物联网智能家居ppt学习教案

1、会计学1物联网物联网(lin wn)智能家居智能家居ppt第一页，共40页。1.1.1、物联网推进智能家居产业化进程。1.1.2、节能减排和环境保护是智能家居的发展方向(fngxing)，也是智能家居的重要功能体现。1.1意义(yy): 物联网被广泛应用于多种领域，促使智能家居的应用会以非常快的速度蔓延开来。目前，在国内各城市正加快建设物联网工程，物联网的加快建设将大大促进智能家居产业化。第2页/共40页第二页，共40页。国外起步早、投起步早、投入大、应用入大、应用先进的信息先进的信息与通信技术与通信技术、成果显著、成果显著、技术成熟、技术成熟国内起步晚、市起步晚、市场需求大、场需求大、政府支

2、持、政府支持、发展快、有发展快、有很大的发展很大的发展前景前景第3页/共40页第三页，共40页。系统系统总体总体框架框架设计设计系统系统软硬件软硬件实现实现互联网互联网第4页/共40页第四页，共40页。应用层应用层应用及控制应用及控制(kngzh)：浏览器、各类用户移动终端、信息管理中心、数据库等：浏览器、各类用户移动终端、信息管理中心、数据库等网络层网络层核心承载网络：核心承载网络：3G、4G、WIFI、Blue toothZigbee、互联网等、互联网等接入层接入层接入网：汇聚节点、接入网关、接入网：汇聚节点、接入网关、M2M终端、终端、分布式数据融合与处理等分布式数据融合与处理等感知层感

3、知层信息感知采集：条码识读器、信息感知采集：条码识读器、RFID读写器、读写器、各类传感器等各类传感器等第5页/共40页第五页，共40页。智能家居总体智能家居总体(zngt)控制解决方案控制解决方案:第6页/共40页第六页，共40页。多类型家居设备互联控制：多类型家居设备互联控制： 开发具有多电器开发具有多电器(dinq)接口、能够将家中所有电气化设备统一联接口、能够将家中所有电气化设备统一联网，实现设备集中控制。网，实现设备集中控制。4.智能安防控制智能家居控制系统1.智能照明控制2.智能家电控制3.智能窗帘控制5.智能背景音乐6.家庭影院系统第7页/共40页第七页，共40页。物联网智能家居

4、，主，分机设备物联网智能家居，主，分机设备(shbi)程序流程图：程序流程图：NYYYN模块初始化将接收到数据转发各分机采集参数并以短信方式发出控制继电器发送参数发送数据给主机是否接收到分机数据？有按键按下？初始化收到数据？是本机数据N（a）主机程序流程图（b）分机程序流程图第8页/共40页第八页，共40页。式实现功能，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。优点：1、控制：就地控制、多点控制、遥控控制区域控制等。2、安全：通过弱电控制强电方式，控制回路与负载回路分离。3、简单：智能灯光控制系统采用模块化结构设计，简单灵活、安装方便。4、灵活：根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设

5、置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。第9页/共40页第九页，共40页。输入设备输入设备DTMF模块模块单片机单片机输入设备输入设备显示模块显示模块家居设备家居设备DTMF模块模块单片机单片机显示模块显示模块家居设备家居设备总总线线第10页/共40页第十页，共40页。调地暖进行定时或者远程控制，让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。优点：1、方便：就地控制、场景控制、遥控控制、电话电脑远程控制、手机控制等。2、控制：通过红外或者协议信号控制方式，安全方便不干扰。3、健康：通过智能检测器，可以对家里的温度、湿度、亮度进行检测，并驱动电器设备自动工作。4、安全：系统可以根据生活节奏自动开启或关

6、闭电路，避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。第11页/共40页第十一页，共40页。也可以手动开关。第12页/共40页第十二页，共40页。1、安全：安防系统可以对陌生人入侵、煤气泄漏、火灾等情况提前及时发现并通知主人；2、简单：操作非常简单可以通过遥控器或者门口控制器进行布防或者撤防。3、实用：视频监控系统可以依靠安装在室外的摄像机可以有效的阻止小偷进一步行动，并且(bngqi)也可以在事后取证给警方提供有利证据。第13页/共40页第十三页，共40页。信息处理电路无线通信发射电路红外探测电路语音报警电路键盘输入电路无线通信接收电路显示电路语音处理电路拨号电路CPUGPRS通信模块市话线路第14

