智能家居设计论文范文

智能家居设计论文范文第1篇

自1985年在德国首先出现家居数字系统基础上，很多国家或地区争先恐后研发各类系统理念方案、产品设备。同时这一现代化生活系统在全球实现了较大范围的实施。1988年，国际电子工业协会提出第一个适用于家居环境的电器设计标准，即“Homeautomationsystemandcommunicationstandards”（家庭总线系统标准，哈佛商学院）。智能家庭系统已经进入中国家庭中，其安全、舒适、高效的生活方式已成为人们的一种追求。2012年，在城市和农村住宅科技产业项目实施计划中，数字建设是中国首批新能源研发项目，此项目在实施的过程中，中央部门大力重视这个项目的实施，在建设部批准建设网络社区，有30000数字家庭在华中地区社区实施。

1.设备不统一

相对独立研发，通过添加一些简单的远程操作功能，称其产品数字家庭系统。一个家庭在多个独立的专有数字系统信息中，多个重叠数字家庭系统用户在功能上往往比较混乱。

2.产品不稳定

国内数字产业在数字家庭方面的发展中，并没有一个统一的相关标准规定，在这样的一个市场环境下，许多中型小型企业独立经营标准，加上市场炒作，不注意用户的实际体验，很多是简单增加在某一性能或功能基础上就投入市场，产品间的联系不强，互不相容，甚至互相干扰，不利于数字家庭系统的修改和扩展，只能给用户带来不好的影响。

二、智能系统在家居设计中的状态

从今天的产品体系看，国内还未树立完整的智能数字理念，市场提供的产品间大都无一定的功能与形式的联系，各类产品都独自研发与更新。部分产品研发程序中过多地在电器的使用初级阶段加入指令命令，没有一个完善的整体处理系统。构架内各类设备与电器产品联系较少，超控性能较低，使用效率不高，同时在核心的远程命令体验上的问题需要改进。从使用者的角度出发，智能数字家庭系统的出现首要功能是把人从烦琐的家庭工作解放出来，更多地来享受生活和工作之余归家的放松；同时能掌握家庭中的每一个信息数据，并分析相应的智能家电设备的智能操作以完成某些任务。此系统应用前景非常广阔，适应不同国家、地区人生活的功能需求；同时更应该注意到不同国家、地区、民族、季节等方面的不同，根据用户的需求量身定做对应的数据库、监控方式、信息源代码，保证信息记录与搜索的必要功能。

（一）智能家居系统的性能需求

1.系统10s从每个传感器节点收集的数据。

2.数据的准确性小数点后1位小数。

3.快速响应用户的请求。

4.问题处置利用图像控制。

5.各类参数信息建立在系统内，便于搜索。

（二）智能数字家庭系统功能层次

不同层的智能家居系统根据用户需求，根据硬件处理能力分配任务。系统划分为两层平台。一级使用嵌入式开发板硬件支持平台，与此同时，选择电脑作为二级处理系统平台。由于嵌入式设备的处理能力和内容容量限制，选择使用这个系统级负责数据收集平台，与一些复杂程度不高的智能家用电器的开启和关闭，发送数据到辅助平台，从个人电脑（PC）接受数据传输任务。所以利用PC机应用一个二级硬件设备、图像安保，目的是为使用者及时处置相关数据，同时处理数据的保存任务。在前期硬件设计过程中多级平台建设必须具有以下原则。

1.透明模拟。利用Java语言研发可供使用的仿真体系，并能够运行至少两个Windows和Linux操作系统上，系统抽象OSGI组件技术和设备的使用服务，以Bundle的形式。仿真平台是面向服务为主的，所以不必关心虚拟设备和服务真实设备。

2.可配置性。SmartHome是一个动态的设备，具有各种不确定因素的各式各样的工作。出现各种类型的检测要求。检测工作中会出现能搭档的数据模式。

3.模拟环节方便性能平台是二维图像版式。SHEmu平台是图形界面视觉显示领域的设备，设备工作状态之间具有互操作性，Xml通过配置文件来记录设备的不同状态，相应的图像资源在GU视图与其中某一个文件相搭配，实现不同视图对应不同设备的关系。

4.数据库统。SHEmu提供数据的分类，数据库的管理通过消息记录和初始信息来实施。

三、智能系统在居住空间中的应用

智能家居设计论文范文第2篇

关键词：家庭控制器自动监控安全防范

l引言

随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。

2智能家居控制系统概述

智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。

智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。

系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。

3智能家居控制系统功能

智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。

3．1家庭通信

家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。

(1)电话线路

通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。

(2)计算机互联网

通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。

(3)CATV线路

通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。

(4)无线局域网

通过无线收发器、天线、各种无线终端，实现双向传输数据信号。

3．2家庭设备自动监控

家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。

(1)家用电器的监视和控制

按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。

(2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。

(3)空调机的监视、调节和控制

按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。

(4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。

(5)窗帘的控制

按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启／关闭进行控制。

3．3家庭安全防范

家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等)，在有报警发生时，按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时，各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心，并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后，联动关闭燃气管道上的电磁阀)。

(1)防火灾发生

通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器，监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号，通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况，自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。

(2)防可燃气体泄漏

通过设置在厨房的可燃气体探测器，监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀，同时通知家人及小区物业管理部门。

(3)防盗报警

防盗报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关，在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器；住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器。当家中有人时，住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防，住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外／微波双技术探测器)撤防。当家人出门后，住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，并通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。

(4)访客对讲

住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话，确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备，可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。

(5)紧急求救

当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时，按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别，由于是人在紧急情况下的求救信号，其误报的可能性很小。

智能家居控制系统类型

4．1系统类型

智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。

4．2基本特点、功能、适用范围

(1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第14页。

·基本特点：家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器，利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。

(2)采用HFC的智能家庭控制系统

采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第15页。

·基本特点：家庭智能控制器内配置了CableModem，利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

HFC网络采用共享方式，其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时，上网的速度会变慢。由于CableModem设备费用较高，用户网络的开通费用高。

·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器(内置了CableModem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造，就可实现数据和图像信号的共网传输。

(3)采用以太网的智能家庭控制系统

采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第16、17页。

·基本特点：家庭智能控制器内配置了以太网网卡，利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

以太网传输速率较高，传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求，由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆，由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。

·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程，用以太网实现数据和图像信号的双向传输。

(4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。

·基本特点：采用一个覆盖全部ISO／OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术，一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器，一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点，每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I／O设备(电路)、存储器等。

LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps)，其通信传输速度最大可达1．25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时，需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线，根据需要也可采用同轴电缆或电力线。

·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。

(5)采用KS485的智能家庭控制系统

采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第18、19、20页。

·基本特点：KS485串行接口总线为主从式网络，它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线，它可以高速地进行远距离传输，传输速度与传输距离的技术指标如下：传输速率为10Mbit／s时，最大传输距离是12m；传输速率为1Mbit／s时，最大传输距离是120m；传输速率为100kbit／s时，最大传输距离是1200m。

·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。

(6)采用无线网的智能家庭控制系统

采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第24、25页。

·基本特点：利用无线作为信息传输网，该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式，小区、楼内、户内无需布线，施工简单，可以节省施工的投资。

无线网的工作频率符合IEEE802．11b标准要求。

·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，不用敷设线路就可实现数据信号的传输。

5系统设计及产品选用要点

5．1智能家庭控制系统类型的选用

新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程，宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。

5．2家庭控制器的选用

家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。

(1)家庭控制器功能的选用

家庭控制器通常具有以下功能：

·家庭防盗报警；

·家庭火灾报警；

·家庭燃气泄露报警；

·家庭紧急求助；

·远程设防与撤防；

·远程报警；

·访客对讲；

·家用电器监控；

·家用表具数据采集及处理；

·空调机监控；

·接入网接口；

·小区电子公告；

·信息查询；

·家用设备报修等。

(2)家庭控制器功能的选择

在工程设计中，家庭控制器功能的选择可参见下表所示。

5．3总线技术及模块化设计

·家庭控制器要求采用总线技术，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；

·家庭控制器要求采用模块化设计，以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。

5．4扩展功能

家庭控制器要有一定的扩展功能，考虑能适应今后发展的需要。

5．5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素，来对家庭控制器组成进行配置，包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。设备的安装

6．1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱

2．在住户内安装入侵报警探测器。

具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。

1~2点

热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。

提高级(2A)

在室内安装可燃气体泄

漏自动报警装置。且能就地

发出声光报警信号。

1．在住户内两处安装紧急按钮开关。

2．在住户内安装入侵报警探测器，在户门、及用台、外窗安装

人侵报警装置。

具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实

现住户与安防监控中心的直接联系。

2点以上

热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄

收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。

先进级(3A)

1．在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置，当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置，且能就地发出声光报警信号。

2．在住户内设置火灾自动报警装置。

1．在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。

2．在住户内安装入侵报警探测器，在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。

具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能，可实现住户与安防监控中心的直接联系。

2点以上

热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。

这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。

6．2家庭控制器

暗装(或明装)在墙内(上)，其底边距地面1．4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0．5m以内)，且容易操作(包括设防与撤防)的地方。

6．3可燃气体探测器

安装在厨房内的燃气管道、灶具附近，当住户使用的是天然气，燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方；当住户使用的是液化石油气，燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。

6．4感温探测器设置在厨房内，它吸顶棚安装。

6．5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内，它吸顶棚安装。

6．6紧急按钮开关

设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上，及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内，其底边距地面0．5m~1．2m。

6，门(窗)磁开关

安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。

6．8玻璃破碎探测器

安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。

6．9被动红外侵入探测器和被动红外／微波双技术探测器

安装在住户的主要通道、重要的房间内，它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。

6．10红外遥控器

安装在被控电器设备正面附近的墙上，距离不能超过红外线工作范围，且与电器设备之间没有遮挡。

7工程设计实例

以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计，设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统，家庭控制器与户内各模块之间采用R．$485总线，家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息，所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第17页，二室户型家居控制平面图参见图1、2所示，家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。

在起居厅、卧室设置了感烟探测器，厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器，各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器，起居厅设置了被动红外侵入探测器，起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量；可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制；当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后，联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机；当有各种探测器报警后，联动警报发声器发出报警声音。

家庭控制器共提供13路输入：电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路，水表、门(窗)磁开关各2路。

家庭控制器共提供7路输出：警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。

三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602。

智能家居设计论文范文第3篇

摘要：简要介绍了电力线通信技术，分析了对利用电力线通信技术实现智能家居网络的载波技术、网络控制技术等组网关键问题，介绍了一种基于LonWorks技术的电力线智能家居网络解决方案。

基于电力线通信技术的智能家居网络系统，利用电力线通信技术通过电源插座完成家庭联网，并为家庭网络提供互联网接入和多媒体音视频业务，通过家庭服务器对接入家庭网络的信息家电、安全系统实行监控和管理。

一、电力线通信技术概述

电力线通信技术(PLC)是把载有信息的高频加载于电流，用电力线传输，通过调制解调器将高频信号从电流中分离出来，传送到计算机或其他信息家电，以实现信息传递的一种通信方式。目前PLC技术已经形成宽带接入型与家庭网络型两种发展模式，家庭网络型是指通过电力线在用户家中组建高速LAN。这种模式的PLC只提供家庭内部联网，即通过家庭的内部的普通电力线，进行组网连接家庭内部局域网。电力线通信技术有以下优点：信息家电可以通过电力线进行通信，无需另外布线，利用电源线实现智能家居网络成本较低；电力网是覆盖范围最广的网络，PLC技术可以轻松地渗透到每个家庭，其应用范围广泛；网络的接入点是电源插座，电源插座随处可见，数目较多且接插方便；不需要拨号，接入电源插座即接入网络；电力线载波通信较容易实现自动抄表、家居监控等功能。利用电力线载波通信技术实现智能家居网络最方便。

二、电力线智能家居网络的关键问题

2.1载波技术1)正交频分多路复用技术。低压电力线载波信道的传输特性的特点是具有时变性，衰减较大，而且各种干扰噪声复杂。为提高电力线网络的传输质量，电力线通信大都采用正交频分多路复用技术(OFDM)进行调制。即将串行数据转化为N个并行数据分配给N个不同的正交子载波，实现并行数据传输。这样既可得到很高的数据传送速率，又能够有效地抑制码间干扰。应用OFDM技术于电力线通信中具有明显的优越性。OFDM频带不仅利用率高，而且抗干扰性强，可以克服电力线上固有的高噪声、多径效应和频率衰减等现象，有效利用现有低压电力线实现高速数字通信。2)扩展频谱调制技术。这一技术的抗干扰和抗多径效应也较强。因此，也有一些厂家采用这种技术开发电力通信产品。扩展频谱调制技术在相对较宽的频带上扩展了信号频谱，降低了信号的功率谱密度，降低了电磁辐射，削弱了对其他通信系统的干扰。而且接收端通过窄带滤波技术提取有用信号，信号的信噪比很高，抗干扰性增强。另外，扩频通信可以实现码分多址。对于1Mbps左右的系统，应用扩频技术就可以完全满足传输容量的要求，且其设备简单，扩频调制方式较为经济。当传输速率要求在10Mbps及以上时，扩频技术实现起来较困难。在10Mbps及以上传输速率宜采用OFDM调制技术。

