物联网与智能家居范文

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1 绪论

1.1 物联网智能家居定义

关于物联网，简单来说就是通过装置在各类物体上的SIM卡、传感器、二维码等，经过接口与无线网络相连，给物体赋予智能，可实现人与物体间和物体与物体间的沟通和对话，这种将物体连接起来的网络被称为“物联网”。

1.2 物联网智能家居背景

智能家居是在互联网的影响之下物联化体现，物联网智能家居的起源是在20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化（HE，Homen Electronics）的出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念（HA，Home Automation）。80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。

2 物联网智能家居体系结构

2.1 智能家居系统结构

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。

2.2 智能家居消费结构

智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。 正因为如此，国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究，一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚！ 智能家居至今在中国已经历了近12年的发展，从人们最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程。

3 中国智能家居发展现状

3.1 中国智能家居技术现状

我国的物联网智能家居的发展与国际上相比是还是有一定差距的， 目前我国流行的433M，315M无线产品采用的技术都属于国际淘汰的落后技术，这些技术在安全性，可靠性，抗干扰能力，自修复能力等等方面已经完全不能适应物联网智能家居的发展。至于蓝牙（包括低功耗蓝牙）在安全性方面一直存疑，致使除西方发达国家外的其它国家都不敢大规模采用。WiFi因其便利性广受家庭用户欢迎，作为一种普通的网络接入技术它无可厚非，但作为智能家居无线技术（WiFi包括低功耗WiFi）还存在安全性差、组网规模小、无自修复能力等缺点，尚不能满足智能家居的需求 。

在2011年11月28日，工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》中指出，“推进传输技术突破，重点支持适用于物联网的新型近距离无线通信技术和传感器节点的研发，支持自感知、自配置、自修复、自管理的传感网组网和管理技术的研究”协调推进产业发展，以形成和完善物联网产业链为目标，引入多元化的竞争机制，协调发展与物联网紧密相关的制造业、通信业与应用服务业。

物联网的目的是要将各种信息传感传动单元与互联网结合起来从而形成一个巨大的网络，在这个巨大网络中，传感传动单元与通信网络之间需要数据的传输。物联传感技术是全球第一个利用物联网来控制灯饰及电子电器产品（我们通称为zigbee产品），并将其作为智能家居主流产品走向了商业化。它在自配置、自修复、自管理、低功耗，高安全、抗干扰等方面有着非常独特的优势。

3.2 中国智能家居研究现状

相较于传统的智能家居，物联网智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。物联网智能家居与传统的智能家居在通信方式上有着明显的差别。传统智能积极的通信方式是有线，这种方式主要的缺点是前期安装施工和后期改造比较麻烦，且不易维修。而物联网智能家居的通信方式是无线，这种方式的最大优点在于给设备的扩展留有足够的空间，便于后续的自由扩展。

物联网智能家居能实现用户家庭的最大智能化，更符合现代家庭的需求。物联网智能家居最大限度的将家居设备连接到一个局域网上，实现了用户家庭的最大化智能。它可以将家居中的所有物品连接起来，实现家居网络中所有物体均可被寻址、所有物体均具有通信能力、所有物体均可作、部分物体具有传感与信息上传共享功能。

4 总结

家居生活迈向智能化是必然趋势，而随着物联网等新兴技术相继进入智能家居行业，众厂商也各自形成了自己的特色产品，价格也逐步向平民化的趋势迈进。从有线到无线、从概念炒作到应用实施，智能家居经过十几年的发展历程，终于实现了质的跨越。未来的智能家居，将会更好的为用户服务。而物联网则成为智能家居发展的一道重要分水岭，将对智能家居的发展方向、产业规模进行拓展和延伸。物联网时代下的智能家居将更加具有发展潜力。

参考文献：

[1] 戴春荣.我国移动产业现状和发展前景分析[J].上海证券报.2009，25（5）：22-23

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1 引言

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按协议与通信网络相连接，进行数据信息交换和共享，以实现远程数据采集和测量、智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。实现自动智能处理物品的信息状态，并进行管理和控制，实现信息获取和物品管理的互联互通。F代社会科学技术、通信设备的不断开发和应用，物联网以“全面感知、无缝互联、高度智能”的特性被视为第三次信息化浪潮[2]。随着人们的生活水平不断提高，居住条件不断改善，生活品质不断提升，物联网智能家居应运而生，作为家居智能的核心部分，物联网智能家居网关系统的研究、开发和建设必将是国家经济发展的新趋势。

