智能家庭物联网系统

　　本书以实际开发出来的智能家庭物联网系统为例，全面系统地介绍了智能家庭物联网系统的分层架构，包括家电数据采集与传感控制层、网络传输及云平台数据服务层和远程移动应用管理层。介绍了智能家电控制器的设计、家庭网关的设计、常用网络通信协议、网络云服务及家电信息分析处理方法、移动终端远程管理家电的方法以及各层之间的接口规范。

　　毛明毅毛明毅：1974年生，女，江西南昌人。西北工业大学博士毕业，现为北京工商大学计算机与信息工程学院教师，副教授；中国人工智能学会基础专业委员会委员。主持或参与多项国家级、省部级、以及横向课题，发表论文50余篇，拥有多项专利和软件著作权，已出版专著《面向对象空间逻辑》。研究方向是物联网与信息系统、人工智能与逻辑推理。陈志成陈志成：1973年生，男，四川渠县人。清华大学计算机科学与技术学科博士后出站，英国访问学者。先后担任北京邮电大学世纪学院计算机系教授、华为技术有限公司高级技术专家。现任中国人工智能学会基础专业委员会常务委员、中国通信学会云计算专家咨询委员会委员、中国信息协会大数据分会理事、中关村大数据产业联盟工业大数据专委会主任、北京格分维科技有限公司总经理。主持或参与多项国家级、省部级、以及横向课题，发表论文多篇、拥有多项专利和软件著作权。主要研究方向是物联网、云计算、大数据、智能制造、智能家居、智慧医疗等。黄庆福黄庆福：1985年生，男，江西赣州人。北京工业大学硕士毕业，先后在多家科技公司担任高级技术专家，主要研究方向为机械自动化、物联网、智能家居，发表论文多篇。现工作于安徽云盾信息技术有限公司杭州分公司，从事于密码学的信息安全产品研发工作。吕建军吕建军：1973年生，男，山西人。四川大学计算机学院博士毕业，高级技术专家，负责计算机网络与信息系统相关技术和产品的设计与研发，主要研究方向为通信协议、物联网技术，主持和参与多项项目，发表论文多篇。

