论文部分内容阅读
摘 要：以STC89C52微控制器为核心利用ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术的物联网智能家居控制系统实现了对智能家居的智能管理、无线操作，更大程度的提升了家居生活的便捷性、安全性、舒适性，同时也解决了智能家居系统中存在的能耗、准确性、稳定性、可扩展性等问题。
关键词：物联网技术；智能家居；STC89C52微控制器；ZigBee
近年来由于我国经济和计算机领域的进步，人们普遍对家庭生活质量的标准和要求也逐渐提高，极大地推动了物联网智能家居这一领域的发展和创新。但是目前我们国家的智能家居系统仍然存在着不少的问题，如系统成本高、功能实用性不强、个人隐私易泄露等。本文将简单介绍借助物联网中的射频技术、计算机技术等将家居中物品信息进行网络化处理，通过基于ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术的物联网智能家居控制系统较完美的改善和解决这些问题，极大程度的满足人们心中对智能家居生活的需求。
1.物联网和智能家居的概括
物联网顾名思义是指物品和互联网的集合，物联网本质是通过射频识别技术（RFID）、传感器、感应器等各种技术与装置，全天候采集需要调控和监管的物体的信息和动作，并且对采集到的信息进行处理和分析，然后结合互联网，建立人与物体之间信息的网络化连接，实现智能化感知物体并对其信息和动作进行识别和管理。物联网是互联网发展与进步的成果体现，它实现了对生活和工作中单个或多个普通物品的网络化呈现和信息化管理。物联网拥有全面感知、安全传递、智能化处理这三大基本特性。其中全面感知是指利用RFID、传感器、感应器等对物体信息进行全方面采集；安全传递是指物联网数据信息传递安全可靠拥有防窃取、防中毒、防丢失等性能；智能处理是指物联网通过互联网利用大数据技术、网络技术、传感设备等各种计算机技术和智能设备，对收集的物体的数据和信息进行分析处理，进而对物体进行实时智能化控制。
智能家居是以家庭居住场所为发展基石，与物联网相结合利用各种互联网技术，如：网络通信技术、大数据技术、智能控制技术、计算机应用技术等集成与家居生活有关的物体的信息和动作，并且能够进行数据分析和处理，从而创建惬意的住宅环境并实现家居物品智能化管理的系统，提升家居便捷性、舒适性、安全性。
2.系统的实现
2.1系统总体架构
ZigBee是一种新型的无线通信技术，是一种双向无线网络技术能够实现对家居各种环境及物体信息和动作的实时监测和智能预警。ZigBee技术拥有易操作、低成本、速率高、安全、短距离功耗低等特点，用以实现各种不同传感器之间的数据通信。
GPRS是移动通信技术和数据通信技术的完美结合体，是一项高速数据处理技术，与其它的通信方式相比具有一系列的优点，如快速传输、覆盖范围广、运营费用低等。
用户可以利用手机客户端和Windows客户端通过网络通信手段（可以选择TCP协议作为通信手段，TCP协议分4层：链路层、网页层、传输层、应用层，可以使数据信息传输更加的安全、高效、便捷。）手动命令物联网智能家居控制中心去调节室内温度、光线、门窗开关等。
2.2 系统硬件
系统硬件结构图如图2主要包含传感器、感应器、警报器、电源模块、ZigBee模块、GPRS模块以及STC89C52微控制器（家庭网关的控制模块STC89C52采用的是MCS-51内核，其主要特点是低功耗、高性能，能够很好的达到智能家居控制系统对实时性的要求水准。而且STC89C52微控制器还具有8K字节系统可编程Flash存储器，能够更加便捷的的对外围设备进行扩展）。
2.3系统数据分析与处理
系统初始化之后，通过STC89C52微控制器芯片所在的中央控制器控制对家居的信息和动作进行采集，利用各种硬件设备和计算机技术对家居环境是否安全进行初步运行检测，比如利用气体传感器、温度传感器等对房间内气体环境与温度环境信息进行收集和分析。然后通过手机客户端或者Windows客户端把数据传给用户。
用户利用传来的数据查看自己的家居环境是否安全并及时做出处理，也可以借助手机端和Windows客户端通过智能家居控制中心利用ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术对家居中各种数据进行控制和更改，并且智能家居控制中心会把安全检测的数据自动传送给家居预警控制中心和社区预警控制中心能够对不易察觉、无法预知的安全问题及时做出预警和处理，使家居环境变得更加安全、便捷、舒适和随意。
3 结束语
物联网的创新与进步强劲地推动着智能家居的发展，基本实现了家庭信息化，智能家居通过STC89C52微控制器芯片利用ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术把数据信息直接发送给用户能够直白的展现出家居内所有物品的状态参数，方便用户随时查看，并且用户无论在家还是在外工作都可以通过手机客户端和Windows客户端对智能家居进行调控，提高用户的工作和生活的便捷性。未来物联网智能家居控制系统也会不断发展变的更加完善，将努力提升软件和硬件的使用质量，完善不足之处。
参考文献
[1]胡承欢.物联网智能家居系统的工作原理及前景展望[J].住宅与房地产，2018，（11X）：96-96.
