智能灯项目:
该系统主要是用于公寓以及商场等公共场所的照明,利用系统本身的特点达到节能环保的目的。
系统由后台,网关和智能灯组成。网关和智能灯之间是通过KNX协议来通信,KNX协议支持多种
传输介质(RF,TP,IP等),可以根据实际需求做出选择。网关和后台通过Websocket通信,用户登
录后台管理系统,可以查看各个设备的实时状态并控制,配置;此外,后台管理系统还包括用
户管理和设备管理。
>> 每个智能灯设备都有红外传感器和光线传感器,可以随时根据周围环境变化迅速准确的做出反应,
>> 相邻设备之间可形成“组”,
智能灯管理
MQTT(消息队列遥测传输) 是基于 TCP/IP 协议栈而构建的支持在各方之间异步通信的消息协议。MQTT将消息发送者与接收者分离,
因此可以在不可靠的网络环境中进行扩展。虽然叫做消息队列遥测传输,但它与消息队列毫无关系,而是使用了发布和订阅(Pub/Sub)
的模型。
MQTT 是一种轻量级的、灵活的网络协议,致力于为 IoT 开发人员实现适当的平衡:
这个轻量级协议可在严重受限的设备硬件和高延迟/带宽有限的网络上实现;
它的灵活性使得为 IoT 设备和服务的多样化应用场景提供支持成为可能。
在基于阿里云 IoT 物联网平台进行开发的场景下,设备与 IoT 平台使用 MQTT 协议通信,设备相当于 Client 端,IoT 平台相当于 Broker。
IoT 物联网平台是针对物联网领域开发人员推出的一款设备管理平台。
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智能灯光控制系统
项目实践流程:
本项目软件开发流程
1.硬件模块驱动开发与测试
2.主体数据结构设计,配置文件实现
3.网页界面UI设计
4.各独立功能后台服务功能与网页界面设计与测试
智能灯光系统是对灯光进行智能控制与管理的系统,跟传统照明相比,它可实现灯光软启、调光、一键场景、一对一遥控及
分区灯光全开全关等管理,并可用遥控、定时、集中、远程等多种控制方式,用电脑web界面来对灯光进行高级智能控制,
从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。
系统功能:
1.全开全关和记忆功能:整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。当您在入睡或者是离家之前,
你可以按一下全关按钮,全部的照明设备将全部关闭。免除了您跑遍全部房间的烦恼。
2.定时控制功能:通过日程管理模块,可以对灯光的定时开闭进行定义。例如,在每天早晨7:00,将卧室的
灯光缓缓开启到一个合适亮度;在深夜,自动关闭全部的灯光照明。
场景设置:对于固定模式的场景、您无需逐一地开关灯和调光,只进行一次编程,就可以按一个键控制一组灯,
这就是场景设置功能。只需一次轻触操作即可实现多路灯光场景的转换;还可以得到想要的灯光和电器的组合场景,
如回家模式、离家模式、会客模式、就餐模式、影院模式、夜起模式等。
声控功能:通过不同的声响控制灯的开关。
WEB界面功能需求分析
设备设置:1.添加设备 2.系统设备
1.添加设备
通过添加设备菜单,出现添加设备界面,搜索系统在线设备,选择指定设备,输入设备名称,完成设备添加。
2.系统设备
显示当前系统已添加的设备(灯光设备,主控制器,光感设备,感应设备,声控开关),表格列表形式显示。
灯光设备:延时关灯(定时功能0-60分钟),wifi连接设备(显示IP址),当前状态(开、关、断线)
光感设备:当前状态, 绑定设备。
感应设备:当前状态(开、关、断线),绑定设备。
声控设备:当前状态,绑定设备。
区域设置:1.添加区域 2.区域管理
1.添加区域
通过添加在线的灯光设备,对一组灯光进行集中管理,一个灯光设备只能加入一个区域。
2.区域管理
全家(全开,全关)
客厅(全开,全关)
场景设置:1.场景设置 2.场景调用
首先选择模式(影音模式,灯光防盗,夜灯模式),模式中添加灯光设备,灯光防盗中要设置开关时间。
2.场景调用
场景开关,状态。
移动应用端APP
区域管理:
显示系统中已设置好的区域,进行调用。
全家(全开,全关),客厅(全开,全关)
场景管理:
影音模式,灯光防盗,夜灯模式,感应模式
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https://www.yuque.com/cloud-dev/iot-tech/ypml4z
IoT离线设备场景云端控制指令触达方案
前言
由于网络不稳定,电池容量限制,很多物联网设备无法做到24小时在线,设备频繁上下线,设备定时沉睡离线,
带来一个新的问题:在设备离线时,云端的控制指令如何发送给设备,在设备上线后,能按照新的指令执行业务逻辑?
