物联网(智能家居)研究与设计(（设计）).doc

1、摘 要物联网的定义是：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术上理解，物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与先有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。国内智能家居行业虽然经历了近十年的发展，但仍然没有得到充足的发展，迄今

2、仍然处于初期发展阶段。智能家居通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。关键词：物联网，智能家居，射频信号发射器Abstract Content is defined through the network, the infrared sensors, RFID global positioning system, laser scanner, sensing device information such as agreed by agreement, any items and Internet connection, exchange information

3、and communication, to realize intelligent identification, location, tracking and monitoring and management of a network.Technically, understand networking understanding means object through the intelligent inductive devices, through the transmission network, reaches the specified information process

4、ing center, and finally realize, between people and objects of automation information interaction and processing of intelligent network.The intelligent home industry has experienced nearly a decade of development, but has still not been enough development to date is still in early stages of developm

5、ent. Smart Home smart home management systems through the facilities to achieve family safety, comfort, information exchange and communication capabilities.KEYWORDS:Things,smart home, radio frequency signal transmitter江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书目录一、什么是物联网11.1物联网的概念11.2物联网的体系结构1二、物联网的核心技术32.1 RFID技术32.2 WSN技术3

6、2.3 传感器3三、无线射频技术RFID汇总53.1 什么是RFID技术53.2 RFID的发展史53.3 RIFD的工作原理53.3.1 工作原理和相关原理知识63.3.2最基本的RFID系统由三部分组成7四、物联网的应用领域94.1电力电网94.2智能家居104.3智能医疗104.4智能城市104.5智能环保104.6智能交通114.7智能物流114.8智能校园11五、智能家居行业概述135.1智能家居的概念135.2智能家居的应用及发展方向135.3智能家居的发展历程155.4智能家居的主要功能模块16六、智能家居产业发展状况176.1智能家居行业发展特点176.2智能家居产业链分析17

7、七、智能家居解决方案及案例分析207.1智能家居主要解决方案207.2智能家居应用案例分析207.2.1智能控制207.3.2设计总体要求21八、物联网相关技术在智能家居中的应用分析258.1智能抄表258.2智能生活控制25九、物联网的未来场景29十、物联网智能家居的发展趋势31结束语32参考文献33致谢34一、什么是物联网1.1物联网的概念物联网的英文名称为“Internet of Things”，简称：IOT。从字面上解释，物联网就是“物物相连的互联网”。可以从两方面去理解：其一，物联网是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络。物联网的核心和基础仍然是互联网；其二，其用户端延伸和扩展到了

8、任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。关于物联网的定义到现在还没有一个统一的定义。有一个较为普遍认同的定义是物联网通过射频识别(RnD)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。究其来源，其实只不过是在20多年前，提出的“泛在计算”框架下的一个小分支。但是物联网的第一次提出源于1999年，美国麻省理工学院成立Au“rID研究中心进行RFID技术的研发，将RFlD与互联网结合，提出了产品电子代码(EPC)解决方案。这是物联网的雏形，一直到现在为止，RFID的发展还

9、是物联网发展的重要部分。2003年，美国技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年。在突尼斯举行的世界电联报告中明确提出了“物联网”的概念，国际电信联盟(ITU)发布了ITU互联网报告2005：物联网。近几年金融危机之后的复苏时期物联网概念迅速风行，受到各国政府的重视。我国的国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。111.2物联网的体系结构物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信

10、息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。7在业界，物联网大致被公认为有四个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的传输层，第三层是服务管理层，第四层是最上面则是内容应用层。我在这里认为物联网分为五层次，底层是用来感知的传感器层，第二层是数据收集的网络信息汇聚层，第三层数据收集过来加以分析的信息分析层，第四层分析过的数据传输的信息传输层，最上面则是应用层。传感器层是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。传感器层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网

11、络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络信息汇聚层是物联网的神经中枢和大脑信息数据的收集。网络信息汇聚层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能汇聚中心等。信息分析层是将网络信息收集的信息数据加以分析，ZigBee技术网络层的路由算法分析。数据传输层将网络信息汇聚层获取的信息进行传递，经过有线网络，无线网络的传输，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。图1.1物联网四层结构图应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。二、物联

12、网的核心技术物联网核心技术包括射频识别（RFID）装置、WSN网络、红外感应器、传感器、全球定位系统、Internet与移动网络，网络服务，行业应用软件。在这些技术中，又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键，引领整个行业的上游发展。其中物联网核心技术技术里面比较重要的是：RFID技术，WSN技术，传感器。2.1 RFID技术RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签。 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识