7、页/共40页第十四页，共40页。可以美化空间，又起到很好的装饰作用。优点：1、独特：与传统音乐不同，专业针对家庭进行设计。2、效果：采用高保真双声道立体声喇叭，音质效果非常好。3、简单：控制器人性化设计，操作简单，无论老人小孩都会操作。4、方便：人性化、主机隐蔽安装，只需通过每个房间的控制器或者遥控器就可以控制，还可以调节音量大小。第15页/共40页第十五页，共40页。优点：1、简单：操作非常简单，一键可以启动场景，如音乐模式、试听模式、卡拉OK、电影模式等。2、实用：拥有私人电影院，自己就是导演，在家可以随时看大片，为您节约宝贵时间。说“镇宅之宝”一点也不为过，在周末可以与自己的好朋友拉近距

8、离。3、气派：通过千兆交换机连接到各个房间，即可通过遥控器/平板在不同的房间操作投影仪、电视机，分享私家影库。备注：可配合智能灯光、电动窗帘、背景音乐、进行联动控制。第16页/共40页第十六页，共40页。多样化的系统远程监控：多样化的系统远程监控： 系统监控是目前智能家居控制系统系统监控是目前智能家居控制系统(kn zh x tn)的重的重要需求，多种监控方式可提高用户对系统的需求和满意度。要需求，多种监控方式可提高用户对系统的需求和满意度。系统远程监控手持遥控Internet监控3G、4G传输技术Zigbee蓝牙技术第17页/共40页第十七页，共40页。硬件设计核心(hxn)处理器设计基于4

9、85总线的物联通信设计以太网通信部分设计基于GPRS的远程报警部分设计人机交互部分设计Zigbee与蓝牙技术第18页/共40页第十八页，共40页。 核心处理器LPC2378性价比高，接口(ji ku)丰富非常适合网络协议转换，多设备接口(ji ku)的应用环境。 对于本文设计的智能家居控制系统，需要多个UART接口(ji ku)、以太网接口(ji ku)和大量的IO接口(ji ku)。第19页/共40页第十九页，共40页。 如右图：如右图：485网络结构，实现智网络结构，实现智能设备的即插即用功能能设备的即插即用功能(gngnng)。 电流调理电路负责隔离总线中的电流调理电路负责隔离总线中的电

10、信号和智能设备的输出电平，将输电信号和智能设备的输出电平，将输出电平转变成规范的出电平转变成规范的485输入信号。输入信号。 接入检测电路是用来检测单片机接入检测电路是用来检测单片机指定引脚的高低电平的改变，代表智指定引脚的高低电平的改变，代表智能设备的生命周期。能设备的生命周期。第20页/共40页第二十页，共40页。 本系统本系统(xtng)(xtng)中使用中使用ARMARM处理器处理器LPC2378LPC2378中带中带DMADMA的的10/100M10/100M以太网模以太网模块块DP83848IDP83848I，硬件结构图如图所示。，硬件结构图如图所示。第21页/共40页第二十一页，

11、共40页。 GPRS远程报警使用SIMCOM公司生产(shngchn)的SIM300CZ模块，本部分设计的关键点在于：1）使用嵌入式系统实现了短信的收发功能；2）对现场采集终端采集到的异常信息进行合理分析处理，并及时通知用户。人机交互部分设计人机交互部分设计 人机交互人机交互部分的主要部分的主要组成部分应包组成部分应包括括LCD液晶显示屏液晶显示屏(OCM12864)(OCM12864)、信息、信息控制按键、实时时钟控制按键、实时时钟(DS1302)(DS1302)、信息、信息存储器存储器(FM24C64A)(FM24C64A)、状态指示灯、语、状态指示灯、语音提示音提示(HMA-TTS)(H