https://help.aliyun.com/document_detail/69793.html
调用该接口向指定Topic发布消息。
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https://www.yuque.com/cloud-dev/iot-tech/ogz7sb
物联网设备OTA固件升级实践
1.前言
OTA(Over-the-Air Technology)即空中下载技术,是IoT物联网平台必备的一项基础功能。通过OTA方式,
我们可以对分布在全球各地的IoT设备进行设备固件升级,而不必让运维人员各地奔波。本文以MQTT协议下的固件升级为例,
介绍OTA固件升级流程、数据流转使用的Topic和数据格式。
2.固件升级OTA流程
固件升级过程使用的Topic如下列表
1.设备端通过以下Topic上报固件版本给物联网平台 。
/ota/device/inform/${YourProductKey}/${YourDeviceName}
2.设备端订阅以下Topic接收物联网平台的固件升级通知 。
/ota/device/upgrade/${YourProductKey}/${YourDeviceName}
3.设备端通过以下Topic上报固件升级进度 。
/ota/device/progress/${YourProductKey}/${YourDeviceName}
3.固件升级实战
3.1 设备版本信息
为了实现固件升级功能,首先设备要正确上报当前固件版本,我们在设备详情可以查看到。
3.2 固件版本分布
当每个设备都准确上报固件版本时,我们可以在控制台查看到全量设备的版本发布情况。
3.3 上传新版固件
当我们需要做设备固件升级时,首先要上传新版本固件到IoT物联网平台,标记新版本号。
3.4 验证固件
新固件上传后,我们需要筛选测试设备,来验证固件是否正常,避免新固件导致设备业务异常。
验证通过后,会看到批量升级功能变为可用状态。
3.5 批量升级
点击批量升级菜单,进入升级配置页面。我们可以从多个维度筛选待升级的设备,配置升级策略。
3.6 升级过程
启动固件升级任务后,我们会看到一个升级批次。点击进入详情,可以看到待升级设备列表。
正在升级Tab会展示升级中的设备列表和升级进度。
升级成功Tab会展示已经完成固件升级的设备列表。包括当前固件版本,更新时间,状态。
升级失败Tab会展示已经升级失败的设备列表。包括当前固件版本,更新时间,失败原因
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https://blog.csdn.net/greless/article/details/80761188
智能照明控制系统方案介绍
1.灯具,传感器等模块
2.集控中心(集中控制、网关、路由、协议转换)
3.软件控制中心
智能照明控制系统以三点两段式结构做一详细说明:
1、2、3点涉及硬件设备,A、B主要说明选用的传输协议。
1、总线
工控最常用总线为RS485总线(常用MOUBUS协议),其他比如从汽车电子总线发展而来的CAN总线(J1939协议,CANOPEN协议,ISO11783协议,NMEA2000协议),
传统的DMX512灯光控制协议,DALI数字寻址照明,KNX协议等。其他厂商自有协议等。
2、电力载波PLC
3、网络通信
3.1、有线网络
即以太网,是采用同轴电缆、双绞线和光纤来连接的计算机网络。常用TCP/IP通信协议。
3.2、无线网络
无线网络包括4G/GPRS、LORa、NB-IOT 、WIFI、zigbee、蓝牙、无线射频433MHz等
3.2.1、ZigBee、WiFi、蓝牙
WIFI、蓝牙、zigbee目前均支持自组网。WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术,zigbee虽然成本低,
但经过各大厂商封装成品售价相对也偏高。
3.2.2、无线射频RF技术
主要在433MHz频段,组网简单,需求简单,功能较弱。
3.2.4、窄带物联网- LPWAN通信技术
LoRa和NB-IOT同为低功耗广域物联网的技术,是当前国内主流的两种技术流派。
NB是运营商建网,网络质量取决于运营商,2017年各大通信商才开始商业化。(共享单车)
LoRa是企业自建网,对于网络覆盖可快速优化补充,扩展网络。
二、软件控制中心可选方案
1、服务器可选云平台和本地。云平台是最近才火起来的服务器托管,主要运用当前物联网控制,
小成本,操作方便。工控领域最好是在本地建立服务器,成本也不高,方便联控管理。
2、软件架构宜采用B/S架构(浏览器/服务器)。这是目前互联网发展趋势,直接通过浏览器输入网址,
进行的网页版控制。
3、软件开发语言宜采用Java。兼容性佳,跨平台语言,可部署Linux\Windows系统。
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https://blog.csdn.net/uuZC66688/article/details/78518610
智能照明控制系统是如何实现的?
为了满足现代建筑绿色、节能、舒适的要求,智能化、集成化解决方案已经成为当今建筑设计的趋势。智能照明系统是
整个智能家居的基础部分,特别适合于大面积住房,它将使生活方便,舒适。照明控制系统分为独立式、特定于房间式
或大型的联网系统,在联网系统中,调光设备安装在电气柜中,由诸如传感器和控制面板组成的外部设备网络来操作。
联网系统的优势是可从许多点来控制不同的房间中区域。在家庭中,可以在靠近主进口的墙上安装一个控制面板,
以此作为多外房间的主控制点。
智能家居灯光控制系统介绍:
智能灯光控制系统是智能家居系统中的重要组成部分。优软众创科技研发的智能灯光控制系统中的控制模块能够
通过简单的累加拓展到整个电气系统的覆盖范围,在施工工程中不需要对建筑物结构进行改变,只需将原有的非智能
控制模块更换为智能模块即可,安装简单方便。
智能家居灯光控制系统的工作原理
众所周知,家庭中的照明设备线路通常分为零线、火线两条线路,因此市场中的智能灯光控制系统有两种控制模块,
一种是零火方式的,采用这种方式的智能灯光控制系统需要工作在零火布线系统中;另外一种是单火方式的,
它既能工作在零火布线系统,也可工作在单火布线系统中。
智能家居灯光控制系统的操作方式
智能灯光控制系统的操作方式有很多种,比如遥控控制、远程控制、无线控制等等。用户不仅可以使用智能家居灯光控制系统
随意控制照明设备的开关,还可改变照明设备的光照强度,从而营造不同的居住氛围,使居住环境的可控性进一步提高。
除此之外智能灯光控制系统还具有渐变功能,开启灯具时,灯具将会逐渐变亮,预留充分的反应时间,减少光照变化刺激,
从而保障用户用眼健康。
智能家居中最特别的又最重要的是照明系统,以下几个特点中尤为突出智能家居带来的生活改变。
1、自动化
