如:名称、产地、类别等。就能实现对物品的定位、跟踪与监控。当物联网完全运用到物流产业中时, 物流产业将走向高端化, 智能物流便形成了。而二维码识读设备现在日趋成熟, 红外感应器的广泛运用必将推动智能物流的迅猛发展。

4.2 智能物流为物联网提供了实现可能

众所周知, 技术的进步动力源于商业的需求, 而技术的发展又会使这种需求扩大, 二者是根与源、支与流的关系。智能物流可以把物联网技术商业化, 并且迅速取得效益, 这也必将推动物联网的进一步发展与成熟。

如今, 传统的物流已经不能满足消费者多样化的需求, 正迫切需要一种更加“智慧”的物流出现。而智能物流的建设又是一项巨大的工程, 其中最大的瓶颈就是技术, 物联网正是顺应了这种需求。智能物流必将为物联网带来源源不断的资金流与高新技术人才。

5 智能物流的影响

5.1 对现有快递行业的影响

众所周知, 每到网购高发期, 如圣诞、元旦、春节、“双十一”等, 由于快递公司的工作人员和交通工具没有相应增加, 现有资源无法满足洪水般的包裹的运送要求, 导致包裹延迟到达十几天, 是常有的事情。而且因为快递行业的迅速扩张, 政策法规还不健全, 往往管理混乱, 从业人员素质不高。而解决这些问题的办法就是智能物流。智能物流对比现有物流, 优势在于: (1) 规范可控, 智能物流依靠智能化技术, 可以对车辆和货物进行监控和分析, 并且结合EDI等技术实现信息流的规范化, 从而整合现有资源, 实现对市场的有力监管[4]; (2) 智能, 通过对所监控数据的分析、对比, 可以对客户的需求做出快速的响应; (3) 方便快捷, 资源的整合使得物流的流转速度更加快捷, 大大提高了服务的效率和质量, 降低了人力成本, 能更好地为客户服务, 实现供应链的智能化和一体化。

5.2 智能物流对零售商的影响

根据调查显示, 在沃尔玛货架上的中国产品居然比中国市场上的同一产品还要便宜。究其原因, 是我国的商品配送费太高。沃尔玛实施统一采购, 统一分配的原则, 建立了自有的全球卫星通讯网络、配送中心, 最大限度地降低了成本。反观我国, 物流行业没有统一的物流制度、物流系统, 从供货商到零售商, 其中隐形的物流费用全部转嫁给消费者, 对此, 建立智能物流迫在眉睫。智能物流能够降低人力成本, 不断优化库存管理, 智能调度运输系统, 实时响应客户要求。同时它的主要技术RFID (射频识别) , 能够根据实际的库存变动和跟踪单品的营业额, 及时通知零售商补货, 从而提高员工的工作效率, 减少仓储成本。

5.3 智能物流对电子商务的影响

作为电子商务的三个环节之一, 物流一直是电子商务发展的瓶颈。“粥多僧少”一直是我国物流业的真实写照。2012年, 申通、中通、圆通和韵达四家快递公司承担了我国57亿包裹的80%[5]。但物流基础设施和设备严重落后, 以及快递人员的不足将越来越抑制快递行业的发展, 同时也制约着电子商务的发展。越来越多的网上消费者, 抱怨“快递”变“慢递”, 快递员才是顾客的上帝, 也从侧面反映出我国快递行业的困境。然而, 物流建设是一个庞大且回报缓慢的过程, 不少电子商务企业想自创物流, 但都无疾而终, 如:“淘宝大仓”, 但这并不影响各大电子商务企业的热情, 建设智能物流越来越成为电商企业、网购者的呼声。

6 结语

基于物联网的智能物流能够充分体现物联网的核心价值体系, 智能化、一体化、层次化、柔性化和社会化是它的主要特征。虽然, 目前智能物流还只是一个设想, 但随着物联网技术的发展, 自动识别技术、数据仓库和数据挖掘技术、人工智能技术等技术的成熟, 它在不久的将来一定会成为电子商务的一个核心竞争力。但作为物流信息化发展的下一站, 它的发展也面临诸多的威胁和挑战。只有政府、企业、消费者共同合作与推动, 为智能物流的发展创造良好的社会环境, 才能促进它健康、向上、有序的发展。

参考文献

[1]胥军.智能物流将推动零售行业跨越式发展[J].信息与电脑, 2011 (03) .

基于物联网的智能开关 篇5

关键词：物联网; 智能楼宇; 设施建设;

一、物联网技术

物联网[“Internet Of Things (Io T) ], 顾名思义, 这是一种物与互联网联姻的.技术。物联网以几项关键技术 (传感器技术、RFID技术、嵌入式系统技术) 为核心, 实现物品与网络的互联, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化的运行管理, 达到物物互联、信息融合的智能化数字化的物联网络。

二、物联网的应用

1. 物联网在楼宇中的运用

(1) 楼宇空调系统

空调物联网智能控制系统基于物联网技术, 通过智能优化算法根据环境等因素做出分析, 空调系统在算法分析结果下做出相应的调整, 优化其运行。比如当楼宇内的温度和湿度达到适宜数据指标时, 空调可根据数据指示暂时处于休止状态, 使空调系统达到最大限度降低能耗, 提高利用效率。

(2) 楼宇消防、安防系统

通过铺设各项消防烟雾传感器并对其进行网络连接, 使配有物联网系统的楼宇, 接收到报警信息时能迅速联动指挥控制中心, 物管也可据此巡查、询问、出警, 以避免重大灾害发生。对于非法入侵, 物联网安防系统通过红外感应器、门磁、玻璃破碎等各种设施进行非法入侵检测, 当检测到不法入侵信号或者设施被损坏时, 立即触发报警, 为尽快解除安全隐患提供最快的信息并极大地争取了更多的时间。

目前上海的浦东国际机场, 就运用了物联网技术构建了一个防入侵安防系统。上海浦东机场飞行区围界全长约27公里, 全围界布置各类探测器、传感器达7000多个, 实时地采集前端特征信号, 由指挥控制中心接收采集信号后, 在多节点协同融合识别、气象自适应等智能算法的分析, 对前端是否发生入侵进行判断并报警, 同时对入侵目标做出识别。

2. 物联网应用下的楼宇建设追求的目标

(1) 舒适性。在物联网技术与AI时代的当下, 随着技术的不断发展, 当两者充分结合, “物”与“物”, “物”与“人”将通过网络和人工智能相互连接与融合, 使人们在智能化楼宇中生活和工作, 无论是心理上还是生理上均感到舒适。