2.2网络控制技术目前，家庭自动化网络标准有许多种，较为成熟的有X210、CEBus和LonWorks等。1)X210是最早应用于家庭设备自动控制系统的。X210的控制模式为主从控制模式，信息是单向传输的，从控点只能接收主控点发来的信息，不能反馈。X210的系统信息的传输较慢(传送一个指令需时0.883s)，抗干扰性能差，可用节点数为256个，只能用于普通家庭中的简单控制和专项控制。但其价格十分低廉，而且安装使用较方便，如仅组建一个简单的家居智能网络，可以考虑X210技术。2)CEBus是一个较完整的开放系统，美国电子工业协会(EIA)于1992年正式推出，并定为IS260/EIA2600标准。它定义了在几乎所有传送媒体(Medium)中信号的传输标准，并要求控制信号在所有的媒体中都要以相同的传送速度(10Kbps)传送，从而有效地避免信号传输中可能出现的“瓶颈”问题。CEBus的抗干扰能力比X210强，控制功能亦十分丰富。但接口技术比较复杂，价钱较贵，在中国的应用不多见。3)LonWorks是由美国Echelon公司于1990年12月开发成功的全分布式智能控制网络技术。1997年8月，被EIA的集成家庭系统技术委员会定为家庭网络(HomeNetworking)的标准。Lon2Works完全支持OSI的7成协议，具有良好的开放性、互操作性，其网络系统组成以分布控制为控制模式。对于网络家电来说，只需要将已定义的的网络家电之间信息传递的语法和语义标准在应用层实现后，就能够实现不同厂商之间产品的相互兼容。LonWorks的分布式架构使其具有独立性，部分节点的故障不会造成系统瘫痪。LonWorks最基本的部件是同时具有通信与控制功能的神经元芯片，具有很强的通信能力和一定的数据处理能力。其抗干扰能力很强，其可靠度是这三种网络控制技术最高的(约99.8%)，并具有完善的开发系统和工具。LonWorks的分布式架构，每一个控制装置都可以有随插即用的功能，减免了二次拉线造成的成本，并避免了重新布线的不便。LonWorks可扩展性强，在将来对系统升级时，可充分利用原有资源，降低升级的复杂性及成本。上述三类家庭自动化网络技术都是各有其特点，组网时可根据实际情况进行选择。但如果要组建一个统一的、操作性强、功能完善、可靠性高、可扩展性强的家居智能网络，采用LonWorks技术是一个明智的选择。

三、电力线智能家居网络的组成

本文以LonWorks技术为基础，采用电力线载波技术来构建家居智能网络。该网络以分布控制、集中管理为控制模式，其网络系统可依靠网络节点完成自治的控制功能，通信媒体采用电力线。主控节点与家用电脑相连，可控制从节点的功能配置并监控从节点的状况，并且还负责与Internet的通信。通过主控节点可查看电表、水表、煤气表的读数，实现三表的集抄。从节点可接收从电力线传来的控制信息，完成自治的控制功能，同时反馈家电的一些状态信息。从节点由电力线网关、信息家用电器组成。在这个网络系统中，电力网关是一个重要的部件，它用于对网络信息的发送与接收。电力网关由基于LonWorks网络系统的LonTalk网络协议和神经芯片、电力线载波模块和耦合电路组成。

智能家居设计论文范文第4篇

[关键词]智能家居控制系统 研究 设计

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0098-01

目前，我国的智能家居控制系统已经得到了一些有益的发展，智能家居市场也相继出现，不断的有相关智能家居产品问世，但是我国的智能家居产业发展前景并不乐观。这种问题聚焦为我国的智能家居产品的生产没有一个全国通用的统一标准，每个智能家居生产厂家都根据自己公司的相关技术能力开发符合本公司特点的智能家居产品，这种产品生产的无规则性严重制约了智能家居的生产和开发。

一、智能家居控制系统的基本概述

（一）优势分析

与普通家居相比，智能家居不但保持了传统家居的居住功能，而且还新增了建筑网络通信，配备了信息化家电，实现了家居设备自动化。智能家居系统成为将系统、结构、服务、管理融合为一体的高效率、高舒适度、高安全感、高方便性和具有环保性的新型居住环境。

（二） 需求分析

智能家居指的是利用嵌入式技术、网络技术与通信技术，将智能家居的各子系统有机地与人们的日常家庭生活联系在一起，通过综合管理，增加人们生活和家居的舒适感与安全度。第一章论述了国内智能家居系统的发展状态。目前，智能家居系统通常是在高端酒店和住宅布局和安装。智能家居系统在普通人家里的大规模推广困难有两个主要原因：布线复杂不利于完成住宅建设布局和安装;系统单调，缺乏可以定制和个性化的服务。

二、智能家居控制系统技术

（一）无线组网技术

常见的构建“无线家居”的无线通信组网技术如下：蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术，是由东芝、爱立信、IBM、Intel、和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数据通讯技术标准。HomeRF是由HomeRF工作组开发的，适合家庭区域范围内，在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准[1]。Zigbee是ZigBee联盟建立的技术标准，基于IEEE802.15.4标准，主要适用于自动控制和远程控制领域。

（二）WIFI组网技术

WIFI无线网络的拓扑结构主要有两种：分别是Ad-Hoc结构模式和Infrastructure结构模式。Ad-Hoc结构是一种省去了无线AP（Accesspoint）而搭建起的对等网络结构。Infrastructure结构是WIFI网络应用最为广泛的结构，它是STA（工作站）和无线AP共同搭建起来的网络结构，整个网络成星状，中间的无线AP起桥接作用，这样所有的STA就可以通过无线AP与其它有线或无线网络进行信息交互。本次设计采用的主要也是该模式[2]。

（三）WIFI无线传感器网络的结构

WIFI无线传感器网络由采集系统、WIFI无线网卡、ARM嵌入式系统、无线AP等四部分组成。所有测试节点通过控制WIFI无线网卡将测试数据传输到无线接入点，再由无线接入点桥接转发到远端的控制台。每个测试节点以ARM嵌入式系统作为控制中枢，嵌入式系统通过总线接口控制采集系统的数据采集，同时通过RS232接口控制WIFI无线网卡的数据收发。

三、智能家居控制系统方案设计

（一）智能家居控制系统结构设计

本论文设计主要将智能家居控制系统主要分五个部分组成：电源部分、控制器模块、各个功能子模块、智能家居控制系统内部通信以及智能家居控制系统外部通信。电源部分：电源部分是为整个智能家居控制系统供电，因此是硬件设计的重点，在控制设备设计中是用直流开关电源接220V电压来接入设备为系统供电，现在的ARM处理器为了减少系统的功耗、便于电源管理，采取多组电源供电的方式来工作。控制器核心板：中央控制器是整个智能家居控制系统的核心，本设计采用嵌入式ARM-STM32F103芯片，通过一些预留I/O接口来连接其它功能子模块，并可以在客户需要其他功能时做出设备的扩展。功能子模块：功能子模块以控制器为核心，实现系统所需的特定功能，比如：智能灯光的控制、家庭电器设备的控制、室内温度及气体的采集、远程控制等。每个模块的实现功能都是由控制器来发送指令。智能家居控制系统内部通信：其主要实现的功能是完成中央控制器与功能子模块之间的信息传递。经过前面对有线与无线通信方式的分析与研究，本次设计采用无线通信方式做为智能家居控制系统的内部通信方式，并结合无线通信特点，本设计采用WIFI以及串口通信做为内部通信方式。智能家居控制系统外部通信：主要功能是实现用户通过Internet远程操作与控制家居设备，随着我国目前宽带网络的发展日趋完善，技术的不断成熟，现阶段我国常用的宽带接入方式有两种：ADSL、无线上网及常说的WIFI，因此在控制系统中采用这两种方式，添加W5300网关模块，并将WIFI作为其外部通信，以此来降低系统成本及复杂度。

（二）智能家居控制系统方案框图

经过对智能家居控制系统方案的选择及技术手段的选定，下图给出本次控制系统方案框图。由图可见，本次论文设计旨在实现的功能有：通过温湿度传感器采集房间的温湿度、通过气体传感器采集空气有害气体浓度、通过光照传感器测量房间光照度，通过无线网络实现智能家居统控制系统同Internet网络连接，并通过Yeelink网络实现实时检测与开关控制。

四、结语

总而言之，随着社会的发展，人们的生活环境在受到越来越大的威胁，集中体现为人们的生活环境在不断恶化，如果不对人们的生活环境进行高度重视，人类的可持续发展将受到严重威胁。所以世界各国纷纷采取了节能减排和低碳经济发展的策略。然而建筑作为人们日常生活中的最重要载体，其内的能源消耗和碳排放是低碳经济发展的一个重要方面，所以应该大力发展智能家居，在人们的居住环境方面对生活质量进行改进。人们越来越追求生活质量，所以用家庭智能化系统，具有重要的意义，也符合大众的心声。因此，智能家居控制系统有一个非常光明的前景，这也是本课题研究的意义。

参考文献

智能家居设计论文范文第5篇

【关键词】智能家居；室内设计；设计影响因素

智能化家居为传统的室内设计平添了很多亮色，将人们带领到了新的生活方式中。智能化家居利用计算机、网络、布线等技术针对不同的个性需求，将室内的各个子系统有机地结合起来，实现了“以人为本”的家居理念。美国一家权威机构对全球智能家居市场进行调查，2003年的市场总值为4000多亿美元。“建设智能化小康示范小区”在《2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案》中被定为我国的重点发展方向[1]。

一、智能家居系统概述

1.1智能家居概念

将住宅作为平台，利用各种网络、信息和设备为手段，将系统、服务、管理有机地结合在一起，为人们提供更加舒适、安全、环保、高效的居住环境，这种住宅就是智能住宅，也称为智能家居。

1.2智能家居系统的组成

智能家居系统主要包括信息处理、通信、驱动和外界信息接口四个模块。其中信息处理主要是指对各个智能家居产品的信息进行汇总和处理之后，将结果输送到驱动模块；通信主要是指信息处理模块给驱动模块输送处理结果所需要的中间介质；驱动主要是指接收到处理结果之后，将这些处理结果翻译成为电器执行的电平信号；外界信息接口主要是指内部电器共享的基础上，与外部基于internet的资源共享[2]。

___________________________

【基金项目】重庆文理学院学生科研课题“基于现代智能家居系统的室内设计研究” （Y2013080）

【作者简介】苏雅，女，河北三河人，重庆文理学院美术与设计学院学生，主要从事室内设计研究。

1.3智能家居系统的功能

智能家居是以智能化理论为指导，通过计算机、网络通信及多媒体等技术，利用家庭总线系统将家庭的安全、自动化、通信、文化等子系统的功能结合起来，使得住户的家庭环境能够更加安全舒适、方便快捷。

二、设计智能家居时要考虑的因素

2.1设计智能家居时要考虑住宅功能

智能家居的设计要更多的以住户的需求为主导，使设计出的智能家居能够最大限度的满足人们方便、舒适的生活需求。当前智能家居的设计中已经有很多方面实现了这个目的。智能家居的遥控功能实现了一个遥控器控制家里所有的照明和电器；智能家居的集中控制功能省去了布线的麻烦，直接实现多种集中控制。智能家居中的还有许多更为高级的功能，比如通过电话实现远程控制、房屋自动定时控制、利用网络实现窗帘和空调等部件的控制、多功能统一的遥控器控制等。

2.2设计智能家居时要考虑性价比

性价比是智能家居设计中一个很重要的影响因素，不仅要是住宅功能强大，而且要做到价格合理、实惠，使智能家居能够实现性能与价格的完美结合。一方面要有选择性的采用需要的功能设计，另一方面要对同类产品进行价格比较，选择性价比最高的产品，实现物美价廉。