物联网智能家居是采用计算机网络技术、无线数据传输技术、网络布线技术、计算机接口技术将与家居生活有关的各个子系统如灯光、窗帘、煤气、温湿度、安防控制、信息家电、场景联动等功能有机地融合在一起，应用各种通讯网络实现互联互通，利用必要的安全机制，达到网络化综合智能控制和管理。

现有的通信网络主要用于人与人之间的信息传递，感知网则实现了人与物、物与物之间的无线通信[4]。但不足的是，各种感知网络技术和通信协议都没有形成相对统一的标准，并且传感网的数据信息不能进行远距离的传输，导致传感网与以太网之间无法进行直接通信。为了解决这一矛盾，一种新型的网元设备――物联网网关应运而生。

2 物联网网关简介

在物联网智能控制系统中，通信网络和传感网络是通过物联网网关实现连接和设备管理的。物联网网关屏蔽了感知网内部的异构性，并对感知网络和终端节点进行管理。转换和标准是物联网网关的关键技术，屏蔽感知网异构性必须进行协议的转换，建立统一的指令及标准是实现网关管理功能的必要条件[5]。物联网网关是物联网智能家居的核心，主要进行数据信息协议转换、运行状态控制、数据信息汇聚以及寻址认证等，这也是物联网智能家居的数据信息汇聚中心和控制中心[6]。

3 物联网网关基本功能

（1）数据转发能力。物联网网关作为互联网与传感网络之间的通信桥梁，必须支持传感器网络内部数据的协同与汇聚，并以多种方式桥接传感器网络与互联网。数据转发是其最基础的功能，能同时在传感网终端、互联网终端发送和接收数据。

（2）协议转换能力。传感器网络数据信息常规多采用IEEE 802.15.4等通信协议，以太网多采用TCP/IP协议通信，网关必须进行协议转换。物联网网关向下将下层不同标准格式的数据统一封装，确保不同的感知网络的协议变成统一的数据和信令，向上将上层下发的数据包信息转换成感知层协议能够识别的数据信令和控制指令[7]。

（3）管理控制能力。对于任何网络来说，管理控制功能是不可缺失的。对网关进行管理，如注册、权限、状态监管等管理；对传感器节点的管理，如器件标识、运行状态、网络属性等管理；对智能家居的控制，如远程监测、机械控制、系统诊断、智能维护等。物联网网关接收应用数据和信令，进行识别后下达给传感器节点，实现物联网网关对下层传感器节点的管理与控制。但由于协议和技术标准不同，所以网关的管理能力也不尽相同。

4 物联网网关系统设计

中国通信标准化协会（China Communications Standards Association，CCSA）将物联网主要分为三层：第一层为感知层，第二层是传送层，物联网网关位于本层，第三层是应用层。

（1）感知层。感知层的关键技术主要有检测技术、近距离通信技术，它是物联网发展和应用的基础[8]。感知层主要是由传感网和采集数据信息设备搭建而成。数据采集通常利用各类传感器、RFID、GPS、视频摄像头等设备来完成。传感网络是由多种数据采集设备和许多传感器及其节点组建的。

（2）传输层。传输层的关键技术主要有远程通信技术和网络技术，以现有以太网为基础，载入感知层获取的数据信息进行远程传输，实现感知网与以太网的结合。

（3）应用层。物联网应用层是以数据为中心的物联网的核心技术，利用经过处理的数据信息，为用户提供远程或近郊的控制和服务。各类信息通过各种设备在这一层进行处理和控制，各层之间通过可控的信息分析和运算为用户提供各类服务。

4.1 物联网网关系统的硬件设计

物联网网关由嵌入式ARM9架构的32位RISC微处理芯片、GPRS/Zigbee通信模块、FLASH模块、ARM模块、接口电路、电源等几部分组成。感知层主要由MCS80C51处理器和CC2420无线射频收发器通信模块搭建而成，该模块同时还搭载了嵌Zigbee通信模块，实现网络子节点间的数据传输[6]。物联网网关硬件实物图如图1所示：

4.2 物联网网关软件系统设计

物联网网关位于传输层，主要负责管理平台与感知节点间的数据信息交互[9]。感知节点属于系统中的感知层，其上嵌入了数据处理模块，其主要作用是解析命令和上报数据，收集传感数据信息，并上报给网关，同时接收网关下发的信令。传感网内部的工作（如数据收集和时间同步等）则是通过数据传输协议和基础服务模块共同协作完成。物联网网关软件结构如图2所示：

