1、基于物聯網技術的智能家居系統設計研究摘 要智能家居是物聯網技術應用開展的重要方向，本文主要介紹了智能家居系統的幾個功能模塊設計與研究。利用ZigBee組網技術和Android平臺實現了系統的監控和數據交互。具有構造靈敏、操作便捷、安裝調試方便的特點。【關鍵詞】物聯網 智能家居 Android1 需求分析目前，智能家居還處于行業開展的初步階段。不同的實際環境對智能家居有著不同的要求。有些著重家庭電器控制，有些可能關心家庭平安安康，還有用戶希望建立各個方面的智能化家居環境。常見的智能家居模塊有：智能照明系統、智能門禁系統、安防工程系統等。2 系統總體設計2.1 系統網絡架構智能家居系統的網絡構造采

2、用物聯網中的三層分層體系架構，分別為感知層、網絡傳輸層、應用層。感知層：主要負責家居環境中相關傳感器、控制器、識別裝置、有線或者無線網絡的物理連接構成。是物聯網的核心層，主要對物品標識和信息智能采集。網絡傳輸層：主要分為外部網絡接入和家庭內部組網傳輸。在家居系統中可通過IEEE802.3、無線局域網、RFID射頻技術、ZigBee等進展組網。實現不同協議之間的標準互聯，并與外部骨干網絡連接。應用層：把家居系統中感知和傳輸來的信息進展分析和處理，并作出判斷，實現智能化的管理、應用和效勞。本系統的無線傳感網絡采用星型拓撲連接。主要包括控制中心、家庭網關主節點、假設干的傳感器無線通信子節點、效勞器。

3、通過傳感器子節點上的ZigBee模塊與網關上的ZigBee無線收發模塊之間通信，進展采集的數據傳輸。系統構造如圖1所示。2.2 功能模塊設計系統堅持模塊化設計原那么，有利于以后對功能模塊進展擴展。智能家居系統主要模塊由：智能門禁系統、環境監控系統、平安監控系統、智能燈光控制系統。2.2.1 智能門禁系統通過RFID和指紋識別技術改變傳統的鑰匙開門方式。2.2.2 環境監控系統該模塊通過無線傳感網絡實時采集房間內的環境數據，用戶可以直接在終端上進展查看相關信息，如溫濕度、光線明暗程度、有害氣體濃度等，并分析環境舒適度，根據數據庫提供建議。2.2.3 智能燈光控制系統通過紅外傳感器、光線傳感器、無

4、線控制等完成設計。當有人進入房間時，紅外傳感器接收判斷數據，對房間的燈光進展翻開。同時通過挪動控制端對燈光直接進展操控。2.3 系統數據庫設計智能家居系統數據庫主要分為兩部分，用戶相關數據和采集數據部分。用戶相關數據包括了用戶信息表、RFID卡表。用戶信息表主要用于門禁管理，對用戶身份進展識別，同時對系統進展管理。用戶表構造如表1。采集數據表主要用于存放各類傳感器采集到的數據，方便控制中心進展訪問處理。3 系統實現3.1 門禁模塊實現智能門禁系統利用RFID射頻識別技術和指紋識別傳感器進展設計。用戶首先對卡進展數據注冊，同時將指紋信息存入數據庫中。在工程工程中，通過創立RFID.java類，編

5、寫readData、writeData、selectCard、downloadKey、authenticationExternKey等方法實現對門禁系統的RFID的讀寫、尋卡、密鑰驗證等操作。創立SerialPort.java類，實現門禁系統模塊中和RFID模塊的串口連接操作。3.2 環境監控模塊實現本模塊通過溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、煙霧傳感器、火焰傳感器等實現數據的實時采集監控。將數據通過ZigBee模塊將數據發送給網關節點。在監控中心頁面上可以實時顯示出來，根據系統設置的閾值進展判斷數據是否合理，并進展報警提醒。傳感器的數據采集后使用Modbus通信協議的RS232串口進展數據

6、通信，Modbus通過編寫線程ReceiveThread.java類實時獲取傳感器數據。由于傳感器采集到的值不是十進制，因此需要對傳感器值進展轉換。封裝DataCovert.Java類進展轉換和校驗。3.3 燈光控制模塊的實現通過控制中心向效勞器發送開關燈的命令懇求，效勞器接收到后將數據命令轉發到家庭網關主節點，通過ZigBee網絡向各個燈節點傳輸控制信息，實現燈光的控制。同時系統根據光線傳感器采集到的數據，結合系統預制定的相關參數，進展燈光最優合理化調節。為用戶提供舒適的光感環境，同時節約能源。4 完畢語通過物聯網技術對家居系統進展智能化改造，可以大大進步生活質量、具有平安可靠、設備靈敏添加等優點。但目前只是初步實現家居智能化，間隔 真正的實現智能化還有很長的路要走。參考文獻1童曉渝，房秉毅，張云勇.物聯網智能家居開展分析J.挪動通信，2021，349： 16