智能家居照明控制系统是自动化操作,不需要人工手动操作,因此在实际应用中,人们不需要关注其开关。灯光控制系统可以
采用感应或者红外线等技术,实现感应化操作。这样不仅能让灯光随时为人们服务,同时也在一定程度上节省能源,做到环保节能。
2、节能
节能是灯光控制系统中最显著优势。很多人在使用灯光的时候,都会因为一时的忽视,导致灯光长期处于工作状态,
大大浪费了很多资源。为了避免这样的情况,智能家居照明控制系统的出现,实现了节能的功能。因此,大家要想减少
能源的浪费,在家庭中应该使用智能家居灯光控制系统。
3、方便快捷
现在的人们生活水平提高,对于生活品质要求也逐渐提升。智能家居的出现,让众多人能享受到优质的生活,
同时也方便人们。如今人们的重心都放置在工作中,对于家庭生活的关注度低,要想享受舒适的家庭生活,
智能家居不可忽视,利用先进的智能家居设备,在一定程度上能给人们带来生活的便利,从而提升人们所需的生活品质。
智能家居灯光控制系统的用途
智能家居灯光控制系统的用途十分广泛,无论是个人家庭还是商用写字楼都能发挥很好的作用。采用智能化的控制方式,
使我们的生活、工作更加舒适方便。在生活品质越来越高的今天,是家庭中不必可少的电气设备。
照明控制市场的发展趋势
当前中国的照明产业由于企业数量众多,产能过剩,造成供过于求;未来趋势仍旧是整合为主,一方面通过兼并重组,
将传统企业与电商平台及技术企业整合做大做强;另一方面将逐步淘汰没有竞争力的企业,使得中国的照明产业更加健康,更具竞争力。
另一方面智慧城市的兴起,智慧照明成为了智慧城市不可分割的一部分,而智慧照明的核心是智能照明控制。智能控制技术的迅猛发展,
在满足人们视觉、日常需求的同时,在“以人为本”的健康照明方面得以提升,更加注重绿色节能,人性化和个性化的照明功能也将逐步引领市场潮流。
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基于单片机的智能灯控系统
二、设计项目要求
目前大多数路灯开关均采用定时控制方法,设定统一的、固定的时间开关路灯(如:18:00开路灯,6:00关路灯),
但因天气原因可能需要提前开关路灯,既能在亮度较暗时,及时开灯补充光照,也能在亮度较明亮时,提前关闭路灯,
节约资源。请设计一款简易路灯智能控制器,自动采集环境光照强度,并在1602LCD上显示光强(0暗-255亮),
在亮度低于指定值(100)时,自动打开路灯(用LED灯模拟),在亮度高于指定值(200)时自动关闭路灯。
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https://blog.csdn.net/uuZC66688/article/details/78228850
智能照明系统在控制上的多种模式
时代引领潮流,智能家居已经进入到我们生活中,带给我们不一样的生活体验。现在的家居已经不再是传统模式,
而是采用了新型的智能模式,让人们体验到科技化的应用。智能家居设备应用了多样化的智能家居控制系统,
实现多样化 的功能,满足应用需求。
智能家居中最特别的又最重要的是照明系统,灯光是生活中最不可缺少的,智能灯光照明系统在控制上有多种模式,
让我们的生活舒适方便,在以下几个特点中尤为突出智能家居带来的生活改变。
1、自动化
智能家居照明控制系统是自动化操作,不需要人工手动操作,因此在实际应用中,人们不需要关注其开关。
灯光控制系统可以采用感应或者红外线等技术,实现感应化操作。这样不仅能让灯光随时为人们服务,同时
也在一定程度上节省能源,做到环保节能。
2、节能
节能是灯光控制系统中最显著优势。很多人在使用灯光的时候,都会因为一时的忽视,导致灯光长期处于工作状态,
大大浪费了很多资源。为了避免这样的情况,智能家居照明控制系统的出现,实现了节能的功能。因此,大家要想
减少能源的浪费,在家庭中应该使用智能家居灯光控制系统。
3、方便快捷
现在的人们生活水平提高,对于生活品质要求也逐渐提升。智能家居的出现,让众多人能享受到优质的生活,同时也方便人们。
如今人们的重心都放置在工作中,对于家庭生活的关注度低,要想享受舒适的家庭生活,智能家居不可忽视,利用先进的智能家居设备,
在一定程度上能给人们带来生活的便利,从而提升人们所需的生活品质。
主要效果
1.照明的自动化控制
系统最大的特点是场景控制,在同一室内可有多路照明回路,对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置
不同的场景,切换场景时的淡入淡出时间,使灯光柔和变化。时钟控制,利用时钟控制器,使灯光呈现按每天的日出日落或
有时间规律的变化。利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。
2.美化环境
室内照明利用场景变化增加环境艺术效果,产生立体感、层次感,营造出舒适的环境,有利人们的身心健康,提高工作效率。
3.延长灯具寿命
影响灯具寿命的主要因素主要有过电压使用和冷态冲击,它们使灯具寿命大大降低。LT系列智能调光器具有输出限压保护功能:
即当电网电压超过额定电压220V后调光器自动调节输出在220V以内。 当灯泡冷态接电瞬间会产生额定电流5-10倍的冲击电流,
大大影响灯具寿命。智能调光控制系统采用缓开启及淡入淡出调光控制,可避免对灯具的冷态冲击,延长灯具寿命。系统可
延长灯泡寿命2-4倍,可节省大量灯泡,减少更换灯泡的工作量。
4.节约能源
采用亮度传感器,自动调节灯光强弱,达到节能效果。 采用移动传感器,当人进入传感器感应区域后渐升光,当人走出
感应区域后灯光渐渐减低或熄灭,使一些走廊、楼道的"长明灯"得到控制,达到节能的目的。 例如:某饭店为了节电,
将全部走廊灯换为5W节能灯,以减少能耗,但带来的问题是节能灯光照舒适度很差,照度降低,使饭店档次降低。
建议采用移动传感器控制。
5.照度及照度的一致性
采用照度传感器,可以达到室内的光线保持恒定。例如:在学校的教室,要求靠窗与靠墙光强度其本相同,可在靠窗与靠墙处
分别加装传感器,当室外光线强时系统会自动将靠窗的灯光减弱或关闭及根据靠墙传感器调整靠墙的灯光亮度;当室外光线变弱时,
传感器会根据感应信号调整灯的亮度到预先设置的光照度值。 新灯具会随着使用时间发光效率逐渐降低,新办公楼随着使用时间
墙面的反射率将衰减,这样新旧会产生照度的不一致性,通过智能调光器系统的控制可调节照度达到相对的稳定,且可节约能源。
6.综合控制
可通过计算机网络对整个系统进行监控,例如了解当前各个照明回路的工作状态;设置、修改场景;当有紧急情况时控制整个系统
及发出故障报告。 可通过网关接口及串行接口与大楼的BA系统或消防系统、保安系统等控制系统相连接 LT-net智能照明控制系统
通常由调光模块、开关功率模块、场景控制面板、传感器及编程器、编程插口、PC监控机等部件组成,将上述各种具备独立控制功能
的模块连接在一根计算机数据线上,即可组成一个独立的照明控制系统,实现对灯光系统的各种智能化管理及自动控制。
