孫勇

摘 要：以STC89C52微控制器為核心利用ZigBee無線通信技術(shù)和GPRS高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對智能家居的智能管理、無線操作，更大程度的提升了家居生活的便捷性、安全性、舒適性，同時也解決了智能家居系統(tǒng)中存在的能耗、準確性、穩(wěn)定性、可擴展性等問題。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能家居；STC89C52微控制器；ZigBee

近年來由于我國經(jīng)濟和計算機領(lǐng)域的進步，人們普遍對家庭生活質(zhì)量的標準和要求也逐漸提高，極大地推動了物聯(lián)網(wǎng)智能家居這一領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。但是目前我們國家的智能家居系統(tǒng)仍然存在著不少的問題，如系統(tǒng)成本高、功能實用性不強、個人隱私易泄露等。本文將簡單介紹借助物聯(lián)網(wǎng)中的射頻技術(shù)、計算機技術(shù)等將家居中物品信息進行網(wǎng)絡(luò)化處理，通過基于ZigBee無線通信技術(shù)和GPRS高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)較完美的改善和解決這些問題，極大程度的滿足人們心中對智能家居生活的需求。

1.物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的概括

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義是指物品和互聯(lián)網(wǎng)的集合，物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是通過射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器、感應(yīng)器等各種技術(shù)與裝置，全天候采集需要調(diào)控和監(jiān)管的物體的信息和動作，并且對采集到的信息進行處理和分析，然后結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，建立人與物體之間信息的網(wǎng)絡(luò)化連接，實現(xiàn)智能化感知物體并對其信息和動作進行識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與進步的成果體現(xiàn)，它實現(xiàn)了對生活和工作中單個或多個普通物品的網(wǎng)絡(luò)化呈現(xiàn)和信息化管理。物聯(lián)網(wǎng)擁有全面感知、安全傳遞、智能化處理這三大基本特性。其中全面感知是指利用RFID、傳感器、感應(yīng)器等對物體信息進行全方面采集；安全傳遞是指物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息傳遞安全可靠擁有防竊取、防中毒、防丟失等性能；智能處理是指物聯(lián)網(wǎng)通過互聯(lián)網(wǎng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感設(shè)備等各種計算機技術(shù)和智能設(shè)備，對收集的物體的數(shù)據(jù)和信息進行分析處理，進而對物體進行實時智能化控制。

智能家居是以家庭居住場所為發(fā)展基石，與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合利用各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如：網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)等集成與家居生活有關(guān)的物體的信息和動作，并且能夠進行數(shù)據(jù)分析和處理，從而創(chuàng)建愜意的住宅環(huán)境并實現(xiàn)家居物品智能化管理的系統(tǒng)，提升家居便捷性、舒適性、安全性。

2.系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)總體架構(gòu)

ZigBee是一種新型的無線通信技術(shù)，是一種雙向無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對家居各種環(huán)境及物體信息和動作的實時監(jiān)測和智能預(yù)警。ZigBee技術(shù)擁有易操作、低成本、速率高、安全、短距離功耗低等特點，用以實現(xiàn)各種不同傳感器之間的數(shù)據(jù)通信。

GPRS是移動通信技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的完美結(jié)合體，是一項高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)，與其它的通信方式相比具有一系列的優(yōu)點，如快速傳輸、覆蓋范圍廣、運營費用低等。

用戶可以利用手機客戶端和Windows客戶端通過網(wǎng)絡(luò)通信手段（可以選擇TCP協(xié)議作為通信手段，TCP協(xié)議分4層：鏈路層、網(wǎng)頁層、傳輸層、應(yīng)用層，可以使數(shù)據(jù)信息傳輸更加的安全、高效、便捷。）手動命令物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制中心去調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、光線、門窗開關(guān)等。

2.2 系統(tǒng)硬件

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2主要包含傳感器、感應(yīng)器、警報器、電源模塊、ZigBee模塊、GPRS模塊以及STC89C52微控制器（家庭網(wǎng)關(guān)的控制模塊STC89C52采用的是MCS-51內(nèi)核，其主要特點是低功耗、高性能，能夠很好的達到智能家居控制系統(tǒng)對實時性的要求水準。而且STC89C52微控制器還具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程Flash存儲器，能夠更加便捷的的對外圍設(shè)備進行擴展）。

2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與處理

系統(tǒng)初始化之后，通過STC89C52微控制器芯片所在的中央控制器控制對家居的信息和動作進行采集，利用各種硬件設(shè)備和計算機技術(shù)對家居環(huán)境是否安全進行初步運行檢測，比如利用氣體傳感器、溫度傳感器等對房間內(nèi)氣體環(huán)境與溫度環(huán)境信息進行收集和分析。然后通過手機客戶端或者Windows客戶端把數(shù)據(jù)傳給用戶。

用戶利用傳來的數(shù)據(jù)查看自己的家居環(huán)境是否安全并及時做出處理，也可以借助手機端和Windows客戶端通過智能家居控制中心利用ZigBee無線通信技術(shù)和GPRS高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)對家居中各種數(shù)據(jù)進行控制和更改，并且智能家居控制中心會把安全檢測的數(shù)據(jù)自動傳送給家居預(yù)警控制中心和社區(qū)預(yù)警控制中心能夠?qū)Σ灰撞煊X、無法預(yù)知的安全問題及時做出預(yù)警和處理，使家居環(huán)境變得更加安全、便捷、舒適和隨意。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新與進步強勁地推動著智能家居的發(fā)展，基本實現(xiàn)了家庭信息化，智能家居通過STC89C52微控制器芯片利用ZigBee無線通信技術(shù)和GPRS高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)把數(shù)據(jù)信息直接發(fā)送給用戶能夠直白的展現(xiàn)出家居內(nèi)所有物品的狀態(tài)參數(shù)，方便用戶隨時查看，并且用戶無論在家還是在外工作都可以通過手機客戶端和Windows客戶端對智能家居進行調(diào)控，提高用戶的工作和生活的便捷性。未來物聯(lián)網(wǎng)智能家居控制系統(tǒng)也會不斷發(fā)展變的更加完善，將努力提升軟件和硬件的使用質(zhì)量，完善不足之處。

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作者簡介：

孫 勇（1999—），男，宿州學院學生.