(2) 可靠性。在硬件和软件的不断尝试应用、不断改进和更新下, 技术愈加成熟, 楼宇的各个物联网系统也将更加可靠, 同时在发生故障时也将更加易于维护。在数据收集与分析算法方面, 也将更加智能, 更加稳定, 保证其最佳的可靠性。

(3) 节能性。物联网下的楼宇智能化系统正是为了确保机电设备高效稳定的运行, 系统要考虑设计最优的控制模式来满足楼宇功能需求, 既降低了设备运营成本及物业管理成本, 还能延长机电设备的使用寿命以及达到节能的目的。

三、目前存在的问题

1. 没有统一的技术标准

目前我国物联网技术缺乏统一的标准, 在物联网的发展过程中还将出现其他的新应用技术。如果技术标准不及时统一, 各行业就将各自为营, 移植性与互换性无法得到保证, 势必影响企业的发展规模, 也不利于产业链的整合。

2. 核心技术的国产化

在国内, 由于物联网技术兴起较晚, 没有及时跟上科技的研发与应用, 因此在相关的核心技术方面与发达国家仍有差距。例如其中的射频识别技术 (RFID) , 我国虽然生产厂家较多, 但缺乏关键核心技术, 尤其是超高频REID方面, 与发达国家或地区相比还一定的差距。

3. 安全隐患问题

物联网经由各类信息传感装备, 及时收集物体或进程等各类必要的信息, 与互联网连系构成的一个庞大网络, 故它存在着与传感器网络、移动通信网络和因特网同样的安全问题。如数据采集频繁, 其数据安全及隐私保护问题、网络的认证与访问控制问题、信息的存储与管理问题等, 这些安全问题能否得到解决, 决定了物联网系统是否稳定与安全。

四、总结

在物联网技术下的楼宇智能化建设使建筑与生活走向信息化与数字化, 不仅是空调系统与安防系统, 楼宇的其他系统结构也将在物联网技术的渗透下, 建立起一个更加舒适、和谐、现代化的环境。物联网技术与楼宇智能化在我国都是方兴未艾的新技术, 随着技术的发展与运用不断成熟, 它必将成为经济社会中的一大支柱产业。

参考文献

[1]王云汉.物联网技术在楼宇智能化系统中的应用[J].惠州学院学报 (自然科学版) , 2010, 30 (06) :77-81.

[2]刘轶彤.物联网技术引领楼宇智能化工程技术专业发展[J].天津职业院校联合学报, 2011, 13 (11) :93-95.

[3]刘泽南.运用物联网技术构建楼宇智能化系统[A].中国冶金建设协会工厂建设委员会.2014全国冶金建设管理文集[C].中国冶金建设协会工厂建设委员会, 2014:3.

基于物联网的智能开关 篇6

【关键词】公共交通；物联网；公交系统

0.引言

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，城市公共交通已成为人们关注的热点，它与人民的社会经济活动息息相关。城市公共交通车辆及其运行组织管理的优劣，已是一个国家一个城市的发达与文明程度的标志。因此各国政府及地方政府都对城市公共交通的发展倾注了极大的力量，尤其对智能公交系统的投入标显对信息技术的重视和致力改变现阶段公交系统管理的杂乱和不规范的决心。

智能公交系统基于全球定位技术、无线通信技术、地理信息技术等物联网技术的综合运用，实现公交车辆运营调度的智能化，公交车辆运行的信息化和可视化，实现面向公众乘客的完善信息服务，通过建立电脑营运管理系统和连接各停车场站的智能终端信息网络，加强对运营车辆的指挥调度，推动智慧交通与低碳城市的建设。

1.我国城市公共交通现状

自20世纪80年代以来，我国经济持续以较高的速度增长，但是，城市公共交通发展的现状却不尽如人意。

（1）公共交通的服务水平低。主要表现为速度慢、拥挤、不准时、候车时间长和乘坐不方便等。

（2）城市公共交通的分担率降低。尽管一些大城市实施了公交优先政策，但是，由于公共交通服务水平低，使得公共交通不但没能成为客运交通主体，而且人们利用公共交通出行的比例还呈下降趋势。

（3）不同时间段公共交通调度不变。主要表现为上下班公交车按既定班次发车满足不了居民需求而使得各趟公交车拥挤，而非高峰期公交车仍然按原班次发车以致于此段时间公交空置率加大，资源配置没有达到最大。

2.物联网概述

国际电信联盟（ ITU）定义物联网为通过二维码识读设备、射频识别（RFID） 装置、红外感应器、全球定位系统和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相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

随着物联网的提出并高速发展，物联网能够通过利用部署于其上的海量的多种类型传感器，获得实时的具有不同的信息内容和信息格式的数据（因为每个传感器都是一个信息源），并按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。另外，通过各种有线和无线网络与互联网融合，可以将物体的信息实时准确地传递出去。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，并利用云计算、模式识别等各种智能技术，广泛应用于不同领域。正因为物联网的这些技术优势，通过利用其前端智能检测，后端自适应接入，多机协同工作构架，以及强大云接入、云处理能力，为解决高速公路突发事件中交通应急处理这类部门涉及众多，结构复杂，且体系异构的兼具预警和保障的综合型信息系统的整合提供了有效的技术手段。

3.智能公交系统的工作原理

3.1 智能公交系统的总体结构

为了提升城市公共交通服务质量，就提高公交车到站准点率，缩短乘客候车时间，降低上下班乘车高峰时拥挤状况及乘车时间长等情况，提出在智能公交系统中采用RFID和GPS等物联网技术，通过对公交车自动识别、定位、监控和管理实时地获取车辆位置信息及乘客数量等信息，用以监控公交系统在既定线路上的运行状态以实现公交调度的智能管理。利用智能分析软件，对公交线路优化、站点设置和突发情况调度等情况进行智能优化配置。智能公交系统包括智能感知和智能调度两大系统。