13、别多个标签，操作快捷方便。 RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。2.2 WSN技术WSN是wireless sensor network的简称，即无

14、线传感器网络。无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。2.3 传感器温度传感器是一种将温度变化转换为电量变化装置。将温度变化转换为热电势变化的称热电偶传感器。将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器；金属热电阻式传感器简称为热电阻，半导体热电阻式传感器简称为热敏电阻。温度传感在工业生产、科学研究、民用生活等许多领域得到广泛应用

15、。电阻式传感器广泛被用于-200960范围内的温度。是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质而工作的，用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值对应的温度值。电阻式传感器分为金属热电阻传感器和半导体热电阻传感器两大类。前者称为热电阻，后者称为热敏电阻。对于热敏电阻，需要了解以下几点：（1）测温原理及特性NTC热敏电阻研制的较早，也较成熟。最常见的是由金属氧化物组成。根据不同的用途，NTC又可以分为两大类。第一类用于测量温度。它的电阻值与温度之间呈负的指数关系。第二类为负的突变型，当其温度上升到某设定值时，其电阻值突然下降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流，起保护作用。典型的PTC热敏

16、电阻通常是在钛酸钡陶瓷中加入施主杂质以增大电阻温度系数。（2）热敏电阻的应用热敏电阻具有尺寸小、响应速度快、阻值大、灵敏度高等特点，因此它在许多领域被广泛应用。（3）热敏电阻的温度补偿热敏电阻可以在一定的温度范围内对某些元件进行温度补偿。热敏电阻可以用于温度控制：温度传感器的作用是将温度经过热敏电阻Rt转换为电压信号。三、无线射频技术RFID汇总3.1 什么是RFID技术RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。短距离射频产品不怕油渍、

17、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。RFID解决方案是RFID技术供应商针对行业发展特点制定的RFID应用方案，可根据不同企业的实际要求“量身定做”。 RFID解决方案可按照行业进行分类，物流、防伪防盗、身份识别、资产管理、动物管理、快捷支付等等。3.2 RFID的发展史RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技术RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。RFID技术发展的历程表。在20世纪中，

18、无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。RFID技术的发展可按10年期划分如下：19411950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。19511960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。19611970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。19711980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。19811990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。19912000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID

19、产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2001至今。标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。RFID技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。3.3 RIFD的工作原理RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（A

20、ctive Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。3.3.1工作原理和相关原理知识其中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合组件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。(1) 电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。(2) 电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时

21、携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和1356MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为1020cm。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，245GHz，58GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3l0m。标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna)：

22、在标签和读取器间传递射频信号。微波：波长为0.1100厘米或频率在1100GHZ的电磁波。射频：一般指微波。电子标签：以电子数据形式存储标识物体代码的标签，也叫射频卡。被动式电子标签：内部无电源、靠接收微波能量工作的电子标签。主动式电子标签：靠内部电池供电工作的电子标签。微波天线：用于发射和接受微波信号。读出装置：用于读取电子标签内电子数据。阅读器：用于读取电子标签内电子数据。编程器：用于将电子数据写入电子标签或查阅电子标签内存储数据。波束范围：指天线发射微波的照射功率范围。标签容量：电子标签编程时所能写入的字节数或逻辑位数。a-Biz自动识别技术的应用案例框架a-Biz是一项自动识别工程，它

23、的终极目标是将自动识别技术与现实世界中的应用案例结合，以此实现“商业自动化”，或者说是a-Biz。ASN高级货运通知也可称之为DA，此电子文档先于货物被发送出去，以通知对方货物在运送途中。BIS商业信息系统商业信息系统，即BIS，是用来处理商业交易信息的系统。DA发货通知此电子文档先于货物被发送出去，以通知对方货物在运送途中。3.3.2最基本的RFID系统由三部分组成1.标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。2.阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。3.天线：在标签和读取器间传递射频信号。有些系统还通过阅读器的RS232或RS

24、485接口与外部计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。在耦合方式(电感-电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以

25、及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计构造上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给射频卡；接收并解调来自射频卡的高频信号。不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异，电感耦合系统的高频接口原理图如图1所示。 阅读器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与射频卡的通信过程(主-从原则)；信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法，对射频卡与阅读器间要传