[2]王淼，张东洋，王琦，王鑫，付晓军.基于+SIM+900A+的物联网智能家居控制系统[J].河南机电高等专科学校学报，2014，（3）： 12-15.
[3]张维华，皇晓琳.物联网智能家居技术与标准化综述[J].信息技术与标准化，2012，（7）：35-38.
[4]李宇，王卫星，陈润泽.基于ZigBee的物联网智能家居系统[J].电子测试，2016，（3）：71-75.
[5]牛奕翔.基于ZigBee的物联网智能家居系统设计[J].计算机技术与发展，2019，（11）：31-41.
[6]原羿，苏鸿根.基于ZigBee技术的无线网络应用研究[J]计算机应用与软件，2004，（6）：89-91.
[7]辛海亮，钟佩思，朱绍琦，于英静.基于ZigBee的物联网智能家居控制系统[J]电子技术应用，2013，（12）：79-81.
作者簡介：
孙 勇（1999—），男，宿州学院学生.
关键词：物联网技术；智能家居；STC89C52微控制器；ZigBee
近年来由于我国经济和计算机领域的进步，人们普遍对家庭生活质量的标准和要求也逐渐提高，极大地推动了物联网智能家居这一领域的发展和创新。但是目前我们国家的智能家居系统仍然存在着不少的问题，如系统成本高、功能实用性不强、个人隐私易泄露等。本文将简单介绍借助物联网中的射频技术、计算机技术等将家居中物品信息进行网络化处理，通过基于ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术的物联网智能家居控制系统较完美的改善和解决这些问题，极大程度的满足人们心中对智能家居生活的需求。
1.物联网和智能家居的概括
物联网顾名思义是指物品和互联网的集合，物联网本质是通过射频识别技术（RFID）、传感器、感应器等各种技术与装置，全天候采集需要调控和监管的物体的信息和动作，并且对采集到的信息进行处理和分析，然后结合互联网，建立人与物体之间信息的网络化连接，实现智能化感知物体并对其信息和动作进行识别和管理。物联网是互联网发展与进步的成果体现，它实现了对生活和工作中单个或多个普通物品的网络化呈现和信息化管理。物联网拥有全面感知、安全传递、智能化处理这三大基本特性。其中全面感知是指利用RFID、传感器、感应器等对物体信息进行全方面采集；安全传递是指物联网数据信息传递安全可靠拥有防窃取、防中毒、防丢失等性能；智能处理是指物联网通过互联网利用大数据技术、网络技术、传感设备等各种计算机技术和智能设备，对收集的物体的数据和信息进行分析处理，进而对物体进行实时智能化控制。
智能家居是以家庭居住场所为发展基石，与物联网相结合利用各种互联网技术，如：网络通信技术、大数据技术、智能控制技术、计算机应用技术等集成与家居生活有关的物体的信息和动作，并且能够进行数据分析和处理，从而创建惬意的住宅环境并实现家居物品智能化管理的系统，提升家居便捷性、舒适性、安全性。
2.系统的实现
2.1系统总体架构
ZigBee是一种新型的无线通信技术，是一种双向无线网络技术能够实现对家居各种环境及物体信息和动作的实时监测和智能预警。ZigBee技术拥有易操作、低成本、速率高、安全、短距离功耗低等特点，用以实现各种不同传感器之间的数据通信。
GPRS是移动通信技术和数据通信技术的完美结合体，是一项高速数据处理技术，与其它的通信方式相比具有一系列的优点，如快速传输、覆盖范围广、运营费用低等。