3.2 智能感知系统和智能调度系统

智能感知系统是利用铺设在公交车、站点和公交卡中的RFID读写设备，结合所设读写器将公交车的运行状态信息实时地发生至调度中心。

智能调度系统是为公交调度管理提供信息服务的，利用所设的计算机系统和智能调度软件完成公交运行状态信息的储存、处理、协调控制等业务。

3.3 智能公交系统功能与实现

智能公交系统主要通过车辆运行状态监测、公交站点监测、公交卡及乘客信息监测和调度中心等模块提供信息完成智能控制。车辆运行状态监测主要利用铺设在公交车上的RFID实现信息的自动化采集。对车辆的出车、返回及停靠站等进行识别并记录，结合GPS实时定位车辆位置，及时共享信息。通过网络传送调度中心，用以智能分析以及处理、调度；公交站点监测主要为乘客提供实时、动态的公交信息，如：公交车地理位置，到达时间，车上人数情况及停靠站点状况等。另外，公交站点通过网络与调度中心互联，方便与调度中心进行信息交换，如监测到某条线路公交站点处人员大量滞留，可由调度中心根据实际情况加派公交车前往；公交卡及乘客信息监测主要是通过公交卡识别上车和下车的人数，以及识别乘客类型，智能提示为老人让座等信息，另外通过网络传送至调度中心，以供其分析处理；智能调度系统，负责数据的综合处理。通过车辆、公交站点、公交卡使用所传回的数据信息做出判断，完成对城市各条公交线路的实时监控和信息收集，及时地根据情况做出判断并完成调度工作，如若出现突发事件及时根据应急方案做出快速的处理，以实现公交系统的智能化优势。

4.结束语

本文分析了现代城市公交所面临的现状，并对物联网技术进行了概述。在结合物联网技术情况下连系公交系统组成智能公交系统，并分析了其工作原理及组成结构和各项功能的实现情况。

【参考文献】

[1]韩浩明，祝勇俊，束文涛.基于物联网的智能公交系统[J].科技信息，2011（27）：34-35.

[2]李向文，牟文飞.基于物联网的智能公交解决方案研究[J].解决方案，2010（5）：31-33.

基于物联网的智能农业系统研究 篇7

需求分析是系统开发的第一步, 本系统的系统功能主要有以下几点: (1) 环境检测系统, 即该系统必须能够完成对于管理区域内农田的环境参数进行监督和反馈, 其中包括了空气和土壤的温湿度、二氧化碳浓度、光照等, 并且能够实现对农田现场的监控, 保证农作物的安全, 并能够实现对智能设备的远程操控。 (2) 智能报警和远程控制, 系统能够实现对于农作物生长环境异常数据的报警功能, 及时地通知农田管理人员, 并可以适当的调节设定值[1]。 (3) 历史数据分析, 这也是职能农业最大的特点, 能够实现过去一年或者几年内数据分析, 从而改善农业生产的技术, 实现丰产高产。 (4) 电脑客户端管理, 即能够通过直观形象的操作界面, 实现能够从电脑端进行控制。

二、系统的组成

我们结合系统的需求分析将系统的组成分成了具体的四个层次, 分别为: (1) 感应平台设计, 主要负责管辖区域内农田环境参数的监督和反馈, 实时的检测农作物的生长环境的参数控制, 并且能够通过互联网传输出来。 (2) 网络传输, 即按照网络传输的协议使用LAN、WAN、PAN等网络标准。 (3) 管理平台, 管理平台主要包括农田现状界面、灌溉远程控制、农田水利管理等。 (4) 应用平台, 能够从电脑机房根据气象预测等, 实现远程控制, 全面的提高农业管理的智能化。

三、系统的开发平台设计

3.1无线传输协议选择。为了保证职能管理系统的全面的智能化, 本系统采用多种网络传输协议实现通信过程。例如3G网络、WAN局域网、GPRS定位协议等。由于本系统采用Zig Bee无线短距离通信, 因此详细的描述其实现过程, 这种通信有着廉价、低能耗、结构简单等优点, 相比于wifi来说更加的简单可靠, 对于处理器的芯片要求也不高, 开发成本较低, 而且该网络最多能够同时拥有65000个网络节点, 这对于本系统的设计和实现来说是完全足够的。

3.2硬件节点平台。由于涉及到大量的传感器, 这些传感器硬件节点也是开发平台设计的重要过程, 一般来说一个传感器硬件节点包含了电源、传感器、处理器和无线接收几个重要的功能元件。这些硬件节点的平台设计, 最基本的条件是能够支持Zig Bee短距离通信网络, 并且本身携带一定的处理功能, 具有一定的储存能力, 能够实现基本的网络节点中的功能需求[2]。

3.3系统的软件设计。为此我们借鉴了发达地区的职能农业管理系统, 采用CC2430芯片, 该芯片的计算速度和功耗都较低, 而是该芯片的初始化采用的是DMA的通道方式实现无线通信的过程, 初始化的过程包括了对芯片的逻辑电路和时序电路的重置、定时器的充值、RF寄存器的重启等。

3.4网关系统。传感器通过串行总线实现了在各个网络端口之间的通信, 到那时怎样能够实现远程的方向指令的传输和获取, 就需要网关系统的设计。为此我们选择了Tiny6410嵌入式核心板来实现, 并将Linux编写的操作系统配置到这块核心板上, 使用QT完成相关软件的编写和开发过程, 并对串口采集到的数据进行分类和处理, 网关系统的设计就是为了完成转发和控制。

四、系统调试

通过硬件的铺设, 以及软件的设计完成整个系统假设。通过现场检测到的数据和本系统检测的数据进行对比, 分析和比对系统的功能需求能否得到实现, 并且调试远程操作和管理系统是否运行正常, 并对系统的故障和缺陷进行完善。

本文简单地介绍了一个基于物联网技术的农业职能管理系统的设计与实现过程, 本系统经过测验证明能够很好的完成管辖区域内农田的智能化管理, 极大地实现了农业的现代化程度, 有着非常现实的意义。

摘要：由于现代农业管理中农田的种植范围大、监控点设置多、布线复杂等, 为此我们基于物联网技术对于当前的农业管理系统进行优化, 研究开发了基于物联网技术的职能农业系统, 并能够实现对管理区域内的农作物的土壤、环境、灾情预报、灌溉控制、温度控制在内的多项职能化的农业管理系统。

关键词：农业系统,物联网,系统设计

参考文献

[1]王冬.基于物联网的智能农业监测系统的设计与实现[D].大连理工大学, 2013:112-113.