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https://blog.csdn.net/liqingkk/article/details/45228133
Zigbee室内照明控制系统
随着物联网技术的不断深入和普及,智能家居的需求以愈来愈强烈,最为广泛使用的就是智能照明系统。基于Zigbee模块的照明系统
主要实现对居住环境内外的灯光的智能控制和管理,具体的说主要实现对灯的单控、组控、全控以及无线遥控控制和多时段定时控制。
ZigBe数传技术作为新兴的近距离无线通信技术之一,具有近距离、低功耗、低速率和稳定性高等优点,非常适合在智能照明系统中运用。
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https://blog.csdn.net/liqingkk/article/details/44732799
远程智能家居ZigBee控制系统
0 引言
智能家居系统(SmartHome)最早源于欧美发达国家,是指以住宅为平台,利用现代计算机网络通讯、自动化控制技术、
传感器技术、无线通讯技术、音视频技术,通过社区综合布线、社区局域网、Internet互联网,采用系统集成方式,
将智能家居、家居安防、家居娱乐融为一体,逐步建立一个安全、舒适、方便、快捷的综合信息交互系统。智能家居
技术的发展经历了有线方式和无线方式两个阶段。由于有线网固有的布线麻烦、可扩展性差等缺点,无线网络技术
应用于家庭网络已成为必然趋势。这不仅因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性,省去了浪费在综合布线上
的费用和精力,而且更因为它符合家庭网络的通信特点。
利用无线网络技术构建价格低廉、性能可靠的智能家居系统将有重大的社会价值和巨大的商业潜力。在智能家居
安防系统中需要对家居监控数据进行采集、分析和传递,因此网络通信技术是智能家居安防系统中的关键技术。
ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。它能够为用户提供机动、灵活的组网方式,
非常适合于家庭控制,将成为智能家居控制技术的重要发展方向。而对于家庭网络通讯而言,传输的数据量小,
在传输速率上不需要太高的要求。只需要信息的实时性好、时延短、成本低。相对于其他无线通讯技术而言,
ZigBee无线模块技术是功耗和成本最低的技术之一。
1 智能家居控制系统功能
智能家居系统主要由智能终端、无线传感器网络节点、终端控制面板三大模块组成。终端控制面板通过有线方式
连接家庭中各家用电器设备,无线方式接收智能终端控制指令,实现各家用电器设备的直接控制。无线传感器网络节点
负责采集和传递各路监控信号。智能终端通过有线、无线方式接收来自各个设备的信息,对其分析处理,并能按预先
设置的规则通过有线、无线方式发送控制指令,实现智能功能。
智能家居系统主要包括智能家电控制、智能安防、紧急求助等功能。
1.1 智能家电控制
终端有全开、全关、离家、会客、娱乐、休息等多种情景模式,业主可以预设好各个模式,只需一个触摸或遥控操作,
家居环境就可以进入自己需要的模式。
1.2 智能安防
在住宅的门、窗上安装好门磁检测,对外玻璃上安装破碎探测器,主要通道及房间安装好红外探测器,并在梯口安装好
监控摄像头进行实时监控。当有人在家或离家时,通过终端开启对应模式,对家庭安全设防。
若有人非法入侵时,家庭控制器发出声光报警,并通知业主及物业管理部门。厨房、客厅、卧室设置烟感、温感探测器监测
所有房间有无火灾发生。如有火灾发生,发出报警信息通知业主及物业管理,并关闭所有电源,启动喷水灭火系统,最大限度
降低火灾危害。厨房另设置可燃气体检测,检测燃气泄漏。
当有险情发生时,自动关闭煤气管道上的燃气阀并通知业主及物业部门。
1.3 紧急求助
当遇到紧急情况(如疾病或非法入侵)发生时,按紧急按钮向小区物业管理部门进行紧急求助报警。
2 基于ZigBee数传技术的远程智能家居控制系统硬件框架
基于ZigBee数传技术的智能家居控制系统由监控节点、网关节点、终端控制组成。监控节点和网关节点通过ZigBee
无线模块组成家庭内部网络,终端控制通过电脑对家庭内部网络进行访问和控制。其中:监控节点分为温湿度ZigBee数据
采集监测节点、灯光控制节点、安全监测节点;网关节点由最小系统、ZigBee通信模块组成。
4 结束语
随社会经济和科学技术的发展,人们的物质生活水平不断提高,对家居环境的要求也越来越高,作为家居智能化的核心部分
——智能家居ZigBee数据采集控制系统也越发显得重要。家居智能化控制的开发和建设是未来国家、经济发展的必然趋势。
基于无线ZigBee数传模块智能家居的核心控制系统,它的设计功能的完善必将推动住宅智能化的发展。而基于ZigBee无线模块的
智能系统功能的集成化、用户使用的傻瓜化以及市场的平民化将是智能家居控制器的发展趋势,系统也将逐步迈向绿色化。
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https://blog.csdn.net/shuipi100/article/details/7801255
基于物联网的新型智能家居控制系统设计
简介:本系统是基于物联网的新型智能家居控制系统,系统以提升家居的安全性、便利性、舒适性、艺术性为目的,
以智能化、人性化、高性价比为原则,在现有智能家居技术上进行创新和设计的。本系统可以通过互联网、GSM网、WIFI等网络
对家居环境进行实时远程监控,并可对任意家电进行远程控制。同时,用户还可用手持无线语音遥控设备对任意的家电进行控制,
为用户带来全方位、全智能、高质量的智能家居服务。
详细介绍:本系统是基于物联网的新型智能家居控制系统。
通过互联网远程发送信令到单片机,从而控制家电。
门禁系统:可对来访者进行IC卡识别,若身份未能被识别,摄像头将自动采集来访者照片信息;当户主不在时,来客可以进行语音留言。
空气质量检测与清新:当传感器感应到空气质量异常时,系统中的语音报警器将自动启动,同时臭氧发生器自动开启,
换气扇同时工作,达到清新空气的目的。
有线摄像头:在PC机端可以实时了解室内情况。
车载无线摄像头:通过互联网将视频反馈至远端PC机,可以全方位了解室内情况,达到实时监控室内情况的目的,也可以运送物品。
手持无线语音遥控:通过语音控制家电。
传感器模块:检测温度及烟雾浓度是否异常。
GSM模块:可以通过手机对家电进行远程控制;对温度及烟雾浓度的异常情况进行手机短信报警无线数据传输模块:
准确稳定的传送各个模块的数据到PC机,从而进行进一步的控制。
WIFI模块:手持设备中设置WIFI接入点,运行终端软件,同样可以实现在任何时刻,任意地点对家中的任意电器进行远程控制的目的,
让用户尽享无线网络带来的便捷生活。
系统真正意义上地实现了宽带互联网、GSM网、WIFI的三网融合。智能化家居发展将大大推动我国实现家庭信息化进程,
智能家居能够为人们提供更加轻松,有序,高效的现代生活方式!