用户可以利用手机客户端和Windows客户端通过网络通信手段（可以选择TCP协议作为通信手段，TCP协议分4层：链路层、网页层、传输层、应用层，可以使数据信息传输更加的安全、高效、便捷。）手动命令物联网智能家居控制中心去调节室内温度、光线、门窗开关等。
2.2 系统硬件
系统硬件结构图如图2主要包含传感器、感应器、警报器、电源模块、ZigBee模块、GPRS模块以及STC89C52微控制器（家庭网关的控制模块STC89C52采用的是MCS-51内核，其主要特点是低功耗、高性能，能够很好的达到智能家居控制系统对实时性的要求水准。而且STC89C52微控制器还具有8K字节系统可编程Flash存储器，能够更加便捷的的对外围设备进行扩展）。
2.3系统数据分析与处理
系统初始化之后，通过STC89C52微控制器芯片所在的中央控制器控制对家居的信息和动作进行采集，利用各种硬件设备和计算机技术对家居环境是否安全进行初步运行检测，比如利用气体传感器、温度传感器等对房间内气体环境与温度环境信息进行收集和分析。然后通过手机客户端或者Windows客户端把数据传给用户。
用户利用传来的数据查看自己的家居环境是否安全并及时做出处理，也可以借助手机端和Windows客户端通过智能家居控制中心利用ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术对家居中各种数据进行控制和更改，并且智能家居控制中心会把安全检测的数据自动传送给家居预警控制中心和社区预警控制中心能够对不易察觉、无法预知的安全问题及时做出预警和处理，使家居环境变得更加安全、便捷、舒适和随意。
3 结束语
物联网的创新与进步强劲地推动着智能家居的发展，基本实现了家庭信息化，智能家居通过STC89C52微控制器芯片利用ZigBee无线通信技术和GPRS高速数据处理技术把数据信息直接发送给用户能够直白的展现出家居内所有物品的状态参数，方便用户随时查看，并且用户无论在家还是在外工作都可以通过手机客户端和Windows客户端对智能家居进行调控，提高用户的工作和生活的便捷性。未来物联网智能家居控制系统也会不断发展变的更加完善，将努力提升软件和硬件的使用质量，完善不足之处。
参考文献
[1]胡承欢.物联网智能家居系统的工作原理及前景展望[J].住宅与房地产，2018，（11X）：96-96.
[2]王淼，张东洋，王琦，王鑫，付晓军.基于+SIM+900A+的物联网智能家居控制系统[J].河南机电高等专科学校学报，2014，（3）： 12-15.
[3]张维华，皇晓琳.物联网智能家居技术与标准化综述[J].信息技术与标准化，2012，（7）：35-38.
[4]李宇，王卫星，陈润泽.基于ZigBee的物联网智能家居系统[J].电子测试，2016，（3）：71-75.
[5]牛奕翔.基于ZigBee的物联网智能家居系统设计[J].计算机技术与发展，2019，（11）：31-41.
[6]原羿，苏鸿根.基于ZigBee技术的无线网络应用研究[J]计算机应用与软件，2004，（6）：89-91.
[7]辛海亮，钟佩思，朱绍琦，于英静.基于ZigBee的物联网智能家居控制系统[J]电子技术应用，2013，（12）：79-81.
作者簡介：
孙 勇（1999—），男，宿州学院学生.