智能家居案例.ppt
物联网的智能家居案例,中国物联网,2006-2012年：泡沫期；认识阶段2012-2016年：冰冻期；探索阶段2016下半年：重新升温；模式建立阶段即将进入：成功应用阶段；推广阶段,物联网vs互联网,互联网：世界上任意一台PC与另外一台PC通信物联网：物体和物体之间的通信。跨专业，包含了电子，通信，网络，数据科学。物联网的典型技术：无线传感器网络（WSN）：物联网的基础。早已存在的技术。Bluetooth,zigbee,RFID等大数据：未来着重发展的方向。包含数据科学与数据工程,无线传感器网络,主要任务：数据的采集与数据在局域网中的传输,物联网：智能家居案例,题目：室内pm2.5指标的远程监视要求：远程终端如手机，PC，可通过应用程序远程实时查询某房间内的pm2.5指标,系统架构,局域网感知层：对应的传感器+CPU网络层：所采集数据的局域网传输，目的地：网关广域网网关：通常为家用路由器，连接局域网和广域网如只要求本地控制，则查询终端可作为网关如要求异地控制，通常以路由器为网关中间件：云功能：对数据进行分析，存储，和对外提供数据服务公有云：阿里，腾讯私有云：曙光，浪潮，联想应用层：APP或PC应用程序,感知层,如何检测pm2.5？需求：pm2.5传感器 淘宝；45mmX34mm如何控制？上电发送开机命令（AA 01 00 00 00 00 01 66 BB）风扇启动，发送读数命令（AA 02 00 00 00 00 01 67 BB）即可读取数据。关机命令（AA 03 00 00 00 00 01 68 BB）如何读出传感器的数据？需求：cpu淘宝：单片机开发板。如：基于cortex系列的Arduino m0。（68mmX53mm）,感知层：传感器与cpu如何连接？,接口：串口：只需-tx,-rx，异步，无时钟线；距离近（3m）；波特率低（115200bps 有效字节7.2KB/s）I2C：-clock,-data，同步，需协调发送，速率高（2Mbps）SPI：-clock,-miso,-mosi，（4Mbps）A/D：数模转换接口I/O接口：通过控制电平传输数据中断接口：特定事件产生中断，发给cpu供其响应串口：-tx,-rx,-pwr,-GND,感知层：CPU如何和传感器沟通？,主要指控制传感器采集数据并收集数据单片机编程：C语言+单片机（如cortex）提供的库函数基本流程：set_sleep()set_timer(30000)interrupt(timer)/定时器触发的中断服务open_uart()/打开与传感器的串口send(传感器开机指令)/传感器开机send(读数指令)/令传感器返回数据rcv(data)/接收数据send(data)/再另一串口发送出数据send(传感器关机指令)/传感器关机sleep(),网络层：CPU如何发送数据？,家居常用：wifi优势：无线；利用现有的wifi路由器需求：CPU单片机配备wifi模块淘宝：注意选择可做热点的，有app的模块（21mmX14mm）CPU 串口wifi模块如何配置wifi的用户名密码？流程：打开app，选择添加设备，点击下一步，设备连上路由器原理：在“下一步”过程中：wifi模块转为离线热点手机断开与路由器链接，转为连接wifi模块手机通过socket将路由器SSID和密码传输给wifi模块wifi模块停止热点，转为wifi 客户端，与wifi路由器连接,中间件：CPU通过路由器把数据发到哪了？,传统方式：网络私有服务器实质是架设一个网站需求服务器静态IP需求不断电电源运营花销大主流推荐方式：云计算云提供所有的软硬件支持，我们只需上传数据分类：应用云 SaaS，如officeLive平台云 PaaS，如Google AppEngine。例：大数据计算平台已完整搭好，自己只需上传自己的算法代码基础设施云 IaaS，如亚马逊，百度云，阿里云自己开发云？openstack。面临的问题如分布式查找，负载均衡等,租用了云，要放什么东西上去？,数据处理的软件（即网站）上传至云需求：数据库：mysqlhttp服务器：tomcat,apachesql语言php语言。描述性语言，面向对象，前后端均可用整合：打包的服务器平台：xampp：apache+mysql+php+perl中间件（后端）工作流程：http服务器监听指定端口socket端口接收数据。mysql新建表格条目数据分析，如pm2.5200则报警，或统计优质天数服务：为应用层提供数据服务，如数据查询应用层（前端）：用户交互界面，通过api与中间件通信,完整系统,局域网：pm2.5传感器串口单片机开发板串口wifi模块wifi网关（无线路由器）广域网：网关（无线路由器）互联网云服务器（网站）互联网客户端app,