12、MA-TTS)等。等。第22页/共40页第二十二页，共40页。NY按键功能设置发送参数设置GPRS发送格式采集参数并以短信方式发送开始采集数据读取短信并设置相关参数设置接收号码删除SIM卡中的短信按键按下？第23页/共40页第二十三页，共40页。USBCC2430Debugerzigbee-0协调(xitio)器模块电源GPRS模块USB RS232SD cardTFTLCD6410核心板AUDIOVIDEOCannaRS 232KEY LEDzigbee-1结点模块Blue tooth主模块RFLD模块zigbee-2结点模块zigbee-3结点模块zigbee-41结点模块zigbee-5

13、结点模块Blue tooth从模块传感器模块传感器模块 传感器模块 传感器模块 传感器模块传感器模块CPLD swither功能(gngnng)拓扑图：IOT Gateway第24页/共40页第二十四页，共40页。项目主要(zhyo)创新点：第25页/共40页第二十五页，共40页。项目(xingm)拟解决的关键问题：第26页/共40页第二十六页，共40页。项目(xingm)可行性分析第27页/共40页第二十七页，共40页。485通信协议：通信协议：帧头地址命令数据长度数据校验和帧尾$Addr0 x000 x000 x00* RS-485 RS-485通信协议中的通信帧主要分为两种类型：通信协议

14、中的通信帧主要分为两种类型： 第一种为查询类型，包括询问第一种为查询类型，包括询问(xnwn)(xnwn)主机是否在线主机是否在线，获取当前该电器设备的运行参数；，获取当前该电器设备的运行参数； 第二种为控制类型，通过控制类型命令帧可以对家用第二种为控制类型，通过控制类型命令帧可以对家用电器进行档位的设定，以及家用电器的开关等。电器进行档位的设定，以及家用电器的开关等。第28页/共40页第二十八页，共40页。命令（功能）类型内容字节长度备注查询类型0 x511询问智能设备是否在线0X521获取当前常规数据0 x531获取当前档位值控制类型0 x541设置用户定义的档位值0 x551控制智能设备

15、运行0 x561控制智能设备停止主要(zhyo)命令类型如下表：第29页/共40页第二十九页，共40页。GPRS短信协议短信协议(xiy)设计：设计：短信类型报警类短信控制类短信查询类短信 用户和智能家居控制系统之间需要制定相应的短信通信协议。用户和智能家居控制系统之间需要制定相应的短信通信协议。本文本文(bnwn)(bnwn)中制定的短信通信协议将短信内容分为三类短信：报中制定的短信通信协议将短信内容分为三类短信：报警类短信、查询类短信和控制类短信。警类短信、查询类短信和控制类短信。第30页/共40页第三十页，共40页。表表1 报警报警(bo jng)类短信的格式类短信的格式类名 指令格式指

16、令说明回复内容报警短信设备ID：故障原因：发生时间：年月日时分故障报告不需回复设备ID：异常关闭原因：发生时间：年月日时分异常报告不需回复第31页/共40页第三十一页，共40页。表表2 查询查询(chxn)类短信的格式类短信的格式类名指令格式指令说明回复内容查询短信ASK+H?询问短消息操作方法回复短信指令ASK+O?询问该智能设备是否在线成功：设备ID：在线，允许远程设置设备ID：在线，不允许远程控制失败：设备ID：不在线ASK+L?询问该智能设备当前档位值成功：设备ID：当前运行的档位为XXXX。失败：设备ID：不存在设备ID：查询失败第32页/共40页第三十二页，共40页。表表3 控制控

17、制(kngzh)类短信的格式类短信的格式类名指令格式指令说明回复内容控制短信SET+L+设置该智能设备的档位值成功：设备ID：档位已设定为失败：设备ID：不存在设备ID：设置失败CTRL+H控制该智能设备开始运行成功：设备ID：完成运行操作设备ID：已处在运行状态失败：设备ID：不存在设备ID：运行操作失败CTRL+F控制该智能设备停止运行成功：设备ID：完成停止操作设备ID：已处在停止状态失败：设备ID：不存在设备ID：停止操作失败第33页/共40页第三十三页，共40页。 嵌入式处理器作为嵌入式处理器作为485485总线上的主机总线上的主机(zhj)(zhj)，轮询各个，轮询各个接入智能设备的数据通信调试。接入智能设备的数据通信调试。第34页/共40页第三十四页，共40页。 客户端通过客户端通过InternetInternet网络测试智能网络测试智能(zh nn)(zh nn)家居控制家居控制系统，