26、送的数据进行加密和解密，以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。目前，长距离射频识别系统的价格还很贵，因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、天线方向、阅读器和射频卡的耦合度，以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。大多数系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离的40%80%。RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，

27、射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片。在国外，射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。四、物联网的应用领域在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。一旦物联网大规模普及，无数的物品需要加装更加小巧智能的传感器，用于动物、植物、机器等物品的传感器与电子标签及配套的接口装置数量将大大超过目前的手机数量。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签。专家预计，2011年，内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物

28、件”将超过1万亿个，物联网将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，这将大大推进信息技术元件的生产，给市场带来巨大商机。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能家居、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设

29、备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。智能物联网产品的八大主要应用领域4.1电力电网自200l 年以来，中国每年的能源消耗量一直以12的平均速度增长，也就是说能源消耗量增长速率高于GDP 增长速度。由于电网系统效率低下，发电和输电过程中浪费非常严重。现在，我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量，不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据，透过先进的分析工具产生智能洞察，再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人

30、和企业可以选择使用能源的方式和时间，这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而一言，智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量，更短的停电恢复时问，进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护，从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。、减少停电现象：通过在智慧的电力中安装先进分析和优化引擎，电力提供商可以突破“传统”网络的瓶颈，而直接转向能够主动管理电力故障的“智能”电网。对电力故障的营理计划不仅考虑到了电网中复杂的拓扑结构和资源限制，还能够识别同类型发电设备，这样，电力提供商就可以有效地安排停电检测维修任务的优先顺序。如此一来，停电时间和频率可减少约30%，停电导致的收

31、入损失也将减少，而电网的可靠性和客户的满意度也将得到提高。、智能电表：在智慧的电力设施的支持下，智能电表可以重新定义电力提供商和客户的关系。通过安装内容丰富且读取方便的设备，用户可了解在任何时刻的电力费用，并目用户还可以随时获取一天中任意时刻的用电价格（查看前后的记录），这样电力提供商就为用户提供了很大的灵活性，用户可以根据了解到的信息改变其用电模式。智能电表不仅可以测量用电量，它还是电网上的传感器，可以协助检测波动和停电。它还能储存和关联信息，支持电力提供商完成远程开启或关闭服务，也能远程支持使用后支付或提前支付等付费方式的转换。总而言之，智能电表可大幅度减小系统的峰值负荷，转换电力操作模式

32、，也能重新定义客户体验。4.2智能家居 智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备(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、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。与普通家居相比，智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智能的家庭安防系统;还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。 4.3智能医疗 智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人的生理指标进行自测，并将生成的生理指标数据

33、通过中国电信的固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。根据客户需求，中国电信还提供相关增值业务，如紧急呼叫救助服务、专家咨询服务、终生健康档案管理服务等。智能医疗系统真正解决了现代社会子女们因工作忙碌无暇照顾家中老人的无奈，可以随时表达孝子情怀。 4.4智能城市 智能城市产品包括对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。前者利用数字城市理论，基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。后者基于宽带互联

34、网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务，利用中国电信无处不达的宽带和3G网络，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理、为城市管理和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。 4.5智能环保智能环保产品通过对实施地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督总量控制制度落实情况。太湖环境监控项目，通过安装在环太湖地区的各个监控的环保和监控传感器，将太湖的水文、水质等环境状态提供给环保部门，实时监控太湖流域水质等情况，并通过

35、互联网将监测点的数据报送至相关管理部门。 4.6智能交通 智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通五种业务。 公交行业无线视频监控平台利用车载设备的无线视频监控和GPS定位功能，对公交运行状态进行实时监控。 智能公交站台通过媒体发布中心与电子站牌的数据交互，实现公交调度信息数据的发布和多媒体数据的发布功能，还可以利用电子站牌实现广告发布等功能。 电子门票是二维码应用于手机凭证业务的典型应用，从技术实现的角度，手机凭证业务就是手机 凭证，是以手机为平台、以手机身后的移动网络为媒介，通过特定的技术实现完成凭证功能。 车管专家利用全球卫星定位技术(G

