目录
1 项目需求分析.............................................................................................................................................................6
1.1 智能家居现状 ................................................................................................................................................6
1.2 树莓派在智能家居中的分析 .........................................................................................................................1
2 项目整体结构设计.....................................................................................................................................................2
2.1 项目功能简介 .................................................................................................................................................2
2.2 项目设备选型 ................................................................................................................................................2
2.3 系统组成 ........................................................................................................................................................5
3 项目的设计与实现.....................................................................................................................................................5
3.1 控制核心 ........................................................................................................................................................5
3.1.1 控制核心部分介绍............................................................................................................................5
3.1.2 控制核心部分接线说明.....................................................................................................................6
3.2 室内智能调温 ................................................................................................................................................6
3.3 家庭智能预警 ..............................................................................................................................................10
3.3.1 七牛云对象存储介绍......................................................................................................................10
3.3.2 Python 结合 Twilio 发送短信.......................................................................................................12
3.3.2 智能预警的实现..............................................................................................................................14
3.4 实时监控 ......................................................................................................................................................16
3.4.1 实时视频..........................................................................................................................................16
3.4.2 Tomcat 服务器.................................................................................................................................18
3.4.3 实时监控网页的实现......................................................................................................................18
3.4.4 内网穿透..........................................................................................................................................21
3.5 人脸识别门锁 ..............................................................................................................................................22
3.5.1 人脸检测..........................................................................................................................................24
3.5.2 人脸裁剪..........................................................................................................................................25
3.5.3 人脸识别..........................................................................................................................................27
4 项目总结...................................................................................................................................................................30
5 参考文献...................................................................................................................................................................30
项目需求分析
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1 项目需求分析
1.1 智能家居现状
智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未
形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居
市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。 正因为如此，国内优秀的智能家居生产
企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研
究，一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚!
智能家居领域在国内仍存在诸多瓶颈，如：缺乏杀手级应用；标准不统一，包括网络
传输标准的不统一以及家电产品之间无法融合；仍然存在技术性问题(包括人机交互技术、
云计算、大数据等)、缺乏各家电之间的互联互通；产品价格太高；企业各自为政；产品功
能相对单一，产品同质化很严重，功能雷同，创新不足；产品实用性差、用户体验差；安
全隐私等问题。
在中国当前的智能家居市场上，已经有一大批国内互联网公司，先后推出了机顶盒、
路由器、WIFI 插座、智能开关等智能家居产品。但纵观市场，无论是智能化单品，还是构
筑智能家居平台和系统，大多数的所谓智能化产品，还停留在“为智能化而智能化”、
“为了连接而连接”的层面，一些功能很明显是为了傍上“智能产品”之名而设计，没有
找正用户真正的“痛点”，营销噱头远远大于实用性，加上智能家居产品应用场景较为固
定，这也导致真正被消费者接受和使用的少之又少。要解决智能家居普及的两个问题，一
个是如何让每个家电智能化，二是如何让每个家电互联互通，形成更智能的场景。
当然，不可否认的是，智能家居将成为家电企业下一个竞争的新战场。在智能家居这
个新硬件领域，真正可以实现产品市场规模化发展和引领市场潮流的或许还是传统家电企
业。目前传统家电行业也正在逐步深入拥抱互联网，产业的繁荣与发展最终也将为用户带
来更好的体验。
项目需求分析
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1.2 树莓派在智能家居中的分析
家居智能化是现代化生活中的重要一环，在新时代的发挥中，智能家居决定着日常生
活的便捷程度。智能家居系统通过先进的计算机技术、 网络通讯技术、智能云端控制、
综合布线技术、医疗电子技术融 合了个人的需求达到为人们服务的目的。较好的智能家
居系统有利于人们便捷舒适现代化生活的实现。能否开发出廉价实用且可普及的智能家居
系统，对人们拥有更加美好的生活是 至关重要的，因此对家居智能化的研究就显得尤为
重要。
树莓派其本质是一种体型极小的电脑，有着很丰富实用的功能，这种卡片式电脑也正
在逐渐运用于智能家居的各个领域。本研究课题是利用了树莓派的特点，将其作为一个中
继点，运用远程监控技术，实现智能家居的远程监控系统。 可以说本系统进行了以下的创
新，它是一种基于树莓派的智能家居远程监控系统。把 Linux 操作系统在树莓派中建立起
来，并使用智能家居控制程序，构建主控系统，实现温度 远程监控，实时收集家居温度信
息，并向家居主人做出反馈。 使用树莓派完成这一设计的优势就在于它小但是精炼，有着
上述的诸多功能可以开发，在实际中有着应用可能性。
总的来说，就是制作一个树莓派担当中央控制器，以各种传感器器件采集外部信息数
据，然后通过外部手段进行远程的数据传输，打造一个智能家居系统远程监控系统，使日
常的生活更加快乐、方便、舒适。
图 1-1 智能家居市场规模预测
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