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https://blog.csdn.net/orchidofocean/article/details/82917355
智能家居物联网服务平台设计-论文
智能家居物联网服务平台设计
摘要
随着物联网、大数据、云计算等技术的发展成熟,推动了物联网应用的蓬勃发展,智能家居作为物联网技术的一个重要应用领域,
近几年来得到了广泛的研究,也出现了大量的应用产品。目前智能家居设计中主要存在缺少理论依据,现有系统控制能力差、
扩展性不足、服务器资源利用效率不高,已有平台接入门槛高、兼容性差等问题。
针对以上问题,拟采用物联网四层体系架构,即在原来物联网三层体系架构加入一个平台层,连接物联网应用层和感知层的
技术方案,研究开发一套智能家居物联网服务平台。
本文研究了智能家居系统相关理论和诸多技术方案,开发了一套基于RESTful风格服务的Web?PaaS/IoT?PaaS混合的
智能家居物联网服务平台,该平台一方面为应用层提供Web?Service接口和MQTT接口,另一方面为感知层提供MQTT协议
的事件接口,数据存储方面采用InfluxDB存储时序数据。智能家居服务平台,结合智能家居网关和应用前端,实现海量设备
接入、设备数据云端持久化存储和远程控制等重要功能。
经过严格的测试,这套智能家居物联网服务平台可以有效解决目前智能家居系统的诸多问题,能够很好地提供安全可靠的服务。
关键字:智能家居;物联网平台;MQTT;Web Service;REST
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https://blog.csdn.net/orchidofocean/article/details/80144331
基于物联网的轻量级REST服务器的设计与实现【译】
摘要
近年来,物联网技术和Web Service技术得到了迅速发展。越来越多的传感器被广泛应用于铁路、港口、航空航天、
供暖等领域。利用物联网技术和Web Service技术,可以为供热领域的监控提供一种新的有效解决方案。基于B/S结构,
用户可以访问系统,并通过浏览器获取随时随地的信息,而不是用户基于C/S架构使用客户端应用程序访问系统。
在该系统的支持下,用户对供热系统中部分数据的监测和控制更为方便。
关键词
IoT; Monitor and Control in the Industry;Web Service; Restful
介绍
随着科学技术的发展,物联网在许多领域得到了广泛的应用,越来越多的人关注这一新兴领域。众所周知,
物联网的概念首次出现在1999年,但是现在越来越多的社区同意物联网是世界信息产业的第三次技术革命。
在加热领域,用户通常使用安装在计算机中的客户端应用程序来访问系统。
这样,没有这些客户端应用程序,用户就无法访问系统,这是不方便的。通过使用REST等Web服务技术,
用户可以通过浏览器轻松访问系统。对于用户来说,它比使用客户端应用程序访问系统更为方便。
本文中提到的服务器系统是一个新的结合物联网技术和REST技术的服务器系统。整个系统包含数据访问层、
资源适配层和资源访问层。数据访问层为用户提供了一些接口来访问服务器上的资源。当用户访问系统时,
数据访问层从请求中提取一些参数,匹配一些规则并将它们转换为数据对象服务。资源适配层使用来自数据
对象服务的消息来生成数据包并将其写入资源访问层。资源访问层与许多物理模块连接,这些物理模块
与许多传感器连接。当资源访问层接受一个数据包时,它将发送一个数据包作为对资源适配器层的响应。
资源适配器层从资源访问层接受数据包,解析数据包并将结果传递给数据访问层,然后将结果以统一格式返回给用户。
相关工作
物联网的发展历史悠久。1999,麻省理工学院的Neil Gershenfeld教授出版了他的书《当事物开始思考》,
他描述了“物联网”的原理,即:射频识别(RFID)、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备,
按照议定的协议,对连接到互联网的任何物品进行信息交换和通信,以实现智能识别、定位、跟踪、监控和人。
网络时代2005年11月17日,国际电信联盟在突尼斯世界信息峰会上发布了“ITU互联网报告2005:物联网”,
指出无处不在的“物联网”通信根除,所有物体从轮胎到牙刷。畲族,从住房到组织可以交换通过互联网倡议。
2008年11月,IBM的首席执行官Sam Palmisano提出了一个建造更智能星球的新议程,并澄清了物联网是未来的趋势。
目前,中国、美国、欧盟等国家已经充分认识到物联网的巨大的经济效益,他们都投入巨资深入研究探索它。
REST技术降低了应用程序接口的成本,并提供了一种用于在多个组织之间集成业务流程的通用机制。
REST(表示状态转移)指的是一组体系结构约束和原则。满足这些限制和原则的应用或设计是REST的。
Web应用中REST最重要的原理是客户端将在非状态下与服务器交换数据。从客户端到服务器的每个请求
都必须包含必要的信息,以便服务器能够理解请求的含义。
REST使用标准的HTTP方法,如GET、PUT、POST和DELETE。