感知节点和管理平台之间的通信是通过网关来完成的，网关在接收到节点数据信息的同时，也向管理平台接收和报送数据信息。管理平台的信令是通过GPRS模块和以太网模块来接收和发送的。命令映射模块进行信令解译，并将信息传输给节点或网关。协议转换模块实现了传感网数据包解析，并进行统一封装[10]。日志管理和配置管理是网关的主要管理方式，用于记载重要事件和网关的配置信息，并进行数据上传。数据信息发送和传感网信令分发是由数据上报和命令模块中sink节点来实现的。

综上所述，系统的应用管理层是通过管理平台来控制和管理网关与传感网络的，管理平台在数据库中自动保存数据信息和维护子系统，并进行数据分析、数据统计和数据存储，实现了服务端和客户端与网关之间的数据信息传输，同时为用户提供便捷的操作界面[8]。

5 物联网网关设计系统实验测试

5.1 物联网网关的数据信息丢包实验测试

（1）传感网节点之间数据信息传输过程中丢包。在物联网网关硬件设计过程中，由于传感器件的不稳定性造成传感网的不稳定性，使得丢包现象时有发生，本网关的丢包实验未对其进行测试。

（2）网关从串口读取sink节点数据信息时丢包。从串口读取sink节点数据信息丢包现象测试相较为简单，为每一个数据包信息设置序列号，将发送的数据包与接收的数据包序列号进行比较。若相同，则说明没有发生丢包现象，不相同则有丢包现象。

（3）网关与以太网等进行数据信息传输时丢包。测试此种丢包现象是在物联网网关管理平台程序设计过程中添加一段测试程序，使其能自动记录发送的数据信息与未发送的数据信息，并记载与管理日志，在统计中发现此丢包情况较为少见。

本次实验测试中，设置了10个不同的传感器节点，发送数据信息周期为6 s。管理平台每收集到2000个数据包信息作为一次丢包记载测试实验，进行实验十次的测试结果如图3所示：

在图3中，横坐标的标值表示实验次数，纵坐标的标值代表丢包数。可以看出，管理平台在收集到1～2000个、2001～4000个、6001～8000个、12001～14000个、14001～16000个、16001～18000个数据包信息时，测试实验丢包数为1个，管理平台在收集到4001～6000个、8001～10000个、10001～12000个、18001～20000个数据包信息时，测试实验丢包数为2个。10次实验测试结果的平均丢包率为0.6‰，低于CCSA限定的最大丢包率1‰，通过测试实验可知此设计符合标准要求。

5.2 物联网网关的数据信息时延实验测试

物联网网关的数据信息时延也是测试网关性能的一项关键指标。网关的数据信息时延是指读到一条完整的数据信息到完成发送这条数据信息之间的时间间隔[2]。本次实验测试中，也设置了10个不同的传感器节点，数据信息发送周期为6 s。网关每接收并发送1000个数据包信息作为一次数据包信息的平均时延实验，进行10次实验的测试结果如图4所示。

在图4中，横坐标的标值表示实验次数，纵坐标的标值代表平均时延，单位为ms。可以看出，10次中管理平台每接收并发送1000个数据包信息，数据包平均转发时延依次为：8.728060822 ms、9.101037166 ms、8.798108656 ms、9.040832460 ms、8.709430585 ms、9.078904791 ms、8.729397024 ms、8.902405368 ms、8.789098456 ms。远低于CCSA规定的平均时延的上限（IPTD）100 ms。

6 结束语

物联网网关是物联网智能家居的关键技术部分。本文设计了一种基于物联网智能家居网关系统，利用现代信息技术与网络技术，通过不同类型感知网之间的协议转换和建立统一的指令与标准，实现传感网与以太网间的数据信息接收和发送以及对感知网络的管理与控制。为感知网络和以太网之间数据信息传输建立了空中隧道。此系统经过实验测试，具有良好的稳定性和可控性。相信经过不断的改进和创新研究，物联网网关将被广泛地应用于智慧城市、智能电网、远程监控、环境监测等领域。

参考文献：

[1] 何晓明，欧亮，朱永庆. 物联网网关的设计与实现[[J]. 广东通信技术， 2012（4）： 23-24.

[2] 陈海明，崔莉，谢开斌. 物联网体系结构与实现方法的比较研究[J]. 计算机学报， 2013（1）： 54-55.

[3] 吴建军. 智能家居系统软件设计与实现[D]. 成都： 电子科技大学， 2014.

