董晨乐，张富春，杨延宁

（延安大学 物理与电子信息学院，陕西 延安 716000）

0 引 言

物联网概念的前身是传感网[1]。中国科学院于1999年启动了传感网技术的研究[2]。2009年6月欧盟委员会提出“物联网行动方案”[3]，明确表示在技术层面给予该方案大量资金支持。2009年之后，国内出现物联网技术研究热潮，2010年，物联网被写入政府工作报告，2019年我国初步完成从互联网到物联网的过渡，预计在2030年全面完成全国“万物互联”建设[4]。

随着智能家居行业的迅速发展，国内大批家装企业推出多种智能家居解决方案[5]。但无论是手机APP还是智能音箱等设备[6]均自成体系，难以互通。

1 超低成本方案

1.1 方案组成

超低成本的家庭物联网解决方案主要选用市场上的常规设备，旨在规避各智能家居厂商因采用软件不通用、硬件不协调、物料价格贵、工作原理单一且复杂导致的一系列问题。系统通过Home Assistant软件环境平台[7]实现自动开关电器、自动报警、垃圾智能分类、人脸算法识别、无接触乘坐电梯等功能，通过百度云平台组建物联网控制枢纽[8]。

1.2 硬件设备

1.2.1 硬件服务器

本方案服务器可采用树莓派或各品牌路由器等。

1.2.2 多功能网关

网关（Gateway）即网间连接器、协议转换器，它既可用于广域网互连，也可用于局域网互连。小米多功能网关可看作家电传感器、门窗传感器、无线开关等小米智能家居的联接控制器[9]。

1.2.3 主要第三方传感器

本方案采用的主要第三方传感器包括WiFi智能插座、PM2.5传感器、温湿度传感器。

WiFi智能插座[10]通过WiFi将手机与插座连接，由手机控制家中所有插座的开关，并随时查看插座是否存在安全隐患。……