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1、本 科 生 毕 业 设 计开题报告题目： 基于物联网的安防系统设计 姓 名： 袁小路 学 号： 0 指导教师： 李斌 班 级： 电信111 所在院系： 电气与信息工程学院 毕业设计（论文）开题报告表课题名称基于物联网的安防系统设计课题来源科研课题课题类型工程技术研究类指导教师李斌学生姓名袁小路学 号0专 业电信专业课题的意义以及国内外发展状况：家居安防系统即利用计算机技术、无线通信技术、电子电力技术等先进的通信和控制技术，通过网络化的综合管理，实现对家居生活及安防系统紧密结合的系统。传统有线方式来实现家居安防的方式既有传输距离、布线复杂以及维护困难等缺点，远远不能满足市场对于家居安防的需求。物
2、联网通过射频识别、红外感应、激光扫描、二维码、GPS等技术将任何物品连接成网络，实现实时数据采集、处理和通信，从而实现对监测区域的智能化识别和监控。安全问题在任何时间都很重视，在当前随着偷窃事件层出不穷，犯罪手段也趋向更职业化和智能化技术的提高，安全问题显得尤为突出，并且随着经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，主要表现在他们不仅希望拥有舒适的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。采用高科技的手段实现安全防范是居民一种很好的选择，人们迫切需要一种智能的家庭安全防范报警系统，能可靠地进行日常安全防范工作，及时发现各种险情并通知户主，以便将险情消灭在萌
3、芽状态，这样人们便可安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。物联网的发展使得物理基础设施和IT设施的连接成为了可能。人们普遍认为，所谓的智能家居安防系统，就是以安全防范为主要目的，依靠和运用各种高科技设备及手段，系统、实时、全面、不间断地对人、设备及周边环境进行监督、控制的一系列设备的总和。先进的安防系统集中体现了现代科学技术发展的最新研究成果，是现代高科技产品和技术的一个结晶和缩影。当然，安家居防监系统的根本还是安全实用，在保障适用性的前提下追求最低的成本与价格。本文基于上述原因提出一种能够及防火、防盗、防毒气的智能家居安防系统。智能家居系统具有成本低、功耗低、布线方便等优点。智能家居
4、作为一个新型产业，但随着市场的普及，智能家居的产业前景是光明的，国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对市场的研究，特别是对客户需求趋势变化的深入研究，一大批智能家居品牌倔起，智能家居至今在中国发展了近十年，从最初的梦想到今天走进我们的生活，经历了艰难的过程，美国、欧洲、日本等发达国家先后提出了智能家居的方案，在美国、欧洲、东南亚都有着广泛的应用。本课题的研究内容、方法、手段及预期成果：一、研究内容：物联网根据全面感知、可靠传递以及智能处理三大功能需求，可以将其过程分为三层结构：第一层为感知延伸系统，主要功能为采集信息和控制设备；第二层为异构融合的泛在通信网络，主要负责异构网络的互联互通以及存储
5、处理功能；第三层为应用和服务层，主要负责进行数据监控、数据分析等。智能家居作为物联网的一个应用方面，有很大的发展前景。它是以家为平台，兼备建筑、网络通信、家电自动化和智能化的家居环境，安防系统是指安全防范集成安装系统，主要包括多种监测和报警功能，是智能家居一个重要组成部分。本课题的主要工作和目标是基于对单片机的理解和应用，利用相应的传感器设计一个能够实现报警等等功能的安防系统，从而达到对所学习的知识的时间应用。与物联网的结构相对应，家庭安防系统主要由传感器探测模块，MCU中心处理模块，和网络收发模块三部分组成。传感器探测模块由烟雾检查模块、火灾检查模块、非法入侵检查模块组成，通过数字式温度传感
