物联网智慧家居系统研究杨阳DOI：10.16661/jki.1672-3791.2017.30.011摘要：智慧家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、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，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，本文探讨了如何把带有物联网功能的家居设备通过ZigBee组网有机地结合起来，使整个系统能够稳定有效地运营。关键词：物联网智慧家居ZigBee：TN929：A：1672-3791（2017）10（c）-0011-02随着信息技术特别是计算机、通信、网络、自动控制以及物联网、移动互联的迅猛发展与提高，促使了家庭生活的现代化，衣食住行的舒适化，居住环境的安全化，人们对家居环境的安全性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。人类技术发展的最终目的和方向是服务于生活所需，越来越多家居产品不仅会具备简单的智能，更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻松、安全。智慧家居也正是在这种形势下应运而生。智慧家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、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，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。1为什么采用ZigBee局域网ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议，与WiFi、蓝牙等相比，其主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、快速、可靠、安全。具备近距离、低复杂度、自组织、低功耗等特色。由于其网络可以便捷地为用户提供无线数据传输功能，因此，在物联网领域具有非常强的可应用性。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备，是智慧家居设备物联的首选。2“智慧家居”系统结构基于ZigBee的智慧家居主要包含网关集中控制系统、灯光控制系统、电机控制系统、智能家电管理系统、无线环境监测系统、智能遥控系统、智能安防监控系统、智能健康管理系统以及场景管理系统等。在家庭网关和每个子节点上都接有一个无线网络收发模块，通过这些无线网络收发模块，数据在网关和子节点之间进行传送。3系统功能设计主要解决的是如何把带有物联网功能的家居设备通过ZigBee组网有机地结合起来，使整个系统能够稳定有效地运营。3.1网关集中控制系统网关集中控制系统是智慧家居系统的“大脑”，属于中心控制设备，用于集中控制基于ZigBee接入的智慧家居各子系统，功能强大，是智慧家居的总控制器，属于最重要的一个系统。3.2灯光控制系统实现对全宅灯光的智能管理。对灯光的控制可分为简单的开关控制或者与把灯光控制系统接入家庭网关，做到复杂的灯光控制。可实现对每个房间的灯光的亮度调节、开关控制，场景组合控制，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关，调光，全开全关及“会客、影院”等多种一键式灯光场景效果的实现；控制路径可以采用终端、WebPAD、以太网、手机WAP、电话等远程控制。从而实现智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。3.3电机控制系统电机是家庭中常常会用到的东西，如自动窗帘、遮阳板、自动门窗、自动水闸、自动煤气开关等，电机控制系统把装有无线通讯节点的电机产品统一组网，集成到一个电机控制系统中，智能控制，主动上报状态，智能化管理。3.4家电智能自动控制电器控制采用弱电控制强电方式，既安全又智能，多种智能控制方式：（1）通过家庭智能终端或无线彩色触摸屏进行操作、控制；（2）通过拨打电话进行操作、控制；（3）通过Internet对接入ZigBee的家电进行操作、控制。实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出时断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制。3.5智能遥控系统通过一个集成的智能遥控器或是移动终端APP，就可以在家里任何地方遥控家里所有物联设备。将ZigBee组网通过防火墙及密钥等方式接入Internet，还可以随时随地进行家居设备的智能遥控。3.6智能安防监控系统能够实现防盗报警、消防报警、气体泄漏报警、远程监控和紧急求助报警等功能...