轻量级REST服务器的体系结构
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https://blog.csdn.net/mwlwlm/article/details/77932633
物联网平台架构设计
网上讨论的有关物联网的帖子非常之多,但大部分都是介绍理论或者有关硬件,通讯相关的问题,比如物联网模块,
物联网通讯协议MQTT、XMPP、NB_IOT等,个人认为这些只是物联网中一部分,而涉及到物联网的设备如何管理,用户如何管理,
数据包如何解析,大数据如何展示等也是物联网模块中非常重要的部分,所以作者就根据自身工作中总结出来的建构在云端的
物联网平台基本架构分享给大家,并基于此架构如何一步一步来开发一套物联网平台。
物联网平台,应该是基于现在的互联网,通讯技术来建构,而不依赖与特定的硬件模块,用户可以基于自身的设备技术架构,
简单轻松接入物联网。下图是物联网的核心架构:
1. 四大核心模块
在物联网中存在4大核心模块,那就是设备管理,用户管理,数据传输管理,数据管理,只有具备了这四大核心模块,
才能认为是一个完整的物联网平台,而所有其他的功能模块都是基于此四大功能模块的延展。
1.1 设备管理
1.2 用户管理
1.33 数据的存储
存储要支持分布式架构,可以为每个设备定义不同的存储位置,在diego iot中数据存储使用mysql数据库,实现不同的设备存储在不同的mysql数据库中
1.4 数据管理
权限管理,数据的权限在物联网平台中是至关重要,数据属于谁是一个非常重要的概念,只有设备的拥有者才能定义数据可以给谁看
大数据,物联网数据本身就是海量的数据,我们可以借助一些开源的大数据平台来实现数据的可视化分析,只有经过分析的数据才是有价值的数据
数据的导出,用户可以导出数据到本地做分析
2.网络通讯
现在所有的云端的物联网平台和设备之间的通讯,本质上都是建构在TCP/IP协议之上的,只是对数据包的再封装而已,
基于此我们可以是用wifi,4g来实现设备和云平台的通讯,不过设备与设备之间的通讯,可以有wifi,Bluetooth,zigbee等,下面介绍几种常用的通讯架构
2.2 基于wifi局域网
此中架构,适合于所有的物联网设备都是运行在一个局部环境中,设备通过wifi或者有线连接到路由器,
而由路由器统一连接的物联网服务器,就如同我们家中装一个wifi路由器上网一样的架构,需要注意的事项:
局域网内的智能设备,是没有公网独立的ip的,只有一个局域网内的ip,带来的问题就是,设备可以直接给
物联网服务器发送数据包,而物联网服务器是不能直接给设备发送数据包,就因为设备没有公网独立ip
功耗问题,对于使用wifi接入的设备,最好不是电池供电,因为wifi的功耗比较大
干扰问题,如果在大型的厂房部署这种架构,一定要考虑,厂房内是否有强干扰源,如电磁干扰,
可以考虑采用工业级的无线路由器,一般抗干扰能力比较强
2.4 基于zigbee
ZigBee也是一种流行的组网模式,zigbee本身设计是针对传感器之间的联网,具有非常强的低功耗能力
zigbee接入网络也依赖于zigbee网关,网关本身也是一个zigbee设备,zigbee设备是自组网的,在使用过程中注意的问题有
数据量的问题,设备能力和功耗本身是自相矛盾的,由于ZigBee是超低功耗方案,固在通信能力上也是打折扣的,
很适合一些传感器数据的采集,如温度湿度,但如果对大数据量的视频类的就不适用了
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https://blog.csdn.net/robert_tina/article/details/78979405
物联网云平台系统设计
###1. 物联网设备如何接入到网络?
只有设备接入到网络里面,才能算是物联网设备。这里涉及到2个关键点:接入方式以及网络通信方式。
网关接入:物联网终端设备本身不具备入网能力,需要在本地组网后,需要统一通过网关再接入到网络。
比如终端设备通过zigbee无线组网,然后各设备数据通过Zigbee网关统一接入到网络里面。常用到本地
无线组网技术有Zigbee,Lora等。
####网络通信方式
宽带(主要户内设备用)WIFI
常用的物联网通信协议有哪些? 主要有如下协议:MQTT等,是基于消息模型来实现的。设备与设备之间,
设备与云端之间通过交换消息来实现通信,消息里面携带了通信数据。
###物联网设备之间,设备与云平台能够交换数据后,接下来要干怎么呢?
基础应用:监控
通过物联网收集到设备数据后, 如果设备数据状态超过预设的状态则自动第一时间报警,管理员第一时间开展处理,
可以通过远程操作,下达命令。把问题解决在萌芽状态。
2.进阶应用: 报表统计
通过统计方法, 对设备的历史运行数据进行统计分析。可以按不同维度分析出不同报告。然后以图表或者
大屏方式展现在管理员面前。 管理员可以快速直观的了解到整个物联网设备运行状况。
3.高级应用: 数据挖掘/机器学习
物联网的价值在于提高生产效率,管理效率,极大促进社会生产力的提高。
###如何搭建起一个物联网系统框架呢?它的技术架构又是怎么样呢?
设备接入主要都干些什么呢?