[4] 李众，王鹏澄，陆海空，等. 基于ZigBee、以太网、WiFi技术的网关设计[J]. 测控技术， 2015（3）： 18-19.

[5] 陈琦，韩冰，秦伟俊，等. 基于Zigbee/GPRS物联网网关系统的设计与实现[J]. 计算机研究与发展， 2011（9）： 25-26.

[6] 胡金辉. 物联网网关关键技术的研究和实现方案[D]. 西安： 西安电子科技大学， 2012.

[7] 张贝贝. 基于ZigBee技术的智能家居控制系统的研究与实现[D]. 青岛： 青岛科技大学， 2016.

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一、物联网的定义与核心技术

智能家居的概念在20世纪初就已经出现，随着计算机信息技术的发展，为智能家居注入了新的内容，但是目前智能家居并没有在人们生活中普及。近年来对物联网技术的研究不断深入、云计算技术也日趋走向成熟，这带动了智能家居新的发展，为智能家居的普及提供了新的契机。

物联网（Internet of Things，简称：IOT）是一种基于互联网发展与延伸的新兴网络模式，是以互联网为核心的扩展网络，但是用户端延伸到物品，实现了物物间的信息交换与通信交流。物联网核心技术包括全球定位系统、传感器、红外感等传感设备以及应用软件与网络服务等，其中比较重要核心技术有RFID技术、WSN 技术与传感器。

二、智能家居的主要功能模块与解决方案

智能家居系统主要有五个模块：主控模块、电器控制子系统、照明控制子系统、安全控制子系统以及网络控制子系统，五个模块有不同的功能，但是互相之间相互关联、相互配合，组成完整的逻辑结构，指导并控制智能家居的整体运行，提高了家居的信息化水平，为人们提供安全、舒适、智能的家居环境。智能家居有不同的房间模式，根据用途的不同分为不同的功能房间，利用照明设备等其他功能设备实现家居额外功能的满足，满足人们现代、智能的生活需求，为人们创造和谐、舒适的环境氛围。

三、家居物联网概述

原有的智能家居之所以没有在人们生活中得到广泛地普及与运用，是因为基于家庭环境的功能不够满足人们需求与期望。将物联网技术应用到智能家居系统中，并联合相关的传感技术进行技术的融合，有利于新型智能家居功能的全面提升。家居物联网在信息自动化技术的促进下丰富并完善了其框架系统，目前家居物联网的框架体系主要包括感知层、网络层和应用层三个层面。

人们的日常生活对于家庭环境的全面感知就是感知层所反映的内容，一般通过传感器表现出来，智能家居的其他子系统都是通过感知层进行动作的执行；智能家居系统的网络层是在原有家庭网络的基础上与物联网通讯互相结合的产物，是智能家居系统中的核心层面；智能家居系统的应用层指的是通过云计算技术进行家居硬件处理的系统，能够有效地降低家居投资成本，给人们的生活提供大量的计算与分析途径，包含着丰富的科学知识与模型，利用智能家居云感知模型对家居进行智能的用户感知与处理，给人们带来各种健康、便利的家居服务。

四、物联网相关技术在智能家居中的应用分析

目前物联网技术在智能家居系统中应用仍处于发展阶段，相关技术的应用并不够到位，但是物联网某些典型的技术如感知技术在智能家居中的应用正处于逐渐成熟阶段，下面对物联网感知技术在智能家居中的应用进行具体的分析：

无线温湿度传感器是一种基于物联网感知技术的感知设备，主要功能是检测室内、外的温湿度，虽然空调也有相关的温度、湿度检测功能，但是其检测功能具有局限性，并没有兼顾到距离空调出风口较远空间的环境，因此产生的数据往往与人们的感受有一定的差距。无线温湿度探测器很大程度地突破了地域与空间的限制，产生的温湿度数据的准确性高，对人们进行室内温度调节具有指导意义；也可以为室内的人们提供准确的户外温度，人们可以根据准确的实时温度决定自己外出的穿着，为人们生活提供了便利。

无线空气质量传感器与无线温湿度传感器的原理相同，用于帮助人们检测室内的空气质量，告知人们实时的空气质量是否满足健康需求，对于有幼小孩子的家庭作用巨大。当无线空气质量传感器给人们提供了准确的空气质量数据，人们就可以根据实际情况开启相关空气净化设备优化室内空气，有效地调节室内的空气质量。