6、器对温度进行采集，通过单片机对采集到的数据进行处理分析，其次要研究烟雾传感器以防止有毒气体的危害，最后需要研究非法入侵，设计一个人体红外感应器来实现。还需要一个报警装置，当采集到的信息与标准值之间存在较大差异时，及时启动报警装置进行报警，智能家居系统收到的信息经过处理后并通过网络发到用户的手机或者其他终端上提醒用户。 软件代码的设计应用C语言来编写程序，软硬件部分设计成功后可用keil软件进行程序调试，硬件电路图在protues里面实现，然后将程序导入单片机中实现电路仿真。二、设计方法：该方案主要将整体电路设计分为三层，其各个部分的设计方法如下：1. 感知层由若干控制节点和感知节点组成，感知节
7、点用于对家居环境进行数据感知和采集并将数据发送给协调器；控制节点接受中心协调器的控制指令，用于对家居环境进行控制。 传感器节点主要包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器。控制节点包括窗帘控制节点、照明控制节点 空调控制节点等。2. 网络层由中心协调器、ZigBee无限通信网络和以太网组成，负责数据和控制指令的处理和转发。中心协调器的主主要功能为接受传感器节点采集的数据，并解析由上位机发送过来的指令，对控制节点进进行控制。3. 应用层 有智能家居系统上位机、社会物业服务器和互联网客户端或手机客户端组成，负责对数据进行分析并发出控制指令。在本设计中，传感器是个十分重要的元件，因此对传感器的选择也显
8、得十分重要。不仅要注意 其量程和参数，还要考虑与其相配置的各种电路的设计的难易程度和设计性价比等等。 采用现在比较通用的 51 系列单片机。51 系列单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技术都比较成熟，虽然处理速度不是很快，但资料丰富，系列之52单片机，内部集成8kflash空间，256BRAM区，足以实现设计程序，不需要外扩，而且其最小系统板已经设计好，不需要附加太多的外围电路，可以方便可靠的使用。本设计需要网络控制，需要多块控制板，单价也要考虑在内，51系列单片机造价低，不会耗费太大开销。三、 预期结果： 系统可以正确实时地采集家庭室内数据，有效地实现监控，并能在数据超过正常
9、范围发出警报。 这次关于安防系统的设计，由于是基于单片机的设计，可以有很多的扩展空间，这次的设计中包括各种信号的采集部分，键盘输入电路，报警电路。 利用单片机编程实现了对气体、温度和非法入侵信号的检测和报警，检测出人为入侵信号并将信号立即传输给单片机从而驱动蜂鸣器报警，软件程序配合硬件设计实现安防工作。任务完成的阶段安排及时间安排：周 次设计（论文）任务及要求1-3了解设计题目，收集相关资料4-6资料分析、消化，初步确定实施方案7-8技术要点难点的克服与消化，提出创新点8-9优化设计，确定最终的方案并进行实施10-14仿真调试并进行完善修改15-16撰写毕业设计论文，进行预答辩17 进行毕业答
10、辩参考文献：1 李春丽. 智能家居产品体系及核心技术J. 建设科技, 2009, (09)2 陈鹏. 完整意义的智能家居系统LonWorks智能家居系统J. 电脑知识与技术(学术交流), 2006, (Z1)3 张鼎盛. 看看专业服务商眼中的智能家居系统J. 建材与装修情报, 2007, (04)4 瑞典PPD智能家居系统E-PowerSecurityJ. IB智能建筑与城市信息, 2004, (10)5 何朝. 基于ZigBee技术的智能家居数据采集控制系统D. 太原理工大学, 2011, (08)6 万槟. 智能家居系统的ZigBee无线网络方案的设计与实现D. 重庆大学, 2011, (
11、07)7 邹丽. 基于ZigBee技术的智能家居无线网络设计与实现D. 华中师范大学, 2011, (10) 8 杨浩杰. 智能家居远程监控系统的研究与实现D. 东华大学, 2011, (07) 9 智能化生活“触手可及”J. 硅谷, 2010, (17) 注：1、课题来源分为：科研课题；教学及实验室建设课题；生产实际；教师拟定；课题类型分为：工程设计类；工程技术研究类；理论研究类；软件工程类。2、此表由学生填写，交指导教师签署意见后方可开题。本科生毕业设计（论文）开题报告考核一、指导教师对开题报告的评语： 指导教师 200 年 月 日成绩二、开题报告答辩评语及成绩: 答辩小组负责人 200 年 月 日