1.包含多种设备接入协议,最主流的是MQTT协议。有些云计算厂商也在MQTT协议上精简协议变成独有的接入协议。
2.并发连接管理,维持可能是数十亿设备的长连接管理。
如果应对数十亿的设备连接管理? 目前开放出来的MQTT代理服务器大都是单机版,最多也就是并发连接十几万设备。
因此如果要管理数十亿的连接,需要用到负载均衡,用到分布式架构。在云平台需要部署分布式MQTT代理服务器。
####设备管理
一般以树形结构的方式管理设备,包含设备创建管理以及设备状态管理等等。根节点以产品开始, 然后是设备组,再到具体设备。
主要包含如下管理:
产品注册及管理
产品下面的设备增删改查管理
设备消息发布
OTA设备升级管理等
####安全认证及权限管理
物联网云平台为每个设备颁发唯一的证书,需要证书通过后才能允许设备接入到云平台。云平台最小授权粒度一般是做到设备级。
我们所说的证书一般分为2种:一种是产品级证书,一种是设备级证书。
产品级证书拥有最大的权限,可以对产品下所有的设备进行操作。 设备级证书,只能对自己所属的设备进行操作,无法对其他设备进行操作。
因此每个接入云平台的设备都在本地存储一个证书(其实存在形式是一个KEY,有多个字符串构成)。每次与云端建立连接时,都要把证书带上。以便云端安全组件核查通过。
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https://blog.csdn.net/csdnvr/article/details/80130895
构建一个完整 IoT 解决方案的实用攻略
我喜欢将 IoT 解决方案与人体进行比较。IoT 应用软件是系统的心脏和大脑,通过通信通道(血管和神经)
传输血液(数据)和控制命令,IoT 物体和设置则是我们的手、脚、手指和脚趾。
你的设备应该考虑如下的各项指标:
支持空中升级(OTA)的方式进行固件更新,消除了只能通过购买新设备来应对业务需求变化或者系统升级的不便
支持最适合你的应用场景的通信方式
通讯手段
这是任何 IoT 解决方案中最为复杂的部分,它需要你对设备所支持的无线通信方案有一定的了解。
评估通信渠道时要考虑的关键特征包括:
通信的覆盖范围和距离 - 它由无线电信号的频率决定
实时性能标准 - 由带宽(数据速率)和延迟决定
设备运行时的信号强度变化
信号干扰的几率
安全性方面的考虑(加密级别)
IoT 应用软件
IoT 应用软件通常在商业上称为 IoT 平台。市面上有很多现成的 IoT 平台可供选择,当然你也可以自己构建一个。
某些平台只支持经过该平台认证的设备之间的通信,这就限制了你的设备选择范围。其他平台可能会限制数据采集的功能,你只能通过平台提供的 API 访问数据。
集成服务
通过公开的 RESTful API 来向外部系统提供 IoT 数据,同时并利用外部的 API,获取相关数据到 IoT 解决方案。外部接口可能是SOAP 或者 RESTful。
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https://blog.csdn.net/squirrelanimal0922/article/details/85085693
物联网,Internet of things(即 IoT ),是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。
简而言之,物联网是物物相连而成的互联网。这其中包含两层含义:一是,互联网依然是物联网的核心和基础,物联网是
在互联网基础上延伸、扩展的网络;二是,物联网的用户端是延伸、扩展到了任何可以通信的物与物之间,使彼此能够进行信息交换和通信。
可以看出,物联网是互联网通过传感网络向物理世界的延伸和扩展,与其说物联网是网络,不如说物联网更是业务与应用。
如果要保证大规模的业务与应用的运行,必然需要大规模的计算平台作为支撑。因此,打造一个完善的物联网云平台则是
实现物联网业务与应用顺利运行的核心元素。
主要需求在于:
1.如何将多路传感器数据汇聚到边缘网关,由网关对数据进行汇聚编码后统一发到云平台进行处理;
2.云平台如何能够根据一定的规则对汇聚后的数据流进行拆分,并分发到不同的“处理逻辑”中进行处理;
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https://blog.csdn.net/u012898231/article/details/78600133
1.APP。C端,主要给用户使用。APP包括android和ios,主要功能有我的账号
2.微信公众号(B端)。
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https://blog.csdn.net/u012898231/article/details/78600156
一 系统架构
在技术架构选型上基本首先考虑到是单体模式架构,采用传统的MVC开发模式,java开发人员是整个项目的核心担当,
项目管理使用maven,运营平台UI采用的是容易上手的jquery easyui,后台采用的是springMVC+mybatis,
数据库毫无疑问用的是mysql
二 物理架构
像这种创业型互联网项目首选阿里云是比较好的选择,我指的不单单是阿里云提供的ECS服务器,更多看重的是阿里云的整套解决方案。
比如我们要做tomcat集群,可能要装nginx,nginx要高可用,就得通过keepalive主从双机热备自动切换,就光这么一套配置下来,
你少说也要好几台服务器吧,而且还不一定稳定,更加没有可视化控制台监控各项指标,但是在阿里云你根本无需花这些时间来弄这些,
去买个SLB负载均衡即可搞定,而且又便宜。再比如数据库mysql,前期就算不做集群,你也要做主备高可用吧,如果二台mysql做高可用,
你还得需要keepalive或者haproxy,这么一套配置下来,成本也不低。
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https://blog.csdn.net/u012898231/article/details/78600351
我的物联网项目(四)订单系统
听MQTT名字就大概知道MQTT属于消息中间件了,它和传统的MQ系列产品(如RabbitMQ,ActiveMQ等)稍微不一样,MQTT协议是为大量计算能力有限,
且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的协议,主要用于小型传输,开销很小(固定长度的头部是 2 字节),
协议交换最小化,以降低网络流量,像摇摇车(摇摇车身上装了个智能盒子,盒子里面有个2G流量卡,盒子发信号给摇摇车)这里面用的就是
2G的流量卡这种业务就非常适合这种。
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https://blog.csdn.net/u012898231/article/details/78600415
改变传统的投币方式,甚至改变人们的消费习惯和使用习惯。通过app进行消费,一来和用户保持很强烈的粘度,
随着注册用户的增加到后面的大用户数据,可以利用用户数据做更多的增值产品服务,公司本来的定位就是后期打造母婴系列品牌平台。
二来改变传统摇摇车投放商和商家的多种合作方式,收入透明化
市场是检验产品的真理,想法谁都有一箩筐,关键看用户愿不愿意买单。
手机扫码发送http请求到MQTT应用层,MQTT应用层每次仍消息到阿里云MQTT服务器,都需要建立连接。所以问题很有可能是没有释放连接,
由于当初的代码逻辑比较简单,所以直接找到写这个代码的开发人员,一起喵了眼代码,果然如此,修改代码后,重新发包一切正常,
手机报警短信立马停了。
1.添加索引和优化索引,特别小心索引隐式转换
一个表里面如果只是设置了主键,然后其它索引一律不建不管,简单业务如只涉及到按照主键查询的业务是没问题,
但是设计到其它字段的查询,在数据量稍大又加上业务高峰期,这种导致表全局查询的SQL肯定会积累大量慢SQL,
最终导致CPU持续上升,如果有条件的话,测试最好做一些大数据量的压力测试是可以测试出来的,另外,建立了索引,
也要注意到索引失效这种情况。如:select *from order?where phone=13772556391;?平时写代码粗心大意,
不仔细检查再加上压力测试没测试到位,在高并发数据量稍微大点的业务场景里面搞不好就出问题。数据库表phone字段
用的字符串类型,但是这个SQL里面没有加上引号,所以像这种情况下,索引是无效的。
2.分页查询优化
3.分表
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我的物联网项目(八)简单分布式调度
定时调度基本在任何平台或多或少的要用到,实现定时调度的功能很简单,我做过的项目中用到更多的是spring quartz或者spring task,
它们在单机上使用定时任务配置是非常简单的,但是在集群环境中就需要面临一个必须解决的问题:如何限定只有一台机器在执行定时任务?