前言

作者简介

第1章绪论

1 1信息技术日新月异

1 1 1信息网络化

1 1 2网络智能化

1 1 3因特网发展

1 2物联网发展及应用

1 2 1国外物联网发展现状

1 2 2国内物联网发展现状

1 2 3物联网主要应用领域

1 3智能家庭发展情况

1 3 1智能家庭研究背景

1 3 2智能家庭研究现状

1 3 3智能家庭发展趋势

1 4研究目的与内容

1 4 1研究目的与意义

1 4 2本书主要研究内容

1 4 3解决的关键问题

1 5本章小结

第2章物联网系统架构与技术

2 1什么是物联网

2 1 1物联网的概念

2 1 2物联网属性特征

2 2物联网三层架构

2 2 1感知层

2 2 2网络层

2 2 3应用层

2 3信息处理流程

2 3 1数据采集

2 3 2信息加密解密

2 3 3信息传输

2 3 4信息处理

2 3 5工作流程

2 4物联网关键技术

2 4 1传感器感知技术

2 4 2智能通信网关技术

2 4 3短距离通信技术

2 4 4长距离通信技术

2 4 5可穿戴式技术

2 4 6实时定位技术

2 4 7云计算与大数据技术

2 5本章小结

第3章智能家庭物联网系统设计

3 1智能家庭整体网络系统设计

3 1 1IHNS整体系统架构

3 1 2IHNS分层系统架构

3 2IHNS远程家电管理实现

3 2 1家电管控系统实现方案

3 2 2远程管理设备方法

3 2 3集中控制器系统设计方案

3 3智能家庭网络系统技术方案

3 3 1IHNS技术路线图

3 3 2IHNS关键技术创新

3 4本章小结

第4章IHNS家电数据采集系统

4 1家电数据采集方案设计

4 1 1家电数据采集总体设计

4 1 2智能插座方案设计

4 1 3路由转换器方案设计

4 1 4红外解码方案设计

4 1 5上位机软件方案设计

4 2智能家庭插座设计

4 2 1设计与实现目标

4 2 2智能插座电源设计

4 2 3智能插座电路设计

4 2 4智能插座软件设计

4 3智能家庭网关设计

4 3 1设计与实现目标

4 3 2智能网关电源设计

4 3 3智能网关电路设计

4 3 4智能网关软件设计

4 4Modbus通信与中继设计

4 4 1Modbus通信格式

4 4 2智能管理系统地址设置

4 4 3相对Modbus的优化协议

4 4 4网络拓扑结构

4 4 5通信机制及流程

4 4 6智能家庭管理系统中继器

4 5红外通信编码与解码

4 5 1红外通信介绍

4 5 2红外通信编码

4 5 3红外通信解码

4 5 4红外通信电路设计

4 5 5上位机软件设计

4 6WiFi模组控制器方案设计

4 6 1RT5350 WiFi模组外设介绍

4 6 2基于RT5350 WiFi模组的电路设计

4 6 3基于openWrt的软件配置

4 7本章小结

第5章IHNS网络服务云平台

5 1智能家庭服务云平台设计

5 1 1平台总体组成概况

5 1 2后台管理主要模块

5 2云平台数据库设计

5 2 1家电设备数据库

5 2 2信息处理数据库

5 2 3网络服务数据库

5 3分布式大数据技术

5 3 1构建Hadoop分布式系统

5 3 2基于MapReduce并行计算

5 3 3基于决策支持系统分析

5 4本章小结

第6章IHNS远程网络管理系统

6 1远程家电网站环境

6 1 1软件开发与运行环境

6 1 2硬件推荐配置环境

6 2家电管理网站功能设计

6 2 1网站总体功能模块设计

6 2 2远程管控家电流程

6 3管理网站功能操作

6 3 1网站首页

6 3 2用户注册登录

6 3 3产品购买

6 3 4管理用户

6 3 5预置电器管理

6 3 6设备管理

6 3 7用电数据分析

6 3 8新闻公告维护

6 4本章小结

第7章IHNS移动终端应用系统

7 1移动终端应用开发

7 1 1移动应用开发环境

7 1 2移动终端类型要求

7 2移动应用功能设计

7 2 1系统主要功能设计

7 2 2注册登录模块设计

7 2 3家电设备管理设计

7 2 4家电设备控制操作

7 2 5用电统计分析模块

7 2 6手机新闻订阅

7 3IHNS移动应用实例

7 3 1手机新闻首页

7 3 2注册登录模块

7 3 3用户信息维护

7 3 4家电设备管控

7 3 5用电分析统计

7 4本章小结

第8章IHNS的API设计

8 1接口规范设计概述

8 1 1为什么要设计接口

8 1 2IHNS接口设计分类

8 2数据采集及控制端接口

8 2 1主要数据结构定义

8 2 2控制器控制命令接口

8 3数据处理及网络服务端接口

8 3 1数据库访问接口

8 3 2网络服务接口

8 4手机客户端接口

8 4 1电视机控制类接口

8 4 2手机操作设备类接口

8 4 3遥控摄像头类接口

8 5本章小结

第9章智能家庭新技术

9 1智能家庭新趋势

9 1 1硬件模块化

9 1 2软件通用兼容化

9 1 3云服务与大数据

9 1 4人工智能

9 1 5信息安全

9 2智能家庭通信技术

9 2 1更宽更快的频带使用

9 2 2通信路由

9 2 3低功耗技术

9 3家庭机器人

9 3 1智能家庭机器人概念

9 3 2机器人保姆

9 4智能家庭综合控制系统

9 4 1智能控制

9 4 2智能安防

9 4 3智能终端

9 4 4智能家政服务

9 4 5智能监护医疗

9 4 6智能家庭O2O

9 4 7新概念智能家庭

9 5本章小结

第10章总结与应用

10 1研究工作总结

10 2研究应用路标

参考文献