2.3设计智能家居时要考虑变化性

在施工的具体过程中，总会有一些不可预料的因素的存在，会导致施工中出现各种变化，设计时要考虑到兼容性和可扩展性，为这些变化留有余地，不能够让智能家居的设计成为不可变更的设计。

2.4设计智能家居时要考虑复杂性

在智能化家居的布线设计中，要考虑到布线安装要涉及到的成本和过后维护的问题，也要考虑到未来住宅功能扩展的因素。在布线安装时要选择简便的、符合大部分人习惯的设计。

三、基于现代智能家居系统的室内设计

智能家居是一项涉及到建筑专业、供排水专业、电气专业、建筑机构专业、暖通专业、工业设计和室内设计专业等多个专业的系统性的综合工程。在智能家居的室内设计过程中要考虑到与传统室内实际的差异，在观念、程序、方法上与传统的室内设计有所区别，把握其在智能家居设计中的特点[3]。

住户一般情况下选择智能家居无非是出于享受和喜好这两个方面，一种是希望自己在繁忙的工作之余能够享受智能家居带来的轻松和舒适，另一种则是智能家居中部分产品的功能与住户个人的喜好非常贴近。室内设计师要从这些信息中得到住户的习惯、喜好、目的等重要信息，根据住户的需求设计出更加合理、个性化的室内环境，使设计方案能够具有更高的成功率。

3.1从室内风格分析室内设计受到的影响

不同的时代和不同的地区的特点，经过不同设计师的创作和表现就会出现不同的设计，渐渐地就会发展成为具有代表性的设计形式，这就形成了室内设计风格。

当前智能家居产品的外观大部分都是具有现代感的，当户主要求的室内设计风格是现代风格的时候，只需要要考虑如何将这些产品与室内氛围较好地融合即可；但是当户主所想要的室内设计风格不是现代化风格时，设计师在做室内设计的时候就要充分考虑到两者之间的对比或者呼应，既要使智能家居产品不显得过于突兀，又要使这些产品与整个的氛围相融洽。

3.2从室内照明分析室内设计受到的影响

人们已经有了节约能源的认识，也知道室内照明对于能源的浪费，虽然人们有心节约能源，但是真正做出额外的努力的却很少。在智能家居室内设计时，应该充分考虑到室内照明的能源节约问题，设计照明系统的时间性、区域性自动控制系统，使室内的照明能够按照时间和区域的设置实现自动关闭。自动控制的设计要留有人工干预的可能，以更好地满足住户的需要。通过各种室内照明条件的设计，达到节约能源和户主个性化表达的双重目的。

3.3从室内色彩分析室内设计受到的影响

配色问题时室内设计色彩问题中非常重要的一个方面。各种色彩之间的相互搭配形成了色彩效果，相同的颜色放置在不同的背景之下也会出现不同的色彩效果。根据色彩的敏感和依存的关系将色彩进行协调处理是配色的关键所在。

户主对于智能家居的室内设计一般都会有很高的要求，当各类智能家居产品要放置到室内的时候，这些产品的颜色如何与室内其他的颜色相互协调成为了室内设计师需要重点考虑的问题。在室内色彩设计中要遵循两个原则，一个是住户个性化的要求，另一个是室内实际中各个要素色彩的灵活运用。

3.4从室内家具分析室内设计受到的影响

以电视柜为例来说明智能家居系统对家具造型和布置的影响。随着电子产品的不断发展，电视机的种类越来越多，比如液晶电视、背投电视、等离子电视等等，而且电视的尺寸也越来越大[4]。电视尺寸的变化影响了电视柜的尺寸，电视机横向上越来越宽，使得电视柜为了适应电视机也变大越来越长，电视机竖向上越来越高，为了能够适应人们观看的需要，电视柜变得越来越低。有些家庭用地台和隔板代替了传统意义上的电视柜，还有些家庭将电视悬挂在墙上，客厅中不再放置电视柜。

3.5从室内陈设分析室内设计受到的影响

照片、字画、盆栽、玩具、收藏、装饰、雕塑等物品的陈设都属于室内陈设的范围。智能家居系统中，电视、音响、电脑、空调等都是属于室内陈设的范围。在对这些智能家居系统中的室内陈设进行设计时，要考虑到这些产品的造型、色彩、功能，使得室内设计中这些陈设能够与整个环境达到协调一致的效果。

智能家居使得进入到家庭的产品越来越多，像数码相机等这些小件的产品可以被收纳到橱柜中，但是像打印机这样大件的产品就会成为室内陈设。办公用的打印机多为灰白机身，而现在家用的打印机为了适应室内陈设设计效果的需求，推出了彩色机身，能够为室内色彩增加调色，营造室内环境的设计效果。

3.6从其他方面分析室内设计受到的影响

室内的空间布局也受到了智能家居系统的应用的影响，在一些户型设计中，客厅、厨房和餐厅是一个比较大的、宽敞的、明亮的空间，在这个空间里可以根据住户的需求设计一个供家庭娱乐使用的小区域[5]。

原先人们对于厨房脏、乱、差的随着挣提成厨房的出现而得到了改变，厨房因此变得非常的整洁干净，而且也对其他区域的环境质量的提升有一定的效果，使人们能够更加舒适、高效的工作和生活。厨房所处的位置也发生了变化，不再是整个房屋的角落地带，而是成为了房屋中比较重要的一个区域，与入口、客厅、餐厅都想通。还有人将厨房设计成为开放式的，直接与房屋的其他功能区域相连。

结 语

智能家居具有广阔而长远的发展前景，这是因为它能够为人们提供舒适、安全、方便、有机的生活环境，能够迎合人们的喜好。在智能家居不断发展的同时，也对室内设计产生了很大的影响，使室内设计与传统的相比发生了变化。这些变化就对室内设计师提出了更高的要求，要求设计师要综合考虑风格、照明、色彩、家具、陈设等方面的因素，在于智能家居产品供应商的沟通的基础上，设计出住户满意的智能家居室内设计方案。

参考文献：

[1]王娟，兰正彦.基于ZigBee无线传感网络的智能家居系统设计与实现[J].东华理工大学，2010，03（09）：19-24.

[2]李乐.基于嵌入式Web服务器和ZigBee的智能家居系统的研究与设计[J].林业机械与木工设备，2010，12（11）：11-13.

[3]徐峰，张利东.基于Android平台的智能家居客户端系统的设计与实现[J].北京邮电大学，2011，23（14）：19-26.

智能家居设计论文范文第6篇

关键词：智能居住小区 住宅智能化

中图分类号：F287.8文献标识码： A 文章编号：

随着科学技术的迅猛发展、信息化浪潮正在席卷全球。吞噬着现代人们生活中的每个角落，同时世界人口城市化的趋向和我国城镇化建设步伐的加快、城市人口的不断增加，向人们提出了如何建设大量既经济合理，又符合21世纪居住要求的住宅，为此集现代高技术于一体的智能化小区应用而生，同时智能化住宅也必将成为21世纪住宅市场的主流。

“智能居住小区”的智能功能是为提高居民的生活质量以最优化的设计、采用最先进的4C技术（计算机技术、控制技术、通信技术、图形显示技术），建立一个由计算机系统管理的一体化集成系统，提供一个投资合理、又拥有高效优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。同时帮助业主和物业管理者在费用开支、生活舒适、商务活动和人生安全等方面的利益有最大的回报。故，它是对新建、拟建居住小区集规划、设计、施工与一次性的功能开发。

智能居住小区的发展形势

智能化小区的兴起与发展，主要是适应社会信息化与经济国际化的需要，也是人类社会进步，生产力发展的必然产物。智能化是建筑技术与电子信息技术相结合的产物，同时也是21世纪地产开发的主导方向。近年来国际互连网Internet的迅速发展下，人们与外界的联系是完全开放和快节奏的生活，各类网上服务项目（如电子购物、电子银行、电子医疗等）也将成为21世纪人们生活中不可缺少的内容。

我国是一个发展中的国家，基于一个发展中的国家，人口城市化已成为不可逆转的总趋势。我国目前的城市人口已占总人口的33%，据统计，一个发展中国家的城市人口达到30%～40%时，整个国家的经济将会有一个飞跃。依据这个规律，预计21世纪上半叶。我国将面临从事世界上最大规模的基本建设和住宅建设。在这个大的背景下，必将大大地推动我国建筑业的发展。智能居住小区的建设更是今后住宅建设的“热点”。也是今后拉动住宅建筑市场的一个新的“增长点”。

智能居住小区建设 的基本内容

目前许多发达国家如美国、日本、新加坡等一些国家已经具有了一定规模和数量的智能建筑及智能居住小区。在我国智能居住小区是新生事物，人们对其认识水平尚不够，更有不甚了解，因此，在智能居住小区建设中产生了盲目、重复一味追求先进的建设者，更有甚者把智能建设看作先进科技或电子产品的“堆积”，曾一度出现十分盲目与混乱的局面，其主要原因是缺乏统一的认识和规范，为此我们对智能居住小区的建设内容有一个基本的认识。

智能居住小区的建设内容有：

（一）小区的信息接入与传输网络

为了实现小区和家庭与外界连通、采用宽带接入，可以满足家庭中图象、数据的传送、可视电话、小区的防盗报警、巡更保安、数据采集、交互处理的需要。

（二）小区信息服务与物业服务

（1）网上综合信息服务

（2）小区各类物业管理服务

①住宅盗窃、住宅火警、煤气泄漏报警和疾病呼叫（向小区，个人报警，向110、119报警）

②小区的物业保养与维护、小区设备的集中监控与管理，小区内家庭三表计量统计，物业收费，物业通知，小区物业房产与承租管理，小区网络可视会议等。

③小区的智能IC卡系统、控制（车流的控制）

（三）家庭的智能化系统

家庭布线系统的作用是实现智能居住小区家庭智能化这个最终目的。包括：

动力总线（为各种设备提供电力而敷设的分布布线系统）。

视听总线（为各种视听多媒体设备敷设的分布布线系统）。

家用设备总线（为各种家用电器设备敷设的分布布线系统）。

电话总线（为语言、数据、图象传输设备敷设的分布布线系统）。

安全保卫总线（为各类安全保卫设备敷设的分布布线系统）。

射频总线（在需无线通信的场合、为无线通信敷设的布线）。

三、智能居住小区的设计原则

由于智能居住小区是一个新生的事物，人们对其不甚了解，也没有统一的设计标准，因此在智能居住小区的建设中产生了盲目攀比、盲目追新、追求最高配置的现象。为此，为使智能居住小区这个新生事物，有一个更好的成长环境，必须在建筑的设计上下功夫。在建设中应遵循“设计是灵魂，管理是保证”的方针。

在智能化的设计中，须经过可行性分析论证、系统总体设计、深化设计等环节，又要做到功能适用、技术先进、经济合理、维修方便又要有可扩充余地，且符合可持续发展的要求。倡导“以人为本”的设计理念。

在智能化的设计中，须与智能化系统设计协调一致，同步进行，以提高适应性和灵活性。

在智能化的设计中，应在同一个计算机网络支持平台，统一的操作界面运行环境下，各个系统集成一个统一的整体。

在全球环境日益突出的情况下，21世纪的住宅小区应该是智能化技术达到绿色理念，是绿色与智能化相结合的住宅小区。

四、智能化居住小区的前景展望

随着我国科学技术的不断发展，智能化的建设也不断完善和健全，无疑将给人们的生活带来了更加方便快捷的服务，然而智能化居住小区的建设和实施，人们可以足不出户享受在家办公、在家购物的乐趣和智能物业管理、事故监测、损伤报警诊断等益处。智能居住小区之所以在世界范围迅速发展，其根本原因是无论给投资者，还是建造者和使用者均能带来长期和短期的效益。为此，在符合我国国情的前提下，倡导大力发展智能居住小区。

参考文献：

1.周洪、张世荣、郭爱文《智能建筑控制系统概论》中国电力出版社

智能家居设计论文范文第7篇

关键词：移动终端 交互设计 图形创意 品牌应用软件

检 索：.cn

一、艺术设计中的图形创意

艺术设计中图形的目的是创造一种可以快捷地传递信息的印象，以再现特定的信息。作为艺术设计中视觉传达设计的基础，好的图形设计离不开创意的支持，甚至可以将图形设计的过程看作是创造性思维的实现过程。图形创意本质上是一种思维过程，它将人眼看到的信息以思维创意的过程表现出来，并用理性的分析手段形成图形作品。创意过程中设计到多种思维方式，如形象思维、抽象思维、逆向思维、逻辑思维等。

