一、課題綜述及研究意義

在商品經濟競爭非常激烈的今天，人們工作節奏不斷加快，每天高強度工作的同時，留給家務處理方面的時間和精力越來越少，因而智能家居系統的重要性也就越來越明顯。通過提供智能控制解決方案，智能家居系統可以解決人們做家難題務，使其快捷省心，并且還提供了一個舒適，健康的生活環境。

利用先進的無線通信和感應系統技術，將家庭環境生活中的不同子系統進行結合并且綜合管理，可以使家居生活實現高效率，低成本，更加舒適和安全。和普通家居相比，智能家居的優勢在于在保證生活的基本需求的前提下提供舒適，安全，高品質的生活空間。

在詳細介紹了智能家居的發展現狀后，本文將會通過對物聯網節點的開發研究，在 LEACH 算法協議的基礎上，進行物聯網技術應用設計。在設計中首先分析和介紹了智能家居的發展，通過引入物聯網節點設計，執行網絡應用技術。主要的硬件STC12C5A60S2和NRF24L01射頻通信芯片用于硬件設計監測節點和網關節點的無線智能家居環境監測系統。通過節點設計實現智能化自動控制和遠程控制功能節點和網關的硬件和軟件平臺的開發，并且基本滿足系統功能和結構設計的需要，完成無線智能家居環境監測系統設計。

二、課題擬采取的研究方法和技術路線

（1）觀察法：觀察現有智能家居系統，了解智能家居的構成、功能；

（2）文獻法：閱讀大量有關智能家居、物聯網的書籍、論文、期刊，儲備有關知識，對研究課題有更深入全面的了解；

（3）案例研究法：在網上搜索有關智能家居的案例，予以研究借鑒；

（4）比較研究法：通過比較各種設計方案的優缺點和各設備的性能以確定合理的設計方案和設備型號。

本系統應能夠實現遠程控制和智能自動控制功能，遠程控制主要通過ZigBee無線傳輸技術由PC或手機等終端設備操作控制，智能自動控制主要體現家電設備能夠根據預設場景而實現自動開關調節等功能。

三、主要參考文獻

[1] 呂長飛. 智能小區管理控制系統的設計研究[D],河北農業大學;2008年

[2] 胡樂，何秋燕，楊珍，中國物聯網發展問題初探[D]，網絡安全，江蘇；解放軍鎮江船艇學院計算機教研室，2010(8),22~24

[3] STC Science and Technology[EB], STC89C51/52/55/516 Data Sheet, www.stc.

[4] Nordic[EB],Single Chip 2.4 GHz Transceiver NRF24L01,www.nordic.com

[5] 求是科技[D]，單片機通信技術與工程實踐，人民郵電出版社，2005

[6] 周堅，單片機 C 語言輕松入門[M]，北京航空航天大學出版社，2007

[7] M. C. M. Thein ,T. Thein,An Energy Efficient Cluster-Head Selection forWireless Sensor N etworks[D],Proceedings ofISMS,2010,3~6

[8] 王民川，肖靜，基于 LEACH 算法的傳感器網絡改進模型研究[M]，信息技術，2011

[9] 胡君，無線傳感器網絡中能量有效的分簇算法研究[J]，碩士學位論文，湖南；湖南大學，2007

[10] 張強，盧瀟，崔曉臣，基于能量高效的無線傳感器網絡[D] LEACH 協議改進，計算機工程與設計，2011，32(2)：427~433

[11] Haosong Gou , Younghwan Yoo，An Energy Balancing LEACH Algorithm forWireless Sensor Networks,Information Technology[D],Seventh International 2010Conference on Information Technology, 2010, 822~827 

[12] Liu Y,Xiong N,Zhao Y,Multi-layer clustering routing algorithm for wirelessvehicular sensor networks[D], Communications ,IET, www.ietdl.org, 2010 ,4(21):810~816

[13] Ahmed,Kanhere,Multi-channel interference in wireless sensor networks[D],Information Processing in Sensor Networks, 2009, (4):367~368

[14] Zhihong Yang,Yufeng Peng,Yingzhao Yue,Xiaobo Wang,Yu Yang,WenjiLiu,Study and Application on the Architecture and Key Technologies for IOT[D],2011, 62(1):747~751

[15] Yuhua Liu,Yongfeng Zhao,Jingju Gao,A new Clustering Mechanism Based OnLEACH Protoco[D]l, Artificial Intelligence, JCAI International Joint Conference on,2009,(9):715~718

[16] 張莜，張光昭，無線特定網絡—Ad Hoc 網絡[J]，廣東通信技術，2001，9~12

[17] 牛瀟，王忠慶，LEACH 算法的改進分簇模型在無線傳感器網絡中的研究[J]，電子測試，2011(5)：23~28

[18] 曹安閩.數字、智能化裝修的現況及發展前景[EB].www.Sina.com.cn，

[19] 柳曉川.中國安防產業發展現狀及趨勢[EM]200701.17

[20] 韋波.智能家居相關技術及比較[EB]。www.secu.he360.com，2017.01.17

[21] 王正中.智能城市建設及其發展[EB].WWW.plc365.com.2017.03.27

[22] 龔衛國.基于嵌入式的遠程家居監控系統的研究與設計[D].重慶:重慶大學，2016，1一4

[23] 夏漢廣.基于網絡的智能家居系統的研究與應用[D].廣州:廣東工業大學，

二、畢業設計（論文）工作實施計劃 www.628tf.com

（一）畢業設計（論文）的理論分析與軟硬件要求及其應達到的水平與結果

在家居設計的過程中，通過物聯網的方式進行連接，將家居生活中需要的一些家庭通信設備以及日常的電器設備進行自動的控制和管理，讓在家居生活中需要的多種家用電器以及通信設施通過連接的方式，形成一種在家庭內部的網絡環境，來對其進行統一的管理和控制。 

得出智能家居系統的硬件設計方案及硬件電路原理圖；設計軟件流程圖，編寫出部分軟件程序。