无线红外防闯入探测器作为重要的物联网感知设备在人们家庭安全方面发挥着重要的作用，该检测器的操作方便，通常设置在床头，人们只需按下睡眠按钮，就可以立刻开启夜间防入侵模式，如果有人非法入侵就会发生报警信号通过无线网反馈到关联的手机上，告知房间主人并采取相关的措施。无线红外防闯入探测器为大户住宅居民提供了很大程度的便利，有的探测器还可以在有人闯入入侵区域时打开警告的灯光以警示入侵者。另外，无线红外防闯入探测器的无线门铃可以给居住用户提供及时来客信息提醒，比如当居住用户熟睡或者不在家的情况下，如果有人按下门铃，就可以通过无线网传输到手机上，及时提醒用户家庭的安全现状与信息。

无线门磁与窗磁也是用于防入侵的传感器，当人们离开家时，房间的门、窗磁就会处于警惕状态，如果门、窗有任何的开动，该系统就会向人们手机发出报警信息。无线门磁与窗磁的安装较为简便，还经常用于家庭保险柜的安全监测，及时将保险柜的打开以及关闭时间传输到人们的手机上。

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【关键词】物联网 智能家居 安防系统 系统构建 设计

家居安防系统即利用计算机、无线通信和电子等先进的通信和控制技术，通过网络化的综合管理，实现对家居生活以及家庭安防的紧密结合的系统，它使得家庭工作和生活更轻松和安全。智能家居主要将住宅作为平台，通过自动控制技术、网络通信技术、 音视频技术、综合布线技术将家居生活有关的设施集成，构建智能化的住宅设施管理系统，以保证家居生活的安全性、舒适性、艺术性，达到环保节能的目的。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。通常情况下，物联网为无线网，由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，因此物联网中大概包含500兆至1000兆个物体，通过物联网，所有人都能够应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上获取它们的具置。

1 物联网智能家居安防系统及其特点

随着物联网概念的涌现，使得用户的认知程度得到提高，技术越来越完善成熟，有效促进了智能家居系统的应用。智能家居系统将提高家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境作为主要目标，遵循智能化、人性化、高性价比的原则，利用先进的物联网进行远程控制；通过WIFI网络及3G网络控制。

1.1 系统

智能家居属于物联网的一部分，物联网智能家居系统主要是利用不同的信息传感设备，对信息进行准确的识别、判断、传递、接收、控制，通过互联网技术把系统综合连接家庭内使用的诸多家用电器、安全设备，以构建一个涵盖家庭通信、安全防护、设备控制等优势作用在内的一体化控制系统。

1.2 特点

物联网智能家居系统工具有四方面的特点：第一，实时性特点；能对家庭中所有设备的运行情况进行实时有效控制。第二，及时性特点；对于潜在的事件问题，物联网智能家居系统能及时有效的发现并予以处理，防止损失的不断蔓延。第三，无地域性特点；只要拥有物联网智能家居系统的管理者权限，任何时间任何地点中都能够利用互联网进入系统实施有效管理。第四，灵敏性特点；在所处环境或者身体的变化下使得人的视觉、听觉、触觉一定程度上发生着改变，进而影响人的灵敏性，由于传感器主要是极为精密、集成的电路而制成的，对其灵敏性会实施严格的检测，不会有人类这般的生命形态，所以可以获取准确、灵敏的检测结果。

2 物联网智能家居系统的安防系统构建和工作原理

2.1 四层体系结构的构建

家庭网关是嵌入式智能家居系统中的唯一接口，主要在家庭网关中处理、存储、转发家庭内所有设备信息，所以各家庭中均存在一个家庭网关，同时把整体全部集中于家庭网关中，如果需新添系统功能，那么就要为所有家庭实施相应的更改，对系统的扩展造成了一定的影响。所以围绕嵌入式智能家居系统，本文所论述的系统通过科学合理的方式有机综合了无线传感网、物联网技术、中间件技术、WIFI、3G网络，以确保智能家居系统具有较高的控制功能，优化整合信息，促进系统有效扩展，防止出现信息孤岛现象，全面融合各功能信息，从而实现智能化小区。在系统功能基础上而言，智能家居系统共涵盖了四层体系结构，见图1（智能家居的系统体系架构）。

感知层；实际会利用光敏传感器、气敏传感器、声敏传感器、化学传感器、摄像头等诸多的传感设备与监控设备对外界的信号、物理条件如光、热、湿度进行系统探测与获取，同时加强外部环境的监控，并把探取到的信息输送到中心控制平台中，以做好设备的管控工作。