基于物联网的智能建筑网络设计 篇8

如今,物联网作为战略性新兴产业在政府的高度重视下迅速推进,各部委针对物联网领域的支持政策纷纷出台,各省市积极推出了物联网产业发展规划。相关企业和投资机构积极介入,尝试推出物联网各类行业解决方案,涌现出不少优秀的应用案例与示范项目,推动了物联网的广泛应用。

物联网深度应用将催生行业变革。近年来,物联网技术的发展对智能建筑行业的影响无处不在,设备通过传感器联网遍及大部分子系统,改变了传统建筑智能化技术和产品的基本架构,基于物联网的智能建筑网络已悄然而生。但是,我国的智能建筑行业发展过程中依然存在一些不足之处,如:相关的数据通讯协议有待统一;相应的标准规范未能得到及时的更新和完善;有的还仅局限于“系统集成”的架构理念,采用传统的设计方法进行网络设计;有的项目甚至在设计阶段缺少智能化系统顶层设计等。因此,基于物联网的智能建筑网络建设仍然处于摸索阶段,有许多值得探讨和交流的话题。

为此,本期“技术热点”栏目以“基于物联网的智能建筑网络设计”为题展开阐述,特邀大家分析了构建基于物联网的智能建筑网络的可行性、体系架构、实施关键点及其重要意义。有观点表明,物联网技术正在不断发展、成熟,其将促进智能建筑网络设计向物联网架构设计发展,随着各地有关科技专项的相继展开,大家对基于物联网的智能建筑的发展充满了信心和期待。

基于物联网的智能开关 篇9

1 物联网体系架构

本文结合现有物联网的分成架构, 裁剪物联网的层次的划分以便于更加适合智能家庭系统。通过对物联网三层架构的研究与分析, 并结合智能家庭系统的应用方向, 本文裁剪并重新规划了三层架构中的细节问题, 如图1物联网体系架构所示。

(1) 感知层通过数据采集获取数据信息, 即通过传感器、RFID和条形码等采集模块获取, 组网与信息处理主要完成节点组网、数据压缩、数据预处理和降低信息的冗余度等任务。

(2) 网络层承担感知层节点设备的信息网络传输和基础网络环境, 网络层中的业务网是业务实现能力和系统运营支撑的核心网络。

(3) 应用层主要针对行业背景、行业领域和行业特色, 设计物物相连的应用方案, 本文主要针对智能家庭系统结构。

2 智能家庭的应用系统

基于物联网的启发, 智能家庭可创造物联网控制平台, 其控制平台可实现常用电器远程控制、室内远程监控和远程医疗等服务最终建设有线接入的安防、医疗、娱乐、教育和购物等的综合服务系统。智能家庭将物与物相连的家庭, 内部安装物联家电, 可随时无线控制, 也可通过网络远程控制, 外部连接有高速数据通信线路。家庭人员可通过电脑控制室内设备, 也可通过手持终端控制, 当出现异常现象时, 可智能向用户和物业报警, 用户也可通过手持终端远程控制室内设备。

本文基于物联网的智能家庭系统主要分为三大子系统, 即家庭物联医疗子系统、家庭物联视频监控子系统和智能电器控制子系统。基于物联网的智能家庭系统结构如图2所示。

(1) 家庭物联医疗子系统。社会的发展以及计划生育的实践, 造成很多孤寡老人一人在家, 而孤寡老人的健康问题将成为一大问题。中国的老龄化加快, 也必然对医疗提出更多要求, 即家庭物联医疗子系统。家庭物联医疗子系统可对孤寡老人或者不方便去医院的人员进行每天监测和实时监测, 免除病人就医难的问题。

(2) 家庭物联视频监控子系统。家庭物联视频监控子系统主要完成对家庭室内的实时监控, 当遭遇盗窃异常现象时, 家庭物联视频监控子系统则将相关视频信息发送给用户或物业管理部门, 其有效的制止盗窃事件的发生, 同时家庭物联视频监控子系统要确保视频内容的安全和用户个人的隐私问题。

(3) 智能电器控制子系统。智能电器控制子系统则完成家用电器的远程控制, 可通过手持终端对家用电器远程控制, 并能够实时查看家用电器使用状况。

3 结语

本文裁剪物联网的三层架构细节内容, 并设计基于物联网的智能家庭系统结构, 逐步深入研究设计家庭物联医疗子系统、家庭物联视频监控子系统和智能电器控制子系统。

参考文献

[1]张明杰, 韩建亭, 胡冰松, 刘文超, 用家庭网关打造物联网家庭应用系统[J].电信科学, 2010.

[2]王保云.物联网技术研究综述[J].2009, (25) 12:1-7.

[3]彭巍, 物联网业务体系架构演进研究[J], 移动通信, 2010.

基于物联网的智能家居系统设计 篇10

1 基于物联网的智能家居系统基本特点与设计思路

本文基于物联网的智能家居系统设计,较之物联网领域现有的家居系统,采用基于ARM9的嵌入式系统,以计算机技术为基础,依赖于TCP/IP传输协议,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[1];并充分利用现有的有关光照、温度、湿度和有毒气体检测数据采集的新型智能感知传感器,借助Zig Bee的自动组网功能,更方便数据的传输;同时应用网络访问技术、视频处理技术、语音识别技术使得智能家居系统的人机交互能力有了实质性的提高;该系统的远程人机交互已经不仅局限于短信报警等一些基于GSM/GPRS网络的短时通信,而是基于互联网通信集视、听、语音对话、远程操控于一体的全方位实时交互机制;由于系统充分利用互联网通信技术,网络安全自然是该系统的一个至关重要的环节,本文采用用户登录身份验证、数据加密等技术确保用户家居系统不被非法侵犯;智能网关设计应用Windows自带的IIS服务器,完成服务器配置,将为智能网关设计的ASP文件存入指定服务器文件路径C:inetpubwwwroot。

2 系统的基本架构

2.1 系统基本结构组成

系统包括通过电磁继电器与嵌入式微处理器相连接的智能家用电器部分,直接发送数据给MPU和与其直接相连的安全监测部分、智能感知部分、远程人机交互部分以及家庭网关,结合Zigbee网络通信技术、IP网络通信技术把智能安防、自动感知调控、远程视频监控以及远程控制融为一体,系统的基本架构如图1所示。智能家用电器部分的主要任务是提供舒适高效的家庭环境,如完成一些耗时的工作(室内温度提前调节、自动蒸煮);安全监测部分则与智能感知部分同时处理家庭安防以及室内感知任务,对移动物体的图像抓取及红外传感使得家庭安防更加可靠;远程人机交互部分借助家庭网关以及TCP/IP传输协议,使用户更加直接地掌控家居状态。