36、PS)、无线通信技术(CDMA)、地理信息系统技术(GIS)、中国电信3G等高新技术，将车辆的位置与速度，车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理，有效满足用户对车辆管理的各类需求。 公交手机一卡通将手机终端作为城市公交翼卡通的介质，除完成公交刷卡功能外，还可以实现小额支付、空中充值等功能。 测速E通通过将车辆测速系统、高清电子警察系统的车辆信息实时接入车辆管控平台，同时结合交警业务需求，基于GIS地理信息系统通过3G无线通信模块实现报警信息的智能、无线发布，从而快速处置违法、违规车辆。 4.7智能物流 智能物流打造了集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区

37、安保、海关保税等功能为一体的物流园区综合信息服务平台。信息服务平台以功能集成、效能综合为主要开发理念，以电子商务、网上交易为主要交易形式，建设了高标准、高品位的综合信息服务平台。，并为金融质押、园区安保、海关保税等功能预留了接口，可以为园区客户及管理人员提供一站式综合信息服务。 4.8智能校园 中国电信的校园手机一卡通和金色校园业务，促进了校园的信息化和智能化。校园手机一卡通主要实现功能包括：电子钱包、身份识别和银行圈存。电子钱包即通过手机刷卡实现主要校内消费;身份识别包括门禁、考勤、图书借阅、会议签到等，银行圈存即实现银行卡到手机的转账充值、余额查询。目前校园手机一卡通的建设，除了满足普通一

38、卡通功能外，还实现了借助手机终端实现空中圈存、短信互动等应用。中国电信实施的“金色校园”方案，帮助中小学行业用户实现学生管理电子化，老师排课办公无纸化和学校管理的系统化，使学生、家长、学校三方可以时刻保持沟通，方便家长及时了解学生学习和生活情况，通过一张薄薄的“学籍卡”，真正达到了对未成年人日常行为的精细管理，最终达到学生开心，家长放心，学校省心的效果。 五、智能家居行业概述近年来，随着贫富差距的不断增大，各地入室盗抢案件时有发生，造成了无数家庭巨大的经济损失甚至人员伤亡。如何加强门窗防护，把匪徒挡在家外，是避免入室命案的关键所在！目前最为先进的智能化家庭防护系统的出现，为居室的使用者营造了一

39、个安全、舒适、高效、便利的居住环境，必将以不可逆转之势席卷千家万户。统计表明，未来5年内，智能门窗总盈利空间达到38亿元之巨，如果加上各地写字楼、宾馆酒店、高校学府、体育馆、展馆、科研机构等，实在是难以计算！未来几年内，一个又一个百万富翁乃至千万富翁将因此而产生。您每天离家去上班时，可启动安防系统，您的家立即成了安全的保垒，不论是谁要试图闯入，防盗装置都会立即启动，门窗处在高度警戒状态。当红外线传感器检测到盗贼身体信息时，将向主控系统发出关闭指令，窗门自动关闭，并以高亮度红色警灯闪烁示警，如果盗贼继续动作，此时智能报警系统会警笛声大作，同时将警情报到主人的电话上，或将警情报到保安处。你还可以通

40、过网络监控摄像机进行远程实时监控并拍下盗贼作案过程保留证据。 而当您在家里时，您还可以启动监护系统，窗门会根据室内的空气质量自动打开通风。如果遇到大风来临或雨雪将至，窗门还会自动关闭。如果有小孩想爬窗而出，您也勿须担心，因为窗门在此时会及时关上。哦，还有，当你不小心忘了关燃气时，你家的窗门和换气扇还会在你毫无觉察的情况下打开该系统的功能还远远不止这些，您还可以通过遥控器或电话(手机)远程控制家里的所有电器，享受一键在手的智能生活!5.1智能家居的概念智能家居又称智能住宅，英文名称为“Smart Home”。智能家居是一个以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境。智能家居集成是利用综合布线技术、

41、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备集成。由于智能家居受产品生产厂家的限制。在短时间内还没有统一的标准协议，所以一般都是一个厂家单独做系统研发方案的。其中较为有影响力的一次是2007年微软推出的“未来之屋”，是物联网技术应用于日常生活的一个样板。进人房屋时，安全系统会对来访者的面部进行扫描，确认身份后自动打开房门。客厅冰箱的液晶显示器能列出保存的食物清单，厨房水槽能够根据使用者的身高调节高度，而排风机会根据油烟浓度自动开启。此外，每个房间的墙壁颜色、装修风格和温度，都可以根据家庭成员的喜好和情绪自动更换。5.2智能家居的应用及发展方向一般家庭网络通讯有以下四个