图形设计中的优秀创意因素需要具备几个必要条件，首先图形设计的创意要有独到的视点，在立意精巧的同时又要符合人的逻辑思维；其次视觉上要有一定的冲击力，创意表达的信息在说明要描述问题的同时还应该有深刻的寓意。图形设计的创意始于推演主题，设计之初就要思考如何切入主题，推演图形设计要传达的信息主题，从而保证图形设计中的思维始终围绕主题进行。

图形创意的构型形态包括同构、解构两种。[1]同构本质上是一种映射，是用其他事物表象出某种物象的结构；要想表征两种物象之间的同构关系，就必须要找到它们之间的共同点和相似点，而同构因素可以从内容、轮廓等事物的形上寻找。解构的过程和同构相反，它是将自然形分解、打散，并按照既定意图再次组合的构形方式，这一过程中创造图形的过程实质上就是“在寻找同构因素的同时打散、分解并重新组合的过程[2]”，如图1所示。

二、移动终端上的交互设计

交互设计一般被认为是涉及支持人们日常工作与生活的交互式数字产品的设计，它致力于了解用户的期望，了解用户与产品交互时的感受，其目的是使用户可以轻松地与信息时代的数字化产品进行沟通，设计更加有效的交互行为和方式，从而使产品更加易用，可以认为交互设计就是为了更好的使人与产品沟通、交流的设计方式。对使用数字化产品过程中的行为与界面进行交互设计，以此在用户与数字化产品之间建立一种有机联系，最终达到有效促进交流的作用，这就是交互设计的目的。

随着智能手机的普及，手机的功能也多种多样，在进行手机的交互设计及界面设计时就需要根据屏幕分辨率、字号以及行距等将这些功能进行分类和整理，并根据交互需求说明、交互类型、交互结构模型等因素，划分手机应用界面的结构模块，并根据手机屏幕要显示信息的相关内容及顺序，结构化设计交互元素；当应用的菜单结构及显示信息结构一致的情况下，还需要进行屏幕、窗口以及菜单等的结构设计、显示要素的布局设计等[3]；完成了总体布局设计及结构设计后，还需要进行应用界面的美观设计，以利用强烈的视觉冲击达到品牌推广的目的。

优秀的移动终端界面设计不仅要方便用户操作，还应该可以使用户在陌生环境及有限时间内较快掌握其使用方法。移动终端的交互设计主要可以分为两方面：人识别手机的过程和手机对人的交流反馈过程。人识别手机的过程就是消化手机界面表达的寓意的过程，是用户采集手机图标、文字、菜单等信息，并加以识别和理解，最后对比所学知识的过程。在人识别手机的时候手机还需要恰当地给人反馈，这种双向性的交互才是真正的以用户为中心的交互设计。手机对人的反馈主要包括目标导向设计和信息反馈两种。目标导向设计是一种针对手机产品存在的问题提供解决方案的设计，而且这种解决方案可以满足用户的需求和目标。目标导向设计揣摩了用户的心理和使用习惯，可以对用户进行下一步操作有所帮助，方便用户在不同操作间直接跳转，减少用户的操作麻烦。

移动终端上的交互设计就是一种新的传递信息的方式，使用户更加自然、更加人性化地交流并接受信息，减少用户再学习的过程，而不是将信息强加于人。作为日常生活中用户信息处理的重要工具。随着多点触摸技术、重力感应等移动终端新技术的发展，移动终端上的交互方式也开始变得多种多样，但是对这些新技术的不合理利用也会在交互过程中出现效率及自然性等问题，随着这些问题暴露得日益明显，移动终端应用设计师们也开始越来越关注移动终端上用户与产品的交互问题。另外，在移动终端上设计具有交互的应用时要考虑移动终端的型号等因素，这无疑会增加交互设计的难度。移动终端的显示区域较小，难以实现多窗口同时运行，所以桌面交互设计中，用户在桌面同时进行多种操作的模式并不可行。鉴于这种限制，桌面上的交互设计模式在移动终端上应用时不得不被精简和压缩，这就需要借助良好的交互设计弥补这一缺陷。目前移动终端上的交互设计正处于发展的早期，在进行交互设计时如果充分考虑到用户的认知特征、视觉交互设计因素以及移动终端的上下文等因素，避免交互设计在移动终端上的易出错、不合理、繁琐等问题，那么交互设计最终将走向更加自然、人性化的方向，做到高效、顺畅的人机交互。

手机等移动终端上输入文本比较繁琐，手机上触摸屏及全键盘的文本输入都不像桌面终端设备的文本输入那样便捷，因此移动终端上的交互设计要尽量避免用户输入不必要的文本信息，而可以代替以选择列表或者是模糊查询的方式。在用户输入部分关键词后，交互设计方式可以给出相应的提示信息，运行用户选择检索目标或从包含目标的列表中进行选择，从而减少输入文本的麻烦。另外，虽然触摸屏的输入方式接近于用户的日常使用习惯，但目前移动终端上手写输入识别的准确性还不尽人意，加之触摸屏手写的反馈时间比较慢，所以移动终端的交互设计不建议使用。手机等移动终端的交互设计有不同于桌面终端的特点，不仅要考虑不同终端型号、不同平台的兼容性问题，还要具有行为交互方式，其不便利的输入方式和复杂的交互路径，决定了只有充分考虑移动终端本身的交互特点，才可以更好地利用已有的交互设计经验，设计出区别于桌面交互方式的移动终端应用。

移动终端上的交互设计可以分为以下几个过程[4]：（1）调查研究及概念定义。交互设计师根据前期调研结果以及用户访谈记录，圈定交互设计要面向的目标人群；同时标识需要并建立需求概念，从而把用户需求和应用需求有机结合起来。（2）迭代设计与执行。根据用户的需求进行移动终端品牌应用的设计，并分阶段地进行迭代评估，以构建应用的交互设计结构；设计完毕后，选择最佳交互设计方案，并完成交互设计的最终呈现。（3）。展示交互设计成果，并利用市场进行整个交互设计的评估。在以上三个交互设计的阶段中，用户应该全程参与交互设计的开发过程。

三、智能家居品牌应用软件

数字信息化技术的发展使移动终端成为日常信息交流的重要平台，基于手机终端的交互设计也成为近期研究的热点；另外，随着智能家居技术及智能监控技术应用的不断成熟，利用手机等移动终端远程控制智能家居也日益流行，并成为一种影响深远的发展趋势[5]。利用移动终端上的智能家居应用软件，用户即使出门在外也可以遥控开启智能家居洗衣机洗衣，或者回家前即可遥控微波炉预热食物，这样的智能家居应用不仅可以有效节约用户的时间，还会给用户带来极大的便利。本文接下来根据智能家居的发展趋势，在移动终端上设计一款智能家居应用软件。

本文在基于Iphone的手机平台上设计了一款针对苹果用户的智能家居应用软件，用户可以利用此智能家居软件完成远程控制洗衣的功能，这款智能家居软件不仅可以远程设定智能洗衣机的运转时间，还能够随时进行洗衣情况监控，用户无需时刻守候在洗衣机旁。使用Iphone的用户大多是智能手机移动终端的高端用户，可以熟悉使用智能手机应用，而且这部分用户一般都使用3G网络，能够随时利用网络远程控制家居设备。分析了此类用户的特点后，选择七位使用Iphone的手机用户，他们都有较高的收入水平，家中都有智能洗衣机。在对这些用户对于智能洗衣机的观点进行了解后，本文将智能洗衣机的概念分解为“智能”、“洗”、“机器”以及“控制”四个主题概念。

明确了用户对智能家居应用软件的概念定义后，借助功能隐喻模型可以找到智能洗衣应用的基本功能元素包括以下几点：智能开关、暂停、调节模式、洗衣进程显示以及扫描；这些功能可以分为显示和操作两类。本文首先对市场上的智能洗衣机具备的功能进行调查，并设计调研问卷，咨询上述七名用户对智能洗衣机功能的重点关注点，将智能家居应用软件的功能设计为扫描衣服数量、选择洗衣模式、显示洗衣进程以及控制洗衣的状态（开始、暂停以及停止）等功能因素。确定了智能家居应用的功能因素后，再利用结构隐喻模型串联所有的功能点，这样可以更好地设计功能因素间的层级关系以及功能按键的排布方式。在对以上用户的使用习惯进行分析后发现，市场上已有的一些智能家居应用软件的交互设计结构可以借鉴，这样能够降低用户学习新应用的成本。用户在使用智能洗衣应用时，一般会经过查看衣物种类、设定洗衣模式、查看洗衣进程等步骤；在智能洗衣应用的界面设计时，由于旋转按钮的动作与用户操作智能洗衣机实体的行为方式相同，所以设定洗衣模式的动作可以借鉴旋转按钮的动作，以符合自然的用户体验原则。

可以设定智能洗衣应用的主题和风格，诸如白色、水珠、科技等等。可以将智能洗衣应用的主界面主题设置为科技模式，并抽取动画中EVA机器人的特征，混合渲染白色及蓝调，充分显示出科技感及智能性，在开启应用程序前预先显示一个机械化自动门，从而给用户一种机械感及自动感。另外，这样的应用设计以机器人为主题，更好地切合了智能家居的主题。

总结

本文从交互设计入手，介绍了基于移动终端的交互设计，调查了市场上的智能洗衣机具备的功能，并设计调研问卷，咨询用户对智能洗衣机功能的重点关注点，然后设计了一种智能家居应用软件。

注释

[1] 薄玉桴：《智能手机应用软件交互设计和设计流程研究》，华东理工大学硕士学位论文，2011。

[2] 李鸿明：《基于手机游戏中的人机界面交互设计及应用研究》，华南理工大学硕士学位论文，2012。

[3] 柳雕貂：《基于可用性的触摸屏手机软硬件界面交互设计研究》，浙江工业大学硕士学位论文，2011。

智能家居设计论文范文第8篇

关键词：智能家居；设计；多功能；人性化

智能家居系统别称智能家庭局域网，其基本功能包括防盗报警系统、网络接入系统、消防报警系统、电视对讲门禁系统、煤气泄露探测系统等众多功能系统。我国的智能家居设计起步较晚，与西方国家存在较大差异。

一、智能家居的概念

智能家居别称智能住宅，英文名称为“Smart Home”。其是一个以住宅为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利，安装有智能家居系统的居住环境。智能家居集成是利用网络通信技术、综合布线技术、安全防范技术、音视频技术、自动控制技术将家居生活有关的设备产品集成。它的目标是通过互联网等信息通信技术手段，通过远程控制终端来实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们的意愿设定工作运行，而不论距离的存在。智能化是智能家居的两大特点之一，其另一大特点就是远程控制。随着互联网技术的快速发展，特别是无线网络技术的发展，互联网智能家居系统可提供遥控、家电控制、防盗报警、电话远程控制、计算机控制等多种功能和手段，让生活变得更加舒适、简单和安全。

智能家居因为受产品生产商的限制。使其短时间内无法实现统一的标准协议，所以一般都是一个商家单独做系统研发方案的。其中比较具有影响力的一次是2007年微软推出的“未来之屋”的一个方案，是物联网技术应用于日常家居生活的一个典型案例。当人们进人房屋时，安全系统会对进入者的面部进行扫描，确认身份后才会打开房门。冰箱的液晶显示器能够智能的列出保存的食物清单，厨房水槽可以能够根据使用者身高不同而调节高度，而排风机可以检测油烟浓度，已作出是否需要开启的决定。除了这些，每个房间的装修风格墙、壁颜色和温度，都可以根据使用者的喜好自由更换。

二、国内外智能家居发展状况

智能家居起源于20世纪80年代初，随着大量电子家用电器的面市，家居生活电子化开始实现；80年代中期，通过把家用电器、安全防范设备与通信设备各部分独立的功能用途整合成一体，形成了家居生活自动化的概念；到80年代末，随着通信信息技术的快速发展，出现了利用总线技术把家居生活中各种家电、通信、安防设备进行管理与监控的商用系统，其在当时被美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的雏形。智能家居进入21世纪后，其发展是多样化的，技术实现的方式也更加丰富了。总的来讲，智能家居发展过程大概包括四个阶段。第一阶段主要是利用两芯线、同轴线进行家庭组网，实现了窗帘、灯光控制等功能。第二阶段主要利用RS-485线、部分利用IP技术进行组网，实现安防、可视对讲等功能。第三阶段实现了家庭智能控制的系统化，控制主机产生，功能包括控制、安防等业务。第四阶段全部利用IP技术，末端设备利用zigbee等技术，智能家居功能提供采用“云”技术，达到了可以根据用户需求实现个性化，以及定制。近年来，物联网成为了全世界关注的热点话题，全球公认为其是继互联网之后最有价值的科技创新。物联网通过射频识别（RFID）、全球定位系统、红外感应器等信息传感设备，按制定的协议把所有物品与互联网连接起来进行信息通讯以及交换，来实现智能化跟踪、管理、识别、监控和定位。物联网的科技创新也为智能家居引入了新的定义，也扩大了其展领域。