2.2 系统工作方式

着眼于家庭生活的舒适安全、高效节能,该智能家居系统借助无线局域网、Internet使嵌入式系统与底层检测设备连接,达到远程监测控制的效果。遵守TCP/IP网络传输协议,应用Zigbee自动组网简单易行,数据传输安全可靠,对网络安全做了具体处理的家庭网关满足用户安全访问的需求。家居中应用更加智能的传感器通过数据采集传输处理,来控制与之相连的家用电器,同时用户还可以通过访问家庭网关所在服务器进入控制平台手动操控用电器的开关,或者通过智能语音控制其工作或停止;视频采集可通过运动物体抓取实现自动报警功能,报警信息将通过网络直接以文字对话形式传送给用户PC;为了更好地满足用户对家居状态的了解,人机对话的网络平台还可以向用户提供存储于数据库中的当前各用电器状态以及其他室内信息;人机对话网络的控制平台、影像平台以及家居状态反馈平台三者结合,完成家居状态的检测与控制。当然,网络检测与控制是在用户身份通过网络验证并登录后才享有的权限,用户身份与登录密码是经加密后存入数据库的。出于安全考虑,一旦断电检测或者网络连接中断,所有处于工作状态的电器随之断电,防止完全失控下的意外事件发生;同时家居网络中硬件电路的过流保护,能够很好地防止各用电器故障而引起的安全隐患。各设备连接如图2所示。

3 智能家居系统的硬件组成

3.1 智能感知节点的硬件设计

智能感知节点包括图1的智能感知和智能电器部分,这两部分也就是该系统的主要前端设计。因功耗低、成本低、延时短、信息传输安全可靠以及工作频道可选,Zigbee网络通信技术长时间被研发人员采用。系统采用CC2530芯片实现Zigbee模块组网,并采用以其作为中心节点的星形网络拓扑结构,该结构适用于室内传输距离的小型网络,当然对于别墅或者居民区等一些传输距离相对较大的用户网络则可以采用簇状网络结构。系统采用星形结构,以控制器作为中心节点,各感知模块及家用电器作为分支,同中心节点连接。采用此种连接方式是以低功耗为前提,实现各感知模块的低延时通信,星形结构简单便于组网、管理与控制,达到用户对物联网络数据传输的可靠性与安全性的要求。智能感知终端节点主要包括终端节点的各种智能传感器、独立电源电路控制模块、电磁继电器以及智能家电,图3中除MPU均属于智能感知节点的硬件设计[2]。

3.2 系统的安全监测以及远程人机交互所需硬件设备

安全监测以及远程人机交互作为前端设计的一部分,视频采集元件自然是必备的,作为红外传感器的补充,应用图像传感器,结合图像处理的软件设计,该系统可以实现对于非法入侵的实时监测与报警。系统使用USB摄像头采集视频图像,经过TQ2440编解码处理,以及软件的运动物体抓取检测,实现安全监测。其中,考虑到ARM9对视频数据的处理能力,编码部分采用MPEG-4作为编码标准,支持网络数据安全可靠传输,同时也保证视频流传输具有相对较好的实时性,通常情况用户家庭网络要与外网联通,这样用户可以在任何地方通过网络身份验证后,经由网络访问实现与家庭网络的远程互联,以便监视与控制家庭内部环境,这样也就实现了智能家居系统的人机交互功能。工作流程如图4所示。

3.3 智能家居系统的智能网关设计硬件需求

作为该系统的核心环节,智能网关是实现系统监视与人工控制的关键部分。系统的正常工作要求网络畅通。当网络信号中断,系统软件自动切断所有工作电路的电源,避免系统在脱离监控下的完全自主控制。系统网络服务器应用基于Windows的Internet Information Services(IIS服务器),用户主机服务器完成IIS6.0的安装,并配置IIS服务器的ASP,将设计好的动态网页导入到服务器的默认地址C:inetpubwwwroot。用户可以通过互联网,在浏览器中输入属于自己家庭网络服务器的域名地址,浏览器默认访问服务器中对应的index.asp文件,也就是智能网关的入口文件。通过身份验证,用户可以开启智能家居的各个操作界面。

4 智能家居系统的软件实现

4.1 系统前端设计(传感单元与MPU连接机制)的实现

现代家居理念倡导低碳环保,要求在低能耗的条件下完成家居生活的智能化革命。本系统的传感单元采集、传输数据设计为周期工作,系统各传感元件状态可分为工作状态和休眠状态。进入工作时间或者MPU收到用户终端检测指令,传感终端节点被唤起,等待作为协调器节点的CC2530收集各节点数据,CC2530将采集来的数据通过无线网络传送给MPU(TQ2440),各传感节点的工作周期由MPU时钟控制。Zigbee网络的星形拓扑结构,包括传感节点、网络协调器和路由器,应用依据Zigbee协议栈的物理层、网络层源码,可以实现数据的采集与传输。使用ARM9内核版本ARM920T,采用更加节俭的多任务操作方式,即多线程控制[3]。将编写好的各电路部件的相关应用程序、驱动程序烧写到TQ2440内部。另外,用户PC访问的服务器与TQ2440的数据交互主要是通过对系统数据库的访问实现,系统前端与客户应用端能够访问数据库并读取数据、写入数据,如写入异常信号、读取异常信号,实现报警功能。传感单元与MPU数据交互连接机制流程如图5所示。

4.2 系统后台(WEB服务器、运动物体抓取以及语音交互实现)设计

4.2.1 系统网络服务器程序设计

完成IIS服务器安装与ASP配置进行用户远程网络控制平台的设计[4]。该平台主要包括网站首页所示的4部分:登录窗口、影像平台、控制平台、家居状态反馈平台(见图6)。

图中4个网页文件都是以.ASP形式存储[5],编写语言vbscript,应用Access数据库系统作为数据读写媒介,数据库中包含用户身份信息表、在线用户登记表以及家居状态记录表。用户登录页面需要用户名、密码以及验证码输入,用户信息提交通过身份验证方可进入家居操控其他平台,用户身份信息是经过MD5算法加密后存入数据库的用户身份信息表,有效地保证用户身份的安全,避免黑客直接盗用。当然如果用户没有成功登录就进行智能家居控制,系统会提示“请先登录,验证用户身份!”(如图7所示),起到阻止非法用户直接访问的作用。