42、特点：传输的数据量小；信息的实时性高；网络的容量大；数据安全可靠。在智能家居系统中，无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势，这不仅仅因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性，省去了花在综合布线上的费用和精力，而且它更符合于家庭网络的通讯的4个特点，同时随着无线网络技术的进一步发展，尤其Zigbee技术的成熟，必将大大促进家庭智能化、网络化的进程。一个典型的Zigbee系统I帕。该系统以家庭为单位进行设计安装，每个家庭都安装个家庭网关、若干个无线通讯ZigBee子节点模块。在家庭网关和每个子节点上都接有个无线网络收发模块(符合ZigBee技术标准的产品)，通过这些无线网络收发模块，数据在

43、网关和子节点之间进行传送。基于Zigbee的智能家居无线网络系统组成ZigBee是一种短距离、低速率无线网络技术，是一种介于无线标记技术和BlueTooth(蓝牙)之间的技术提案。它主要工作在无须注册的24GHz ISM频段数据速率为20-250kbiffs，最大传输范围在1075m典型距离为30m。基于ZigBee的无线模块，由高度集成的天线、电池及频率控制器组成。zigBee主要通过降低收发信机的忙闲比及数据传输的频率来实现低功耗。ZigBee采用一般IEEE802154收发器技术与ZigBee协议栈的组合，在整个ZigBee网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信，每个

44、网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展，所以它们的通信效率非常高。ZigBee协议栈11由高层应用规范、应用汇聚层、网络层、数据链路层和物理层组成，网络层以上的协议由ZigSee联盟负责制定，IEEE则制定物理层(PHY)和链路层(MAC)标准。IEEE802154定义了两个物理层标准，分别是24GHz物理层和868915MHz物理层。两个物理层都基于DSsS唧rect Sequence SpreadSpeetrum直接序列扩频)，使用相同的物理层数据包格式，区别在于工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率。ZigBee MAC层的设计则主要考虑到尽可能地降低成本、容易实现、可靠的数据传

45、输、短距离操作及非常低的功耗。通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用ZigBee技术做无线传输：l、设备成本很低，传输的数据量很小；2、设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；3、没有充足的电力支持，只能使用一次性电池；4、频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难；5、需要较大范围的通信覆盖，网络中的设备非常多，但仅仅用于监测或控制。根据业务流的特征，ZigBee的应用可以划分成连续性业务、周期性业务和间断性业务三种。连续性业务定义为要求低时延数据传输的业务，键盘、鼠标和游戏杆属于这种类型。周期性业务是在固定的时间间隔传输数据的低速率业务，传感器、流速计和警报系统是周期性

46、业务的代表。而间歇性业务则以不规则的时间间隔传输数据，室内照明设施的开关和家用电器遥控器属于这种类型。为了提高传输数据的可靠性，ZigBee采用了载波侦听多址中突避免CSMACA)的信道接入方式和完全握手协议。路由方面，ZigBee支持可靠性很高的网状网的路由，所以可以布置范围很广的网络，并支持多播和广播特性，能够给丰富的应用带来有力的支持。5.3智能家居的发展历程智能家居至今在中国已经历了近10年的发展，从人们初最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程 提到智能化家居，人们立刻会联想到网络。冰箱上网、洗衣机上网、电视机上网、微波炉上网 开发者高举智能家居大旗，宣称网络家电

47、可以使生活达到全数字化，让人们感到轻松方便。智能家居当然不止是这些。 在国内，智能家居不是一个单独的产品，也不是传统意义上的“智能小区”概念，而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。它综合利用计算机、网络通讯、家电控制、综合布线等技术，将家庭智能控制、信息交流及消费服务、小区安防监控等家居生活有效地结合起来，在传统“智能小区”的基础上实现了向家的延伸，创造出高效、舒适、安全、便捷的个性化住宅空间。 2000年概念年：2000年是智能家居在中国的一个概念年。通过广播电台、电视、报纸和杂志等诸多媒体的广泛宣传，相当一部分居民已经接受了智能家居这个概念。各小区的开发商在住宅的设计阶段也已经或多或少考虑了智能化功能的设施，少数高档的住宅小区已经配套了比较完善的智能家庭网络，并在房地产的销售广告中，已经开始将“智能化”作为其一个“亮点”来宣传。一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司，已经看到这个市场的广阔前景，意识到这是一个难得的机遇，开始或已经研究和开发相关系统和产品作了先期的部署和规划。 200