在国内开发智能家居的公司中，其家庭内部组网中多采用有线方武（如X-10），但是利用无线通信的。 大多是自己制定简单的协议，并没有使用比较成熟的比较适用于智能家居的协议。国内早期典型的智能家具系统有：海信的智能家居控制系统、科龙集团研制的智能网络家居系统等。他们的产品因为带有不同的标准，为产品的相互兼容带来无法避免问题。2005年6月，以海尔为首的 “e家佳”和联想牵头的“闪联”同时被信息产业部确定为推荐性标准，从而拉开了数字家庭竞争的序幕。到目前为止，智能家居系统的发展有了很大的进展，其功能也越来越多样化，其产品的兼容性问题也得到了很大的改善。

三、智能家居的特点

1、节约能源：在不需要时，能源系统可以自动关闭，这样可以减少能源的浪费，减低使用能源的费用。

2、操作方便：智能家居系统提供远程遥控接口。智能家居系统还可以把重复的工智能化。在您外出时，还可以控制家电。

3、安全性高：智能家居系统在紧急情况下可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控家里的安全状态，这样可以保证您住宅的安全。

4、改变生活方式：您可以在家办公，进行远程会议，孩子在家里上课，主妇在网上逛街等。生活中的大部分都可以利用互联网在家进行，不受时间地域的限制。智能化的生活工作方式与以往的生活工作方式有了很大区别。智能家居可以给人们带来更为简单快捷的生活，在现在这个生活、工作节奏越来越快的社会，智能家居也可以为人们减少繁琐家务、节约时间，让人们有时间去休息，去教育子女，去锻炼身体和进修，使人们的生活工作质量有了很大的提高。

四、智能家居的控制

智能家居应该不需要依赖复杂的集成和布线，而是能够感知环境、感知人，并且随着互联网和物联网的发展，人与物、物与物的沟通将变得不再困难。手机不应该是控制器，而应该只是这些“管家们”和人沟通的一个管道。智能家居控制系统是由各个子系统通过网络通信系统组合而成的，要根据需要，减少或者增加子系统，以满足需求。另外，可以设置各种控制模式，如离家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴会模式，节能模式等，极大满足生活品质需求，即插即用，特别用无线的方式，可以快速部署系统。

通过上述内容简要介绍了智能家居设计的内容，分析了其在国内外发展的现状，详细指出了其特点与有效控制形式，希望通过本论文能推动智能家居的发展。

参考文献：

智能家居设计论文范文第9篇

关键词：集成;智能;家居产品设计

未来绿色集成式家居产品设计围绕绿色设计的核心“3R”原则，即减少（Reduce）、再循环（Recycle）和再利用（Reuse）三个方面展开，以开发绿色、集成、智能的系统为起点，运用多元化思维，营造人与居室系列产品的双向统一，并对人与环境协调发展进行重新解读。

一、绿色集成式智能家居产品设计实现的客观条件

绿色概念下的家居产品是集约化、智能化、生态化的高技术终端与人群互通这一行为的综合优化。在这一时代背景下，各类学科为实现绿色生活进行了广泛尝试和思维创新，同时也为设计实践提供了多角度的支撑平台。

1.绿色理念成为设计实践的思想基础

20世纪70年代能源危机爆发，有限资源论得到了普遍的认同。20世纪80年代开始，各个设计领域就开始尝试所谓的“简约主义”，形成了多种指导实践的理论体系。生态美学是设计美学一个新的发展阶段，追求一种和谐、有机的美。绿色集成式智能家居产品设计强调自然生态美，推崇质朴、简洁的设计，不提倡人为的刻意雕琢。人类应在遵循生态规律和美的法则的前提下，运用科技手段改造自然，创造人工生态美。这种设计思想带给人们的不是一时的视觉震惊，而是持久的精神愉悦和意境层次的美。

2.绿色能源成果成为设计研究的技术支撑

在设计中实行资源的循环利用，是现代绿色设计的基本特征和手段。全球范围内能源消耗在持续增长，利用无污染与可持续发展的新型能源是现在直至未来的重要命题。未来清洁能源的研究主要在太阳能、风能、核聚变能等领域，这些能源的开发为现代居室产品设计所涉及的新技术、新能源和新工艺的不断拓展，开辟了崭新的应用前景。3.智能化信息技术成为设计实现的保证物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，其作用是通过传感器和互联网衔接以实现对物体的远程控制与感知。物联网大潮将会把无线射频的智能家居系统设计推到一个史无前例的新高度。物联网技术中，安全监控、背景音乐、家电控制、医疗保健和监护、讯息服务、网络教育等实现智能化的技术都成为绿色集成式智能家居设计的保证。

二、绿色集成式智能家居产品设计的研究方法

绿色集成式智能家居产品是尊崇绿色化设计要求，调节空间特性与个体需求的载体，因此在实际设计中，设计者可以从概念提出、适用方法、实验验证、系统优化四个方面进行研究。

1.概念提出

绿色集成式智能家居产品设计以空间内的具体家居产品为设计核心，加强凸显绿色、集成、智能的特点。设计涉及居室空间组合、分割与配置的布局设想，产品功能的完善与设计寓意传达等方面的一系列内容，最终要求展现可持续发展的理念。

2.适用方法

未来集成式智能家居产品设计秉承绿色设计理念，从材料设计、结构设计、回收设计、节能设计、极简设计、循环设计的角度强化能源转化和可持续发展。在此过程中利用设计的“三化”理论——模块化、标准化、系列化，将绿色设计思想与模块化设计方法结合起来，满足产品的功能属性和环境属性，一方面可以缩短产品研发与制造周期，另一方面可以减少或消除对环境的不利影响，方便对产品的升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收处理。

3.实验验证

从概念提出到产品出现的关键环节便是实验验证。现代计算机辅助分析研究、计算机快速成型、3D扫描、3D打印等技术都为设计者提供了设计验证的重要手段。利用这些现代加工检验技术，在产品设计模型阶段或者小批量生产阶段通过功能分析、形式研究、市场采纳等方法，针对智能化、柔性化和集成化的设计模式进行实际推演，在创新中寻求突破，可以推动绿色集成式智能家居产品的高附加值、高情感化、高智能化，增加设计方案转变为产品的可能。

4.系统优化

智能家居设计论文范文第10篇

关键字： 物联网； 老人医疗； 智能家居； 远程医疗

中图分类号： TN911.7?34； TP393.3 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）09?0023?03

0 引 言

中国是世界上老年人数量最多的国家，随着经济的快速发展和医疗条件的不断改善，近些年我国人口的老龄化与高龄化趋势还将不断加快。杜鹏等在中国人口老龄化百年发展趋势中预测，到2053年，我国高龄人口数量将超过1亿，占全国人口基数的23%，社会将进入深度的老龄化阶段[1]。

无线传感器网络在智能家居中的应用比较普及[2]，主要包括智能安防、智能照明、智能供暖、智能医疗、智能娱乐等服务。近些年，智能家居已经被引入作为一个解决独立老人生活问题的方案。在众多的研究当中，大部分针对的是如何利用物联网技术使家居医疗变得便捷简单[3?4]，而忽视了建设家居医疗系统的挑战以及实现家居医疗后给老人生活带来的影响。本文试将智能家居与老人生活相结合，首先介绍了智能家居在老人医疗中的应用，并提出了智能家居系统（Smart Home System， SHS）建设中面临的三大挑战——技术水平、实用性以及伦理道德，并结合三大难题，讨论了智能家居对老年人生活的影响。

1 智能家居在老人医疗中的应用

智能家居在老人医疗方面包括智能家居医疗（Smart Medical Home，SMH）和远程医疗（Telemedicine）两大类。家居医疗主要有可穿戴传感器和基础设施传输系统，远程医疗主要包括远程诊断、远程监护和远程手术。

1.1 家居医疗

可穿戴传感器可以嵌入到服装、眼镜、鞋子和手表，或者直接定位身体[5]。可植入的无线可辨识设备可以用于保存健康记录，有助于在紧急情况下挽救老年人的生命，尤其适用于有糖尿病、癌症、冠心病、中风、慢性阻塞性肺疾病的老年人。对于有智力障碍的老年人，可以让其佩戴RFID手环，并配合门禁系统来记录老人的行踪。另外，家人可以让RFID手环和远程医疗服务系统、3G无线通信技术与生理信号结合使用，使老年人在任何地点、任何时间都能够和医院取得有效的沟通，大大提高紧急医疗服务的效率，节省等待时间，争取黄金救援时间。

基础设施传输系统是利用现有的家庭基础设施及其电气系统来协调和监测老人的一些活动。如对于跌倒的检测，美国佛罗里达州立大学研制的iFall利用内置在手机里的三维加速器，通过基于阈值的跌倒检测算法来判断老年人是否跌倒。它是计算三个维度的加速度合成，如图1中曲线所示[6]，在发生跌倒的瞬间，由于失重原因是合加速度小于G；而在倒地的瞬间，对地产生了很大的冲击，使得合加速度突破阈值上限。通过在预设一个时间区间内利用阈值上限和阈值下限可以很好的检测到老年人跌倒这一过程。

1.2 远程医疗服务

在智能家居医疗服务的系统中，远程医疗提供了一种全新的医疗模式，它将计算机技术、多媒体技术、互联网技术相结合，提高诊断与医疗水平，满足广大老年人的健康和医疗需求。广义的远程医疗主要是以检查诊断为目的的远程医疗诊断系统、以咨询会诊为目的的远程医疗系统、以教学培训为目的的远程医疗教育系统，以及用于家庭病床的远程病床监护系统[7]，如图2所示。一种基于ARM 的智能家居远程监控系统解决了传统智能家居系统不足之处，具有很好的实用价值[8]。

对于很多身处偏远地方（农村、山区）的老人，医疗条件相当落后，远程医疗为这个难题提供了一个解决办法，老人只需在家中配备一台应用了家居物联网技术的心电测试仪，无论是在白天或深夜，只要把仪器放在胸口或手掌上，十几秒内就能采集心电图，图像信息将通过无线网络传送到医疗中心，几分钟内医疗中心将反馈诊断意见。

2 智能家居的面临的挑战

本文结合智能家居在老年人医疗中面临的三大问题——技术水平、实际应用、伦理道德进行分析。

2.1 技术水平考虑

从技术的角度来看，目前家居物联网在医疗对象方面仅限于单一的老人。智能家居系统进入现实世界的住宅还有很大的难度，特别是临床医疗。RFID技术可以成为解决此难题的关键技术之一，但它要求人们携带一个RFID标签。日本AGH（Aware Group Home）组织开发的一个基于多人的RFID传感系统，可以单独地检测每个人的地点和活动情况。他们在老年人的拖鞋里嵌入RFID标签，通过铺设在客厅和走廊上的天线感知到不同人的位置信息，该系统还能够为每个老年人生成一个活动日志并告知老年人一些正常的活动[9]。即使RFID或类似的技术支持个人识别和个人定位功能，但是当前智能家居系统的识别算法都是基于单个老年人的情况下设计的，在多老年人或群居性老年人的情况下，不能简单地把情况概括为多个老年人活动的交错。

另一个技术挑战是，家居物联网在老人医疗方面的应用主要是监控老年人在家里的日常生活或检测老年人的生理指标变化。当前的家居物联网设计，忽视了传感器感知时间的滞后、传感器感知错误等情况，也没有给出老年人跌倒、失踪、突发疾病等一系列紧急情况的后续解决方案。

还有很多其他的技术问题，比如如何快速处理海量的感知数据，实时数据分析；如何保证传感器长期的可靠性；智能家居系统管理的健壮性以及维护问题等[10]。在这些技术问题没有得到解决之前，智能家居系统将很难在老人医疗方面取得很大的进展。

2.2 实际应用考虑

目前，大多数智能家居系统的设计仅停留在理论研究上，没有考虑到实际应用中的因素，更没有给出实际应用的解决方案，使智能家居系统的实用性不强。

TigerPlace团队设计的方案在一定程度上可以体现智能家居系统的可行性和实用性，老年人的家庭成员和卫生保健提供者可以涉及在智能家居系统的各个阶段，包括设计、实现和测试阶段。他们成立的观察小组可以解决老年人的许多实际问题，他们设计的家居系统充分考虑到老年人的易操作性，能适应老年人不断变化的需求，记录老年人的信息生活方式、心理的影响因素[11]。观察小组通过检测发现问题并及时改正，以达到家居系统全面性。如他们可以观察传感器安装在厨房是否会干扰老年人的日常活动或造成视觉障碍，根据必要性，对家居系统进行完善。