一 实现思路
主要利用Redis的(Redis用的云集群,暂时不需要考虑单点故障或者不稳定的情况)函数setNX()来实现分布式锁,
将某一任务标识名(简单来说就是key)作为键存到redis里,并为其设个过期时间,如果这个时候另外的单边服务器也请求过来,
先是通过setNX()看看是否能将任务标识名(同一个标识名)插入到redis里,可以的话就返回true,不可以就返回false,
如果返回false,说明这次的任务调度别的服务器已经在做了,不需要执行这次任务。如果返回true,说明这次任何调度是由自己来执行。
这个里面由于集群环境下的每台服务器到了时间点都会去执行一遍,当然肯定只有一台才能执行成功,这个里面需要注意两个事情:
定时调度的策略应该上一个任务完成到下一个任务开始的时间间隔,这样的话才能保证集群环境下其它的服务器下次抢占锁的机率,
如spring task的fixedDelay。
调度时间循环间隔设置当然以具体业务场景为准,但最好算好大概的每次业务执行的时间长短,然后根据这个时间长短来设置定时调度的循环间隔时间。
比如说如果小于1s的调用,由于使用redis会有10几毫秒的运算耗费,因此不能保证在1s以下的时间间隔比较均匀。所以尽量保证每台服务器的均匀分布来执行计划任务。
private final static long LOCK_EXPIRE = 10;//单个业务持有锁的时间10s,防止死锁
public class ScheduledTasks {
@Autowired
private DistributedLockService distributedLockService;
private final static Logger log= Logger.getLogger(ScheduledTasks.class);
private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
//5秒执行一次
@Scheduled(fixedDelay = 5000)
public void doJob() {
log.info("###sync start:"+ dateFormat.format(new Date()) + "###");
Lock lock = new Lock("xxlock" , "xxx");
if(distributedLockService.tryLock(lock)){
log.info("Gets the lock!" + dateFormat.format(new Date()) + "###");
//做具体业务......
distributedLockService.releaseLock(lock);
}
log.info("###sync end:"+ dateFormat.format(new Date()) + "###");
}
}
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>>zhi neng jia ju xiang mu
zheng ge xiang mu zhu yao bao kuo zhong duan she bei, yong hu(App) he
yun duan san bu fen. zhong duan she bei fen wei WiFi she bei he ZigBee
she bei.
ZigBee she bei bao kuo door sensor, motion sensor, wall switch he smart
button; WiFi she bei bao kuo plug, hub, curtain he smart station.
ZigBee she bei tong guo hub lian jie fu wu qi; WiFi she bei ze zhi jie
lian jie fu wu qi. zai she bei zhuang tai fa sheng bian hua shi, she
bei hui ba zhuang tai bian hua xin xi fa song zhi fu wu qi, yong hu
tong guo shou ji App ke yi cha xun ge she bei de dang qian zhuang tai,
bing ke yi tong guo App shi shi kong zhi ke kong she bei, she zhi ding
shi qi, he qing jing mo shi, ru ci ke yi shi xian she bei jian de xiang
hu kong zhi, ji lian dong; ci wai, App hai ti gong yong hu guan li, ji
she bei quan xian guan li. da bu fen she bei jun zhi chi yu yin kong
zhi(Alexa); yong hu yi ke yi dui li shi shu ju jin xing cha kan ji guan
li.
fu wu qi duan zhu cheng xu you Python bian xie, shu ju ku cai yong MySQL,
wei ying dui gao bing fa, shu ju ku wai ceng shi yong Redis, yi ti gao
fang wen song du. REST API you JAVA shi xian.
智能家居项目
整个项目要包括终端设备,用户(APP)和云端三部分,终端设备分为WIFI设备和Zigbbe设备,
ZigBee设备包括 door sensor, motion sensor, wall switch和mart button,WIFI设备包括plug,
hub,curtain和smart station,Zigbee设备通过hub连接服务器,WIFI设备和smart station,ZigBee
设备通过hub连接服务器,WIFI设备则直接连接服务器,在设备状态发生变化时,设备会把状态变化信息
发送至服务器,用户通过收集APP可以查询各设备的当前状态,并可以通过APP实时控制可控设备,设置定时器,
和情景模式,如此可以实现设备间的相互控制,和情景模式,如此可以实现设备间的相互控制,及联动,此外,APP
还题供用户管理,及设备权限管理,大部分设备均支持语音控制(Alex),用户亦可以对历史数据进行查看及管理。
服务器端主程序由Java编写,数据库采用MYSQL,为应对高并发,还采用了Redis做缓存查询,以提高访问速度,REST API
采用JAVA实现