朱明武 朱斌庚 刘桂雄 南瑞亭

（华南理工大学机械与汽车工程学院）

1 引言

物联网是指通过射频识别、无线传感器网络等信息传感设备，按约定协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。2010年3月5日，温家宝总理在政府工作报告中，明确将“加快物联网的研发应用”纳入战略性新兴产业发展的任务[2]。2010年初教育部下达了高校开设物联网专业申报通知，众多高校争相申报。物联网专业的开设热潮带来了对物联网教学工具的迫切需求，但目前市面上合适的物联网实验系统很少。同时，智能家居作为物联网的重要应用已得到政府和企业的支持[3]。本文结合ZigBee无线通信技术、3G移动通信技术、传感器技术及 C#编程技术，研发一个以智能家居为依托的物联网教学系统。

2 系统结构设计

图1为物联网框架图，它分为感知层、网络层和应用层[4]。其中，感知层是网络与物品直接接触层，负责数据采集、传感器网络组网和协同信息处理；网络层通过互联网、移动通信网等网络把信息无障碍、高可靠性地传送；应用层实现物与人的交互。基于智能家居需求以及物联网结构层次，设计出图2 所示的物联网与智能家居教学系统。感知层采用 ZigBee技术进行传感器网络组网，众多ZigBee节点与传感器、执行器相连，负责上传信息给 ZigBee协调器，同时接收协调器下发的命令控制家居设备。网络层支持互联网和移动通信网，PC用户可通过本地PC主控软件对家居设备进行状态查询和控制；……