2.3 伦理道德考虑

物联网技术能成功地融入到老年人的日常生活中，在很大程度上取决于用户的认可以及它对日常生活的影响。在老人的RFID的识别系统中，标签可能被预先嵌入到物品（如床具）中，在扫描、定位时会不可避免的涉及到老人的隐私，所以在智能家居系统中，隐私是老年人最担忧的问题。

TigerPlace团队在采访关于老年人接受被监控情况时发现，老年人原则上不喜欢有摄像头全程监控，但如果在对自己生活影响比较小，他们愿意接受自己被监控。对视频数据的访问权也是一个难以解决的问题，大多数老年人都愿意把收集的数据分享给专家和他们的亲人。然而，他们却担心别人可能误解他们在监控中的某些行为，这些解释不清的行为会令他们感到不安。此外还可以研发具有选择性的智能传感器，只感知所需要的数据而隐藏不必要的数据，比如，有必要时可以隐藏某些视频信息和不雅动作的运动电流。

3 结 论

物联网作为信息技术革命的主要推动力，其产业发展和在智能家居方面的应用均面临着历史性的机遇。要不断突破RFID关键技术、传感器关键技术、云计算技术；构建具有鲁棒性强，可用性好，可靠性高的物联网基础设施；解决好智能家居医疗服务中的隐私问题；才能更快更好的促进智能家居的发展。

同时，基于家居物联网技术的智能家居系统对于完善老年人医疗服务功能、增强我国医疗卫生领域的科技水平、弥补家庭医疗资源不足、平衡医疗区域差异等具有非常重要的作用。

参考文献

[1] 杜鹏，翟振武，陈卫.中国人口老龄化百年发展趋势[J].人口研究，2005，29（6）：90?93.

[2] 韦明劭，李海.基于无线传感器网络在智能家居中的设计[J].轻工科技，2012（2）：60?61.

[3] 张奎，汤璐.物联网技术的智能医疗[J].硅谷，2011（17）：14?15.

[4] 李江权，张兴敢.基于Cortex?M3处理器的智能家居监控系统设计[J].现代电子技术，2012，35（7）：47?49.

[5] COOK D， SONG W. Ambient intelligence and wearable computing： sensors on the body， in the home， and beyond [J]. Ambient Intelligence and Smart Environments， 2009， 1（2）： 83?86.

[6] SPOSARO F， TYSON G. An android application for fall monitoring and response[C]// Proc. of IEEE International Conference of Engineering in Medicine and Biology Society. [S.l.]： IEEE， 2009： 6119?6122.

[7] 吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012.

[8] 李红刚，张素萍.基于ARM 的智能家居远程监控系统设计[J].现代电子技术，2009，32（5）：134?138.

[9] MIURA M， ITO S， TAKATSUKA R， et al. Aware group home enhanced by RFID technology [C]// The 12th International Conference on Knowledge?based Intelligent Information and Engineering Systems. [S.l.]： ICKIIES， 2008： 847?854.

智能家居设计论文范文第11篇

论文关键词：ZigBee，智能家居系统，远程监控，GPRS

 

朗读

显示对应的拉丁字符的拼音

字典 - 查看字典详细内容

1 引言

智能家居网络系统是将家庭中各种与信息有关的通讯设备、家用电器、家用保安装置等设备通过家庭总线技术联网，进行有效控制和信息交换，同时将家庭网络与互联网相连，利用远程监控系统，实现对家居的远程控制。目前应用于智能家居系统的无线连接技术有红外方式的IrDA，无线局域网方式的IEEE802.11系列，家庭射频技术的HomeRF，蓝牙技术的IEEE802.15.1，ZigBee技术的IEEE802.15.4，由802.15.3a标准制定的UWB技术等。家庭中墙壁等障碍物会阻碍电磁波的传输，导致红外，无线局域网传输方式网络性能下降；HomeRF技术标准与802.11b不兼容并占据与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段，在应用范围上有很大局限性；蓝牙和UWB技术传输距离短不可能大规模应用于家居控制网络中；ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术，其低成本，低功耗，低速率等特性很适合应用于智能家居网络系统中。

2 ZigBee技术应用于智能家居现状分析

ZigBee是一种新兴的基于IEEE 802.15.4标准的近距离、低成本、低功耗、低速率无线通信技术。它主要工作在无须注册的2．4GISM频段，传输范围在10～75m远程监控，典型距离为30m。ZigBee联盟成立于2002年8月,由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司及荷兰飞利浦半导体公司组成，如今已吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入。ZigBee联盟负责制定网络层及以上层协议。[1]

国际上对智能家居网络的研究起源于20世纪70年代，主要集中在发达国家，如美国、日本以及欧洲的德国、英国和法国等。我国对智能家居的研究比较晚，从智能家居开始兴起到现在也才经历了六七年的时间。

当前市场上有已经成型的基于ZigBee的智能家居产品，如采用ZigBee无线通信技术先驱者的美国智慧宅智能家居-control4、支持多种通讯协议的中讯威易智能家居、全球首款ZigBee智能家居系统生产商波创科技等。他们的产品主要是利用ZigBee无线传输技术实现。

3 ZigBee应用于智能家居系统网络架构

考虑到家庭网络中设备比较多，需要可以容纳很多节点的网络，ZigBee网络的大容量特性可以满足；而且家中电器设备等不需要很快的速度而且要求成本低，ZigBee低功耗和低成本的特性可以满足这种需求；家庭安全性方面非常重要，ZigBee网络提供的三级安全模式很好的做到了这一点论文服务。基于以上特点，ZigBee技术非常适合应用于智能家居系统中。

按数据传递的范围，智能家居系统可划分为外网，网关和内网三个部分。网关负责不同网络间数据的传输，而外网一般是远程控制家居电器设备的网络，大体分为三种模式，分别是通过Internet网络访问控制，通过手机终端访问控制和通过电话线远程访问控制。内网一般使用有线或无线网络，但由于有线布线的不方便，现在一般家庭内网都使用无线接入方式。智能家居整个系统结构图如下：

图一：智能家居系统结构图

从左到右依次为外网，网关和内网。

3.1 外网远程控制系统

智能家居远程控制系统主要有三种方式，如上所述，分别是Internet网络访问控制，手机终端访问控制和电话线远程访问控制。目前市场上主要是以手机和Internet控制为主，随着手机逐渐代替了家用电话，使用电话线远程访问逐渐被其他两种方式所取代。

3.1.1 手机远程网络控制

手机远程网络控制使用GSM，GPRS以及UMTS(3G)三种协议类型，GPRS是2G向3G过渡的中间产品即2.5G，有可能被发展迅速的3G所取代，但目前GPRS网络手机用户还是占大多数，取代的过程必定会很长，而GSM网络属于第二代(2G)移动电话系统，因此现阶段通过手机远程控制可以选择GPRS和UMTS两种协议类型。

3.1.2 Internet远程网络控制

Internet网络远程控制使用有线和无线两种控制方式，有线方式有光纤通信，双绞线通信等，在家居系统中要考虑成本的问题远程监控，一般都倾向双绞线通信，无线方式有无线局域网(WLAN),WiFi等，目前使用WiFi无线通信偏多[4], 由于WiFi技术的不受布线约束等的优势，因此很适合智能家居系统的需求，它使智能家居系统的内网与Internet连接更便捷。[3]

3.2 家庭网关控制系统

家庭网关主要负责外网与内网的通信，网关提供多种不同接口，如对内网的无线接口，对外网的模块接口等，主要有RS232,RS485，UART等多种接口形式。家庭网关通过这些接口可以很好的和内网、外网进行通信，从而为外网的远程控制家中电器提供了一个很好的平台。

3.3 ZigBee家庭内网控制系统

ZigBee网络有三种拓扑结构，星型网络，网状网络和树型网络，星型网络适合小规模，低复杂度的家居应用系统，网状网络有很高的适应性和容错率，但是比较复杂，树型网络特点在星型网络和网状网络之间，家居网络一般使用星型拓扑结构比较多。

家居电器等终端设备通过相应的传感器设备与主机系统进行通信，比如说烟雾传感器，若感测到得烟雾浓度超过了设定的上限，也就是有火灾，则会将信息发送到控制主机，告诉主机烟雾超标，主机系统则将相应的信息发送到相应的ZigBee模块终端，再由该终端执行相应的操作。

若有的家居设备不能通过传感器的感测来操作，如窗帘的开关，那就将该设备与能通过传感器感测来操作的设备绑定，比如说窗帘和灯光传感器，窗帘没有相应的传感器，而灯光可以通过感知光线的强度来决定是变暗还是关闭，此时将窗帘和灯光传感器绑定，灯光暗则关窗帘，灯光强则打开窗帘。窗帘由于没有相应的传感器，可以通过智能开关和灯光传感器通信。

ZigBee网络中有两种节点远程监控，全功能节点(FFD)和精简功能节点(RFD)，FFD相当于网络的中心协调器，可以与任何终端节点或相邻FFD节点进行通信，但RFD只能与FFD通信，终端节点间不能通信。

4 智能家居控制系统

基于以上对智能家居系统结构的分析，现提出如下智能家居系统控制图：

图二：智能家居系统控制图

该系统控制图主要结合目前使用最多的两种方式，手机和电脑远程控制方式。系统提供与小区物业管理系统的接口，可以使整个系统的管理，控制更加方便，便捷，远程使用手机和电脑终端监控家居设备的使用情况及控制设备的使用，如窗帘的开关，灯的变暗、亮等。室内使用智能遥控器控制家用设备的布防撤防等工作。如通过遥控器拉开窗帘的同时使灯变暗或关闭，遥控器发送打开窗帘的命令，通过智能家居系统的处理，并通过ZigBee协调器转换成家电设备可以识别的协议类型数据，经过ZigBee无线网络通知家电设备执行相应的操作。

硬件平台主要是控制器，是实现家庭监控的主要控制中心，例如以ARM9(S3C2440)芯片为主要平台，硬件图如下：

图三：智能家居硬件示例图

ZigBee模块选CC2480作为网络的协调器，由于其低功耗，低成本等特性完全满足家庭无线网络低功耗的要求。GPRS模块由主机模块，SIM卡接口，音频和射频电路构成，采用SIM300芯片实现。通过AT命令完成对该模块的操作，实现短消息的收发。S3C2440借助TTL接口与CC2480芯片通信，借助UART接口与SIM300芯片通信论文服务。SIM300通过GPRS网络与手机进行双向短信收发。S3C2440芯片通过RS485接口与小区网络相连，通过以太网与PC相连。控制器有以太网接口，配合控制器上的Web程序，用户可通过Internet实现家庭住宅监控。

该控制器的设计提供了多种接口的接入，使家居更具智能化，同时通过手机收发短信进行通信，即方便又实用。

5 ZigBee在智能家居中的应用前景

智能家居的应用领域主要包括:家庭安防系统、自动空调系统的自动温控、照明和窗帘之类的远程控制等。到目前为止,ZigBee还存在着一些问题阻碍着它的推广,首先是ZigBee 芯片的价格还比较高,其次是在功耗方面,市场上ZigBee 模块使用电池供电远未达到协议中设计的理想年限。但是,ZigBee 技术有效地解决了蓝牙技术的高成本和高能耗缺点,这使得它在智能家居系统中的应用前景无疑将非常广泛。正如一家市场调研机构ABI Reserch对ZigBee技术持有非常乐观的态度的一样。该公司的一份预测数据显示，2005年到2012年，ZigBee市场的年均复合增长率为63%远程监控，而到2012年ZigBee市场份额将达3.5亿。目前国际上智能家居领域专家们的共识是，ZigBee技术在智能家居中的应用将不可阻挡，但是多种无线技术并存的局面将会持续比较长的时间，能否完全取代其它技术，成为智能家居领域的首选，还要多方面的共同努力，进一步完善技术，加快标准化的脚步。

6 结束语

随着社会的快速发展，人们生活水平不断的提高，以后家庭朝着智能化的趋势将势不可挡，相信随着无线通信技术标准化和家庭网络国际标准的统一，智能家居产品必将走进千家万户。本文主要通过分析智能家居的系统组成，提出了基于ARM9芯片的控制器，可以实现多种模块的接入，使家居更具智能化，同时通过手机收发短信进行通信，即方便又实用。

相信在不远的将来，因为这种技术的强应用性，会有越来越多由ZigBee技术延伸的设备投入应用，必将极大的改善我们的生活。

导师简介：黄晓霞副教授 计算机网络，嵌入式

参考文献

[1]Gutierrez J A,CallawayE,Barrett R.Low-rate wireless personal area networks:Enabling wireless sensorswith IEEE 802.15.4[M].New York:Institute of Electrical & EledronicsEnginee,2003,62-74.