影像平台则通过访问服务器间接访问ARM9视频信息,以流媒体形式,基本实现视频的实时下载观看。控制平台则是一些智能电器的控制开关,用户打开相关电器开关,实现家用电器的远程开启,提供无须等待的现代家居生活。家居状态反馈平台则是通过访问数据库中已经记录的家居相关数据,使用户更加具体地掌控家庭情况[6,7]。

4.2.2 运动物体抓取检测及语音交互实现

对于图像处理[8]的应用,根据运动物体的特征,家居监控的视频基本处于静止状态,即图像的帧间差别很小,运用运动估计算法可以轻松找到画面上某一位置的唯一变化,系统设定一个阈值,当运动估值块(16×16)的矢量变化超出阈值,MPU将发出入侵报警信号,从而实现图像处理方面的非法入侵检测,该检测可以弥补辅助传感元件对于入侵检测的不足。基于块的运动估计[9],图像处理算法是将视频序列的帧分成不同的处理宏块,对于当前帧的每一运动估值块在参考帧的某一给定搜索范围根据一定的块匹配准则找出与当前块最相似的块,即匹配块。匹配块与当前块的相对位移即为运动矢量,如果记录运动矢量过大,则判定非法入侵[10]。算法原理简单解释为

式中:MSE为均方误差(Mean Square Error);MAD为平均绝对误差(Mean Absolute Difference);CCF为交互相关函数(Cross Correlation Function);SAD为绝对误差和(Sum Absolute Difference);ft为当前帧;ft-1为参考帧;N为MB大小;(u,v)为搜寻中的坐标。

对于语音交互的实现功能主要是用户可以对计算机说话,达到控制家居状态的效果。对于智能语音交互实现,本系统采用微软的语音识别技术The Microsoft Speech API(SAPI)。SAPI包括两种识别方法:文本识别以及命令识别,它们的主要区别在于使用的识别比对对象不同。前者使用的是通用对象范畴,具有比对对象全面涵盖的特点,对象范畴由sdk提供,适用于没有预定目标的随机听写之类的应用,这种全面语音比对的方式必然导致语音识别准确度的大幅下降,识别速度与效率很低;后者的识别对象则需要开发人员根据用户需求自行编写,存储格式为xml。xml是一种标记语言,适用于Web传输,有其特定格式要求,用以定义sdk需要确定的一些标签和用以比对的词汇。根据本系统的应用需求,选择后者作为识别模式,在极少的比对对象中很容易匹配成功,语音识别迅速;同时因为候选比对项极少,所以一般不会识别错误。一般用来作为常用命令的识别,方便用户操作,代替选单命令等。本系统调用SAPI的Voice Commands API组件,该组件可以实现用户指令识别以及语音控制硬件系统。安装Microsoft Speech SDK5.1开发包,调用语音识别接口函数Isp Reco Context,它作为语音程序接收被请求的语音识别事件通知的媒介[11]。其中自定义字典的xml文件基本格式如下:

语音识别的基本程序过程如图8所示。

5 智能家居系统测试分析

该系统分别通过网络访问安全性测试,视频、语音检测准确度测试和数据采集、传输以及接收的硬件可靠性测试,基本实现系统各部的协同连接、可靠通信,能够满足用户对家居系统稳定、安全的要求。

系统的不同之处在于网络访问技术,通过浏览器访问家居系统后台服务器,结合智能网关的设计以及数据库访问技术的应用,系统已经基本实现了家居系统的互联网网络化,同时智能网关的网络安全设计,在一定程度上满足家庭网络系统的独立安全:系统用户注册信息(用户名、密码)经MD5加密后存储于家居系统服务器的Access数据库中。尽管MD5加密不可逆,但是由于该加密方式用户群体巨大,有一些解密网站数据库中存在大量MD5加密后用户数据,一旦用户信息被盗取,通过数据库比对技术,在一定程度上将导致黑客可以获取用户信息。MD5加密安全数据如表1所示。

根据数据分析,个人密码设置应尽量复杂,密码位数越多安全系数就越高,数字与字母的组合更能提高用户数据的安全性,另外经常更换无规律的密码就更安全。建议用户设置十一位以上的数字字母组合行密码,可以有效保证用户信息安全。当然面对日趋严重的网络安全挑战,智能家居系统的网关安全设置需要更进一步提高,从数据库安全技术上阻断黑客攻击。通过该系统的操作控制平台,用户可以在延迟低于30 ms的情况下进行指令发送与信息反馈。对于家庭用户要求,30 ms的延迟已经能够满足家居系统的通信速率。

视频检测系统对于运动物体(非法入侵)的检测采用运动补偿的简单操作,在保证检测准确度的条件下减少图像处理的计算,使得系统程序运行流畅。视频检测效果显著,检测准确度高达100%,同时借助程序设计实现非法入侵自动报警。视频检测结果如图9所示,图9a、图9b分别为固定摄像头采集的家居背景真彩图(原图为彩色)和二值图,图9c为非法入侵真彩图(原图为彩色),图9d是在二值化处理后检测到的非法入侵目标。当然,保证较准确的检测结果要求入侵对象运动速度在5 m/s以下,否则检测结果下降至50%。但是由于非法入侵检测还有硬件红外检测辅助,所以系统入侵检测报警可靠性始终能够保证在90%以上。

由于语音识别系统采用自定义字典,其中需要程序扫描配对识别的命令只有十几个,在相对安静的环境下,该系统的语音识别正确率为100%,通过系统识别后并能绝对准确地完成相应的高低电平发送,借助电磁继电器实现家电的智能语音控制。语音识别准确性测试结果如表2、表3所示。

根据汉语发音,在语音识别测试中短词组的识别效率普遍比长词组的识别效率高,另外,长词组之间有重复语音信号如“开”、“关”,可能形成语音识别干扰导致识别率下降。因此系统采用双层识别,首先识别设备名,如“空调”、“电饭煲”等,第二层识别操控指令,如“开启”、“关闭”,保证准确的语音识别效果。但是在过于嘈杂的环境下,该系统的语音抗干扰能力不够理想,以上检查结果均在相对安静的室内完成。去除系统这一弊端考虑在语音信号采集处改进滤波器的设计,通过处理得到相对单一的信号源。