中心控制平台；中心控制平台的作用是系统功能实现的关键环节，对设备进行严格有效的管控，涵盖中央控制器与模拟启动器，并且所有用户均存在一个独特的中心控制平台，这样能够及时的屏蔽所有器件的异构性，有助于应用程序功能的实现。首先，通过中央控制器对由感知层传递的信息予以接收，再结合实际情况利用中央控制器发出控制信息命令某模拟启动器的执行方式，最后通过和此模拟器相连的物体实现相应的动作，并且针对紧急事件还制定了自动报警功能。当传感器利用3G或者WIFI技术将信息传输至中央控制器后，以对模块的准确细致判断来判断突发事件的严重程度，对于比较严重的应立即发出警报、将此情况告知给用户，并利用模拟启动器启动应急方案，对于不太严重的，由模拟启动器自行进行处理。此外，中央控制器把所有信息均放到用户的数据库中予以储存，以为用户日后查阅提供便捷性。用户还可利用应用程序给所有家电输送命令，在中心控制平台上实际执行。

中间件层；中间件层对于智能化小区的实现起到了关键性作用，具体涵盖了服务器、大型数据库等各项设备。通过大型的服务器与数据库对所有家庭的信息进行汇总，各家庭均有着自己的存储空间，采用用户登录的方式来管理。其中，数据库内包含了用户与属于该用户的完整信息，同时两个用户间的电器设备彼此间不会出现干扰情况，实施动态添加，从而促进个性化享受。

应用层；应用层属于和用户间直接进行交互的图形用户界面接口（应用程序），主要提供便捷、个性化的服务，用户可采用软件或者Web方式进行登录，对所有设备进行操作并增添或删除服务，确保良好的人机交互，同时屏蔽下层通信。应用程序中包括防盗安全管理模块、自动报警模块、家居物品管理模块等各类基础构件，促进所有功能的实现，并预留相应的接口为今后中功能模块的添加、更新、删除提供服务，同时和服务器、数据库相连，为所有用户提供特有的空间，进行个性化选择与个性化设置，这样不仅促进了用户的独立性，而且还使得系统呈现出了整体性。

2.2 设置环境安全级别

设置危险与安全两个级别的安全控制信息；把用户认为是危险级别范畴中的事件置于中央控制器中进行存储，并通过二进制数1进行表示，属于安全级别范畴的用0进行表示，利用中央控制器的安全级别对模块进行判断，以获悉有没有必要报警。例如：当房屋中发生烟雾情况时判断其出现了火灾，属于危险级别，对于传感器传送房中的温度，中央控制器利用对功能模块的判断来获悉是否需要将报警装置启动和告知用户，同时由模拟启动器开启水龙头以作为应急方案。

3 智能家居安防系统的工作原理

如果设计好了应用程序和完成了所有物理设施单位构建与连接，那么享有权利的用户可利用应用程序或者Web登录智能家居系统，在图形化界面上发出具体执行的命令，由中央控制器发出控制指令，模拟启动器对家庭内各设备运行情况进行控制。如果用户未给出操作命令，那么传感器在感应外界环境情况时，就会利用3G、WIFI、无线传感网将信息送至中央控制器中，然后中央控制器对环境的安全级别进行准确的判断，如果在危险级别范畴，应及时的发出控制信息、报警和将此情况告知给用户，如果在安全级别范畴中，只要高于设定范围，中央控制器就会发出控制指令，模拟启动器对各项指令予以执行。

4 结论

随着现代社会的快速发展，人们的生活节奏越来越快，对生活质量有了越来越高的要求，特别对于发展进程快的大城市，人们开始注重时间的合理有效利用。为了实现人们在生活工作环境方面提出的要求，利用设计四层结构模型构建系统综合生活享受与安全监控的有着较高人机交互功能、家居控制功能完善及能够有效扩展的智能家居系统。物联网智能家居系统不仅为人们提供了舒适的生活环境，还很好的保障了人们的生命财产安全，使得人们拥有了更加完美的生活空间，所以今后中的智能家居系统不会只局限于家庭中，其将广泛的应用到城市各区域，在人们生活工作中发挥至关重要的功能作用。

参考文献

[1]封松林，叶甜春.物联网/传感网发展之路初探[J].中国科学院院刊，2010（01）.

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[3]李慧.智能居住环境学习和控制策略研究[D].山东大学学报，2011.

[4侯立功.基于物联网技术的智能家居系统构想[J].数字通信，2011（06）.

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