[2]黄磊,付菲,闵华松.基于ZigBee技术的智能家居方案研究[J].微计算机信息,2009,25,5-2.

[3]满莎,杨恢先,彭友,王绪四.基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计[J].计算机应用,2010,9,30-9.

[4]张周,周剑扬,闫沫.ZigBee在智能家居系统中的应用研究[J].工程控制计算机,2006,19-12.

[5]周游,方滨,王普.基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统[J].电子技术应用,2005,9.

[6]花铁森.智能家居系统核心技术探讨[J].智能家居,2009,3-1.

[7]刘日威,张冠文,倪树标,陈云.基于多种无线通讯技术的智能家居控制系统[J].广东科技,2009.

[8]傅家祥,肇云波.基于GPRS与ZigBee的智能家居设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2007,1.

[9]高明明,惠晓威,林森.基于GSM数据传输的ZigBee无线智能家居控制系统[J].中国信息科技,2008,7.

[10]张维勇,冯琳,魏振春.ZigBee实现家庭组网技术的研究[J].合肥工业大学学报,2005,7,28-7.

[11]袁秀霞.ZigBee:智能家居布线新选择[J].建设IT,2005,7.

[12]Dongmei Yan,ZhiguangDan.Zigbee_based Smart Home System Design[J].International Conference onAdvanced Computer Theory and Engineering(ICACTE),2010,3rd.

[13]Ming Xu,Longhua Ma,FengXia,Tengkai Yuan,Jixin Qian,Meng Shao.Design and Implementation of a WirelessSensor Network for Smart Homes[J].Autonomic and Trusted Computing,2010.

[14]Xiang Gao,Li Zhao.Rearchand Design of Smart Home System Based On Zigbee Technology[J]. InternationalConference on Artificial Intelligence and Computational Intelligence,2010.

[15]Niu Dou,Yang Mei,ZhaoYanjuan,Zhang Yan.The networking technolony within Smart Home system―ZigBeeTechnology[J].International Forum on Computer Science-Techonoly andApplications,2009.

智能家居设计论文范文第12篇

>> ZigBee在智能家居系统中的应用 ZigBee技术在智能家居系统中的应用 智能家居系统设计及应用 智能寻迹小车在智能家居系统中的应用 智能家居系统的应用及发展趋势 感应开关在智能家居系统中的应用 智能家居系统的实践应用 ARM嵌入式系统在智能家居监控中的应用 智能家居系统在住宅电气设计中的应用与研究 嵌入式技术在智能家居控制系统中的应用 浅析智能家居系统在高端别墅中的应用 ZigBee短程无线通讯技术在智能家居系统中的应用 浅谈通信技术在智能家居系统中的应用 串口通信在智能家居监控系统中的应用 智能家居在老人医疗中的应用 浅谈智能小区及智能家居系统应用 基于Linux平台的智能家居安防子系统的设计与开发 现代智能家居系统构建及综合应用 基于Linux的智能家居研究与实现 智能家居系统的应用研究 常见问题解答 当前所在位置：l HTTP/1.1

3.Web服务器响应

客户机向服务器发出请求后,服务器会客户机回送响应。响应消息包括状态行、响应头、空行及实体内容。在响应报文中,包括协议版本号和应答状态码,关于它自己的数据及被请求的文档信息。

例如:HTTP/1.1 200 OK

Content-type: text/html

4.关闭连接

数据传送完毕,双方通过4次握手,结束TCP/IP连接。

结束语:

本文重点是通过了对Linux系统的具有针对性的裁剪,从而为智能家居的硬件而量身定制,然后在裁剪后的系统上添加网络硬件的驱动,最后通过对TCP/IP协议栈有针对性的模块化裁剪,在RAM芯片上嵌入了精简的TCP/IP协议栈,实现了WebServer的功能。并且提供了远程控制的Web页面,实现了家用电器的远程控制。

通过在计算机上双机的模拟测试,可以实现在客户机上浏览到由WebServer服务器为之提供的智能家居网页。并且在Proteus软件中可以实现页面上的回控操作。

参考文献:

[1]范建华译,W.Richard Stevens,TCP/IP详解卷1,协议,北京,机械工业出版社,2000,4

[2]肖红兵,李国峰.80C51嵌入式系统教程,北京,北京航空航天大学出社,2007

[3]王视听,尹志宏.一种无线射频收发模块的应用,电子技术应用,2005,8

智能家居设计论文范文第13篇

[关键词]智能家居；安防；体系；通信协议

1前言

智能家居，英文常用Smart Home表示，是以家为平台，兼备建筑、信息、家电自动化与智能化，集系统、管理、控制、服务于一体的便捷、舒适、安全、健康的家居环境。

当人们在追求更舒适、更高品质的生活时，家居安全正成为人们日益重视的一个领域。据有关统计数据表明，90%的家庭在烹饪时，会发生人中途走开；70%的家庭没有安装烟雾报警器，30%的家庭厨房大功率电器被直接连在接线板上。除此之外，当前国内的大部分老旧社区安防设备老旧或损坏，外来人员可随意出入小区，这导致了偷盗事件时有发生，严重危害居民的人身与财产安全。这些我们日常生活中司空见惯的现象，往往就是导致我们人身与财产遭受严重损害的源头。因此，购买家居安防产品正逐渐成为人们日常生活中司空见惯的现象。

同时，越来越多的科技企业已嗅到了家居安防潜在而巨大的市场需求，纷纷涌入智能家居安防产业，并研发出品种繁多、功能强大的智能家居安防产品。但是目前国内还没有成熟的智能家居安防标准体系来引领、规范行业有序竞争与发展。这导致了如下问题：对众多产商而言，无法明确自身生产的产品是否完全符合国家相关的产品安全标准；消费者的合法权益缺少相关标准的切实保障；监管者无法依照既定标准来对市场上的产品进行有效抽检。因此，构建智能家居安防标准体系将是解决上述行业问题的关键举措。

2智能家居安防标准体系

2.1研究现状

通过检索万方、维普、中国知网三大数据库，未检索到关于智能家居安防标准体系框架的相关论文。因此，本研究是国内首个探索性建立智能家居安防标准体系的前瞻性研究。

2.2构建依据

本文研究的智能家居安防标准体系目前还没有成熟的标准体系，本研究作为探索性研究，主要依据产业链的关键要素与GB/T 13016-2009《标准体系编制原则与要求》来构建标准体系。

2.3体系框架图

整个标准体系采用分层模型，其中第一层包括：基础标准、产品标准、检测试验标准、安装施工标准、能源标准、信息技术标准、服务标准等7个子标准模块；第二层则是对第一层做进一步的细分。具体如图1所示。

3智能家居安防标准体系分析

3.1体系统计表

依据国家标准信息网的数据，查询与收集智能家居安防产业相关标准，并对标准数据进行分类统计，统计结果如表1所示。其中标准总数目只有84个，而按照标准的适用范围来看，国家标准38个，占比45%；行业标准44个，占比52%；地方标准2个，占比2%。从统计表中，可以得到如下结论：一是标准数目不多，覆盖范围不全，还有待制定新标准以填补空白；二是地方标准数目太少，而地方标准往往是国家与行业标准的前期技术储备与试点，因此，各省市标准化研究院加大智能家居安防产业地方标准的制修订力度，是非常有

必要的。

3.2标准分布情况

依据标准在产业链中发挥的作用进行统计，得出图2标准分布图。从图中可知，产品标准与信息技术标准占比分别达到39%与25%，是整个俗继逑档暮诵淖槌伞R虼耍完善标准体系的重点要放在产品标准与信息技术标准上。

3.3标准时效性

依据智能家居安防标准体系明细表中标准实施的时间点，经过统计分析，得到标准实施时间分布图，如图3所示。此图也印证了智能家居安防产业在中国的发展历程。2004年前智能家居安防产业刚刚在我国兴起，因此相关的标准数目比较少；2005年后，随着智能家居安防产业进一步发展壮大，新制定的标准数目呈现明显的上升趋势。但是，在进入2015年后，新制定的标准又出现了大幅度回落，这说明了经过近10年的快速发展，智能家居安防产业又迎来了新的发展瓶颈。其中，在信息技术标准中，实现设备互联互通的技术领域一直没有统一、全面的国家标准诞生，这严重影响了整个产业的发展势头。例如在视频监控设备中，消费者购买了不同产家的监控设备，在搭配使用中，经常出现兼容性问题。因此，本文将在下一章中分析视频监控设备互联互通的问题。

4视频监控设备互联互通分析

4.1抽样数据

本文选择星网锐捷、大华股份、海康威视、苏州科达、中兴力维五家国内知名企业的IPC、NVR两款主流产品，进行视频监控设备互联互通问题的研究。

4.2主流接人协议简介

4.2.1GB/T 28181简介

作为公安部所颁布实施的第一个国家标准，GB/T 28181较好地解决了不同系统间的互联互通难题，受到了各大视频产商的积极响应与接纳，并在平安城市项目中被普遍推广应用。其主要致力于解决系统层级的交互通信与资源管理，凭借开放、清晰的接口设计，可将整个城市的安防报警系统级联成一个大系统，从而实现自顶向下的管理。

4.2.2 ONVIF简介

该标准致力打造不同企业的产品，可以通过一个“统一的语言”来进行沟通，确保用户端设备不被固有解决方案所束缚，而这个“统一的语言”即该协议所描述的关于网络视频的数据模型、交互接口、通信模式等。同时，ONVIF协议所提供的接口是对全球厂商免费开放使用的，这使得诸多不同厂商所生产的网络视频产品具备互通性。

4.3统计表

经过统计分析，选取的五家企业生产的IPC产品对GB/T 28181与ONVIF协议支持率达到100%，而NVR产品对GB/T 28181与ONVIF协议的支持率分别达到25%与100%。因此，GB/T 28181与ONVIF协议已被大多数生产企业所采纳使用，这有助于消费者以家庭为单位，使用不同企业生产的视频监控产品，成功搭建安防监控网络。

4.4建议措施

GB/T 28181与ONVIF在应用范围上存在差异，但在协议内容上并没有存在明显的冲突。GB/T 28181更多的应用于系统层面，以构建市级、省级、部级的多层级视频监控网络，主要实现的是城市安防系统间的互联互通。而ONVIF主要解决了设备与设备之间指令交互、数据传输等问题。因此，从应用范围上看，GB/T 28181与ONVIF可以起到互补的作用，而且两个协议可以运行于同一个设备，而不互相干扰。

基于上述分析，当前，国家应该大力提倡、推广视频监控设备同时支持GB/T 28181与ONVIF两种通信标准，这是解决视频监控设备互联互通行之有效的措施。而从长远角度讲，国家应设立专项研究，积极研究推动ONVIF与GB/T28181合二为一，取长补短，抢先制定出一个更全面、更通用的视频监控通信协议。这也许是中国安防企业弯道超车的一次历史性机会。

智能家居设计论文范文第14篇

【关键词】智能家居 家电控制 系统开发 软件设计 研究

随着科技文化以及经济水平的不断提升，人们对舒适、快捷、安全的家居环境追求的渴望日益增加。而计算机软件设计开发的飞速发展为智能化家居理念，注入无穷的力量也带来了无限的希望。智能化家居也是近年来刚兴起的新理念，这一理念充分显示了人们对智能化居家环境的追求。智能化家居随着互联网的发展以及无线网络的出现，逐步进入无线网络控制时代。智能家居主要由无线网络、计算机、网络信息、网络通信以及系统化模块等综合运用于家居，形成的智能化家居控制系统。智能家居控制系统主要有智能化照明控制系统、智能化安保监控报警系统、智能化家电控制系统、智能化编程定时系统、智能化室内环境调控系统以及室内外远程操控系统等。下面我们就针对智能家居控制系统软件设计开发以及软件调试进行研究。