各传感元件与MPU信息传递安全可靠,系统的工作周期为5 min,如烟雾传感器、有毒气体(CO)检测等,传感器能够周期性地向微处理器发送数据,此部分多应用商业提供的现成软硬件,信息采集、传输相对安全可靠。在监控摄像头的应用上存在一定的局限性,由于ARM9的处理能力有限,在MPEG-4编码过程中减少视频图像的数据量,减少每秒帧数,所以视频的流畅程度一般,基本能过满足用户对家庭环境的监控要求,另外视觉图像与实际情况存在约0.5 s的延迟。系统数据处理中心应用TQ2440ARM9处理器,其操作系统为Linux,这样该系统具有了较多的软硬件资源和可扩展接口,方便系统的维护与升级,也有助于再次开发,应用成熟的操作系统与处理器使得系统性能更加稳定可靠。

6 小结

当前智能家居系统作为现代传感网络以及物联网应用范畴,各种通信技术应用以及概念家居体验馆层出不穷,智能家居系统已成为常见的并逐渐成熟的现代生活理念。尽管如此,作为智能家居的应用研究,基于互联网的网络访问的访问成本、网络安全以及各信号数据传输的实时性、可靠性等方面仍需大力研究。

参考文献

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[2]景博,张劼,孙勇.智能网络传感器与无线传感器网络[M].北京:国防工业出版社,2011.

[3]李新荣,曲凤娟,谭浩强.ARM9嵌入式系统设计与应用[M].北京:清华大学出版社,2011.

[4]谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社,2008.

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[8]刘海波,沈晶,郭耸.Visual C++数字图像处理技术详解[M].北京:机械工业出版社,2010.

[9]端木春江.视频处理与编码中的运动估计技术[M].南京:南京大学出版社,2011.

[10]张玲.一种基于视频改进帧差在车流检测中的应用[J].重庆大学学报,2004,27(5):32-34.

基于物联网的智能开关 篇11

“ 物联网”的兴起，将对物流信息化整合，起到重要的推动作用。

可以说，物联网是开启物流信息化整合的时代引擎，谁抓住了物联网，谁就抓住了物流行业的未来！面对物流快递业务量的爆发式增长，“最后100米”配送已成为制约递送效率的关键性因素。为突破物流快递中这“最后100米”障碍，根据现代物品流通更网络化、电子化、自动化的发展趋势，融合了网络购物、电子商务、物流方式等现代商业运营模式，将远程通讯、GPRS定位、自动控制等电子科技融为一体，它将以全新的商业运营模式，引领并满足人们快捷、便利、低成本的物流消费的生活方式。快递终端的自助化简化了人工操作流程，提高了工作效率和准确性，可大大降低企业的运营成本。

目前中国物流行业在物联网终端系统方面还处于空白阶段，采用全能智能物流终端系统，在整个行业可率先取得客户满意度的提升，可大大提高公司的企业形象和运作效率，吸引更多的客户选择本企业。该领域先行者，有三泰电子和湘邮科技。其中三泰电子2013年11月30日发布的配股可行性报告中可以看到，2012年我国规模以上快递服务企业业务量达到56.9亿件，同比增长54.8%；而2013年1月至10月，规模以上快递服务企业业务量累计完成70.3亿件，同比增长61.3%。按年增长30%的保守估计预测，2017年我国规模以上快递服务企业业务量将达到211.27亿件，较2012年增长3.71倍。

此外，许多其他企业对智能快件箱业务也都有所尝试。公开信息显示，顺丰速运就在CBD、高端社区推出过储物柜以完善末端配送；韵达快递也在上海大学新世纪大学村、颐景园地区投放过24小时自助快递机；京东也有开展自提货柜的业务。

作为国内最大的智能储物柜终端供应商-杭州平望科技有限公司，基于先前一直以来的工业电脑稳定为前提，适应客户为出发点，创新总结了该行业应用特点，研发了一套用于物流、快递、配送行业“自助式网购商品物流平台系列”。

当前这几种平台都是基于传统工业电脑类似方式，以X86架构电脑为核心，延伸出不同接口适应不同应用。该方式具有以下几个特点：

特点优势劣势

1X86核心运算速度高功能强大成本高，发热大

2桌面系统应用开发快，部署快，适用于初期应用多变情况。系统单任务，效率不高，

3功能模块化维护方便结构复杂

4加固外壳坚实可靠，设备沉重，不利运输

根据市场需求，杭州平望科技还将陆续推出8，10.1，19英寸3款不同硬件平台的产品。下一代产品将采用更高性能更低功耗的Intel ATOM Bay-Trail-i及CISC架构嵌入式平台。操作系统除WINDOWS外，会扩展到Wince，Android，Linux嵌入式平台。以此将完成涵盖低端到高端，精简到全功能的产品线。

目前该行业还在发展初期，出现多种形式是正常现象，今后应该是“多种模式并存、一种模式主导”的格局。但是从长远来看，无论那种模式都离不开硬件载体，可以预见随着用户数量的普及，该市场焦点必定会从物流转向物联网，再转向庞大的移动用户群体，必定会带来井喷式的系统需求增长。我们期待杭州平望科技的表现。

近年来网络购物发展迅速，物流已成为主要矛盾，基于目前的情况，我司推出一种便捷、高效、快速的解决方案。

智能储物柜是一种新型的网络电子寄存柜，使电子商务网站与分布在各地的电子寄存柜形成一个完整的电子商务系统。电子商务网站通过网络对智能储物柜进行控制，用户可以通过网站或物流公司发送的密码，到柜子自行取物，大大降低了物流成本，也解放了顾客的时间。

智能储物柜是一款基于物联网的，能够将物品（快件）进行识别，暂存，监控和管理的设备。与PC服务器一起构建投递箱系统。PC服务器能够对本系统的各个储物箱进行统一化管理（如快递投递箱的信息，快件的信息，用户的信息等），并对各种信息进行整合分析处理。快递员将快件送达指定地点后，只需将其存入快递投递箱，系统便自动为用户发送一条短信，包括取件地址和验证码，用户在方便的时间到达该终端前输入验证码即可取出快件。该产品旨在为用户接收快件提供便利的时间和地点。

储物柜的布局，各个模块：

主柜体结构

对快递公司的好处：

集中投递，节约投送时间

节约成本，化解用工难题

智能投递，节约沟通成本

对业主的好处：

物业下班后，仍能取的快递

防止快递电话影响到正常工作

防止地址、电话等信息泄露

产品基本特点

1.安全性

箱体材质选用不锈钢板，能保障箱体防火、防震、防盗、防撬等性能，保护快件的安全性。使用箱体锁定系统，采取物理锁定和电磁开锁相结合，以保证箱体只有在系统确认的情况下才会被打开，同时为了确保安全，柜体周围会安装监控探头，24小时监控防止人为破坏。

2.便捷性

用户无需当面收快件，取件时间自由安排，自主操作更加人性化。

网点遍布社区、写字楼、高校校园，用户随时随地可在自家门口收取快递。

3.丰富的增值功能

支付功能：系统中集成第三方支付功能，方便各种第三方支付。自助缴费功能：增加有自助缴费功能，以方便用户进行手机充值、水、电、气等其他便民服务。

广告投放功能：智能快递柜提供流媒体广告投放功能，在主柜顶部安装屏幕，通过平台对终端进行广告投放控制，可通过网络进行更新广告内容，便于管理。

其他功能：未来智能储物柜还可以附加诸多功能，例如：社区生活信息、寄存转交、附近商圈优惠信息及优惠券打印、直购配送等生活增值服务。

4.揽件功能

通过快递柜，帮助快递人员进行快递揽件，增加快递人和业主方便、提供便民服务。

基于物联网的智能开关 篇12

关键词：物联网技术,智能家庭系统,应用分析

0 引言

物联网是继互联网之后的新一代的信息技术,而且物联网技术的产生主要是以实现节能、绿色以及减排等作为主要目的,给社会的发展带了积极的营销。物联网技术主要是家庭方面的智能应用作为其主要的突破口,因此就需要从而不同的技术应用方向来对家庭物联网技术的有效应用加以研究。近年来,物联网技术的发展异常迅速,真正渗透到我国多个行业方面的领域,并在这些领域到了获得了较为广泛的应用。

1 物联网概述

物联网是以互联网为基础所延伸和拓展发展的网络,物联网能够有效的将网络终端从普通的PC直接延伸和拓展到多种物品之间,以此来进行相应的通讯及信息交换。而且也可以通过射频识别、红外感应器以及全球定位系统,等多种信息传感设备,以此来按照相应的通信协议来讲所有所需通信的个体和互联网实现有效的连接,同时也能够进行数据和通信信息之间的交换行为,以此来保证各种网络中断设施能够进行智能化的定位、识别以及跟踪,还有实时监控和动态的管理等多种功能的一种网络。以物物相联的形式来实现和互联网之间的而有效整合,同时也实现了人类社会和物理系统之间的有效整合。在对网络进行整合的过程当中,通常都需要能力超强的处理器或者是中心计算机群来对网络范围当中的机器、人员、设备以及基础性设施实施有效的控制和管理。因此,物联网就是由多个有着更加透彻感知能力的传感设备所形成,这其中的互联网能够在任何的时间和地点来连接任何人的存在,从而促使传感器能够阻止一套网络的体系,然后再通过这种智能化的信息处理和数据的计算来促使数据信息能够真正实现相互传输,从而实现资源共享的目的,最终形成物物相联的综合性智能网络。

2 物联网技术的智能家庭具体应用

2.1 应用智能家庭节电类产品

我国电力的发展异常迅速,为了满足人们对于电力正常、有效输送的需求,电力行业制定了一套智能家庭计划的试行活动,通过国家电网开始在相应的城区范围内开始实行,一些居住着只需要通过一些比较小的终端机来实现家庭用电的节省,这样就能够对电费的支出,真正有效的实现节约的目的。而且国家电网公司在试点的家庭当中安装一个具有双向互动性功能的终端机,同时在这个前提和基础上铺设了具有传输信息的光缆和电缆,这样就能够真正保证这类家庭能够真实有效的感受到节约用电的良好性效果。

2.2 应用数模通智能型产品

如今物联网技术的发展促使很多地区都开始真正的实现智能化应用的转换。在这种情况背景之下,有很多具有一定规模的发展小区都会相应的组织一些有着不同档次的楼盘来进行组团,这样就能够充分有效的满足各种不同的类型以及层次内的消费群众,并以此来满足这些消费群众们的需要,而在这些各种不同类型的楼盘当中,通常对于智能化的需求方面有着明显的差距,因此其不但需要构建相应的模拟系统,同时也需要一定的数字系统来加以配合。不过在市场当中那些真正能够兼容模拟系统以及数字系统的混合组网解决方案缺乏得比较严重。因此这种发展情况当中,都可以使用相应的模数混合组网络的大规模的智能化社区来制定相应的解决方案来进行,以此来生产出现代化小区所能够事业的数模通智能型产品。这套方案的具体实施和操作就需要根据TCP/IP的协议来进行,从而能够真正的保证上面所显示的数据及图像等信息变得更加的生动、有效和逼真,因此就具有更加完善的功能。如今的数模通智能型产品已经真正的具有了非常强大的适应环境的能力,因此就可以在一些比较极端和特殊的的环境当中正常的运行,给小区内的住户们带来了极大的便利。

2.3 智能通家居产品 U-home 类型的应用

在当今物联网技术的发展背景之下,的帮助客户们获得更多、更加具体的网络操作智能化运行的有效解决的方案,从而将家庭内部的的网络随意的连接在本地社区内的网络当中,并在这个基础上再和外界方面的的大网进行网络连接连接。因此,通过这种智能型的家居的产品就能够真正有效的促使楼宇之间保持通话和对讲、视频的监控等功能。而且居民方面也可以对家庭内部的还有各种不同类型的家居或者电器来进行远程的智能化操作和控制,并以此来真正的实现家庭能源消耗方面的的管理工作。另外,也可以对居民们家庭当中的各种现代化的电器以及相关设备来真正的组合成家庭方面的信息管理工作的中心,促使居民们真正的体会到互联网技术所带来的融合形势,从而保证智能型家居系统能够极大的带来更加快捷和方便的体验。

2.4 智慧屋产品的应用

这就需要借助当代具有一定规模的小区当中所使用的智慧屋类型的产品,居民们能够有效的通过智能手机以及计算机、互联网技术等多种方式的运用,来进行远程的控制和操作管理的工作。而且居民在家庭生活当中也能够更加方便和快捷使用各种智能型的遥控设备或者是相应的移动设备的终端等来迅速的控制和管理好各种类型的家庭内部的电器设备,而且还能够迅速的在外出、就餐、会客等多种模式的切换操作,形成一系列的独具个性的场景模式 [3]。因此智慧屋产品使用的主要优势还是在于其所具有的安全性,以及无线通信和安装起来非常的便捷。而且,安装智慧屋这种智能型的产品也并不会损耗更多的时间和精力,这样就能保证居民们能够真实的体验到物联网基础上智能化的的生活体验。

3 结语