1 智能化家居控制系统的特色

随着智能化的不断发展，智能家居理念应运而生。智能家居这一理念的提出目的就是：利用多功能化的智能服务为家庭带来环保、舒适、便捷、安全的居家环境。这样的居家环境不仅能给人们带来高效舒适的生活，也能帮助家庭成员保持交流的畅通，优化家庭的生活方式，帮助我们合理安排时间节省时间，增强居家环境的安全性。这些目标、这些优点的进一步实现，无一不需要智能化控制系统来进行操控运行。因此智能化家居控制系统作为智能化家居的的核心，其重要性也是不言而喻了。

然而传统的智能化家居在远程操控上的具有控制效率低、控制方式单一等缺点。随着无线网络以及物联网的飞速发展，我们就能将检测系统控制系统以及互联网有机的结合在一起进行研究，弥补传统的智能家居在控制系统上的不足。智能化家居控制系统需要结合各种模块进行开发设计，下面我们就针对智能化家居的核心内容，智能化家居控制系统的模块分类、各大模块控制系统的软件设计开发等方面展开论述研究。

2 智能家居控制系统的分类以及软件设计研究

智能家居控制系统由软件和硬件系统结合构成，这里我们可以把硬件比作我们的身体躯干，软件就是我们的大脑。那么正常运行的基础是硬件，进行分析操控、命令的主要部分是软件系统控制。智能化家居控制系统主要分为照明控制系统、家电控制系统、环境控制系统、安保监控报警系统等。下面分别对各类控制系统进行分析以及各类智能家居控制系统的软件设计研究。

2.1 照明控制系统以及控制软件设计

一天内有一半时间属于夜晚，因此照明控制系统对于智能化家居控制系统来说是必不可少的。照明控制系统主要包含各类照明灯具、光敏感应器、声敏感应器、单片机系统、输入输出控制器、红外传感器以及电线等构成。

照明系统的核心就是单片机，在这里单片机是整个系统的终端控制芯片，可以进行数据采集分析以及数据命令来完成人们的智能化网络操作等。红外感应器以及光敏感应器是用来检测光的强度和是否有人，以此来产生分辨信息输入到单片机控制系统，来控制照明系统的开关。光敏和声敏器件可以构成一个对光强度和声控相结合的智能化照明模块。首先，要连接好控制线路，以及各个感应器的正确安装，然后通过串联、并联或者串并联相结合的方式，就可以令这几类照明系统的选择具有可操控性。可以通过控制系统的软件进行调控命令的，分别控制或者一起控制都是可供选择，可供调控的。

2.2 家电控制系统以及家电控制系统的软件设计

舒适的居家环境内，各类家电的使用是必不可少的。常用家电主要有空调、冰箱、电视、洗衣机、热水器以及各类厨具等等。现如今家电可谓是琳琅满目，品类众多，功能众多，让我们无法很好的选择品类，很好的运用其功能。这时我们就可以设计一款软件，配合相应的家电控制系统来完成对各类家电的智能化使用。

家电控制系统由各类家电、数据采集器、输入控制器、单片机系统、输出控制器、智能开关以及线路等相应器件构成。现今各类家电中，大多数家电已具有单独的智能化操控系统，如空调、电视、洗衣机、热水器等都有各自的智能化操控模块。因此对于家电控制系统我们要做的就是如何把这些单独的小模块给并入到一个整体之中。这时，数据采集器的作用就凸显出来了，我们可以通过系统终端命令，数据采集器进行分析调控，然后通过输入输出控制器经由单片机系统进行智能开关的终端控制。要想多个家电一起精确控制就必须把各个家电的位置进行地址编码，把位置编码输入到控制系统的芯片中，根据不同地址编码来精确到对哪个家电进行操控。再把这些小的模块进行串并联整合，通过数据命令进行编码解码来调控终端的数据，进行我们对家电的需求命令。把单独的小模块系统做好后就只需要调控连接在一起，就可以通过软件对终端进行控制了。

2.3 室内环境控制系统以及其软件设计

一个舒适的室内环境是生活的必要条件，那么如何能够营造出适合所有人的室内环境呢？这里我们就可以通过智能化室内环境控制系统来实现我们的想法。人对环境的要求也不尽相同，湿度、温度、氧含量等都是最重要的指标。因此智能化室内环境系统必须包含智能化空气湿度调节器，空{，空气清新器等电器，还要有湿度感应器、温度感应器、氧含量感应器等各类感应器，以及数据接收系统，单片机控制系统，输入、输出系统。

可以通过各个小器件的连接来构成智能化控制系统。控制系统在软件可由不同接口控制，来制定不同按键的不同功能。例如室内环境可由加湿、除湿、升温、降温、送风、开机、关机七个接口，七个按键进行最基本的控制。我们在软件上的设计只需把不同的器件进行相应的接口连接，然后通过不同的按键来产生相应指令数据进行传输调节控制。我们需要注意的就是如何让它们在一起运行而不会产生不兼容的问题。这些都需要我们在系统模块设计连接以及相应的软件开发过程中解决。

2.4 安保监控报警系统以及相应的软件设计

居家环境的一个很重要的影响因素就是安全性，这里我们就来说一下安保监控报警系统。毫无疑问，居家环境中安全永远是第一位的。安全性因素主要分为外来的和内在的两种。外来的安全性影响因素在安保监控报警系统中主要体现在防偷防盗功能上，可通过视频监控报警系统来实现。内在的安全性影响因素在安保监控报警系统中主要体现在防火防电等功能上，可通过可燃气体报警器、烟雾感应器等报警装置来实现。

视频监控系统模块由视频采集与编码、视频录像、远程传输这三部分构成。视频采集与编码一般采用mp4的压缩格式，然后对视频数据进行缓存，传输至 客户终端进行识别验证。这些缓存的视频也能让我们做到对自己家居环境的实时监控，如有偷盗发生，既能提前进行报警，也能留下不法分子的行窃罪证。可以设置软件程序联接至电话上，如遇强行破门破窗而入的情况进行识别，智能打电话到110报警电话以及业主电话上进行报警。

报警模块的软件设计主要是由家居内布置的各个探测器发出警报信息，在报警模块中报警信号分为开、关两中情况，系统由探测器的开关状态来决定是否需要报警。由于家居内报警探测器众多，需要对每一个报警探测器进行逐一位置编码，把位置编码信息输入到系统控制芯片中，这样如果系统接到报警信号的输入，就可以具体定位到哪个报警探测器的位置，也就可以确定需要识别的危险位置在哪儿，然后进一步识别分辨处理。家居内一般主要有消防报警装置，可燃气体报警装置等，通过软件程序的设置，把报警信号在控制系统中进行编写输出，智能报警给相关单位和业主。

3 总结

随着智能化的普及，智能家居理念应运而生，本文就智能家居控制系统软件设计研究展开相关论述分析。通过上文分别对智能化家居控制系统的特色，以及智能化家居控制系统的各大模块进行介绍分析。主要介绍了照明控制系统、家电控制系统、环境控制系统、安保监控报警系统等模块，还有对各个控制系统模块进行分析以及各类智能家居控制系统的软件设计等方面研究。

参考文献

[1]张小贝，周凤星.基于嵌入式控制器和 RS485的智能家居系统[J].电子测量技术，2012，35（08）：62-65.

[2]周兴中，陈万林，刘林菊等.基于51单片机的智能家居监测系统硬件设计[J].计算机与信息技术，2012（02）：12-13，17.

[3]陶莉，黄佩伟，温细金.基于RS-485 总线的智能家居系统[J].自动化仪表，2007（11）：49-51，54.

[4]姜楠.基于STC89C51纹机的红外遥控智能家居系统设计[J].现代电子技术，2012，35（24）：162-164.

[5]余文俊，凌志浩.一种物联网智能家居系统的研究[J].自动化仪表，2015，32（08）：56-59.

[6]滕海坤，陆二庆.给予 RTSJ的智能家居系统网关设计[J].桂林理工大学学报，2011，31（01）：148-151.

[7]袁敏.给予物联网的远程智能家居控制系统的设计[J].制造业自动化，2012（22）：23-24.

智能家居设计论文范文第15篇

关键词：智能家居；装饰设计；住宅

随着时代的进步，科学技术的发展，智能家居这一崭新的概念已经进入到了我们的家居生活，如今的现代人容易接受新鲜事物，且体验到了科技发展下的家居自动化优势，令生活更加方便、安全、舒适，如通过阳光的照射强度变化可控制窗帘的开关，通过对室内温度的感应变化空调可以自动开关，从如今的家居装饰市场的发展状态看来智能家居必然成为今后的发展趋势。

一　智能家居

智能家居又称为智能住宅，是利用先进的控制、遥感、探测、计算机、通讯等技术设备组建起来的新型智能化的家庭居住场所。智能家居系统中室内的门、窗、照明、家电、燃气、水等设施都是通过家庭智能网络联通、联系工作。智能家居系统融合安全防范、智能控制、自动化办公和休闲娱乐为一体，具有自动识别、自动控制、事故报警和智能管理等功能，为人们提供一个安全、舒适、方便、快捷的生活空间。

二　国内外智能住宅的发展

在国外，智能家居的存在已经相当普及，据美国该行业的数据资料显示：到2004年，美国的家庭网络市场总额会达到57亿美元；到2006年，在美国的智能家居的产品销售额也可达到184亿美元；到2008年可达到648亿美元，可见在国外的发达国家智能家居的发展前景也是无限巨大的。在我国，随着人们生活水平的提高，信息化的发展迅速使人们传统的生活方式发生着巨大的改变，出现了具有“智能化住宅”特色的居住小区，中国对智能化住宅的关注力度逐渐加大，对智能化住宅小区的发展政策更加注重环保、智能和可持续性，到2020年，仅在智能化系统所需设备的生产上就会有2500亿左右人民币的市场需求。而目前各地的政府和开发商已经非常的重视智能住宅的开发，并积极的投入市场实践，如深圳市政府已经提出应用信息技术改善业主的居住环境、物业的服务管理，使居住更加舒适、安全、方便、设施更加完善。

三　住宅智能装饰设计

（1）住宅智能装饰的设计步骤

智能家居的装饰设计应该以家居的使用功能和业主需求为重，设计中必须经过用户的需求分析、系统设计、施工深化设计等必要环节，既要做到技术先进、经济合理、维修方便，又要留有可扩充改进的余地，根据以上需求一般应具备如下三个主要步骤。

1）用户需求分析阶段

设计前应与用户进行沟通包括室内环境的布局、家电种类、位置、设备型号、安防级别、控制形式、风格要求等基本内容再此基础上，并与用户进行沟通，认真听取用户最后意见对设计方案进行完善，记录需求说明，完善设计方案。

2）方案系统设计阶段

方案系统设计阶段是设计人员在用户给定的条件下构思出对应的设计方案，经多次对比分析，从中挑选出一个最佳设计方案。方案系统设计的内容应包括：方案设计规定依据（即依照国家的规定，能够达到的性能指标）、方案功能描述、所需设备清单以及系统设计原理图。

3）施工深化设计阶段

方案的系统设计只是从理论完成了功能设计，在正式施工前还要对方案进行下一步的深化设计，深化设计方案是对系统设计方案的进一步修正、细化和补充阶段，主要内容是：重审系统设计方案；绘制设备布局图和管线图；明确每个设备的具体安装固定、接线方法；制定辅材采购清单；制定施工进度计划表等。

（2）住宅智能装饰的设计方法

1）功能要求

智能装饰装修的功能要求，主要是指对安防系统、照明系统、环境控制、家电控制、视听系统、办公自动化及智能控制系统等方面性能、档次及数量的要求。

2）器材选购

选购器材的档次应根据用户经济条件而定。选购器材的原则是应选取那些既能满足设计要求，价格又便宜的器材，即选取性能价格比高的智能器材。

3）室内布线

智能家居系统布线设计主要包括电源线路、电话线路、电视线路、网络线路、视频线路、音频线路和报警线路等，传输的信号不同，选择线缆的种类和型号也截然不同。

4）安装和调试

安装要注意外观的美观性要求，导线尽量隐蔽；导线要具有质量规范性要求；连接处要使用规范的接插件；强电与弱电导线要留有规定距离；应严格按设计图的布线安装。调试应事先准备好调试步骤、调试的组件，并确定最后进行总调的方法，有时还须提前准备模拟方案对项目进行调试。

5）验收和评估

最后阶段将进行综合验收与评估，综合验收是试运行整个系统的运行情况，测试各部分在整个系统中工作的稳定性，通过系统验收以后对系统完成的具体情况进行最终评估，评估其功能是否达到标准，是否合乎用户的要求以及性能价格等综合性的评估。

四　结论

智能住宅的发展正以飞快的速度改变着我们的生活，你或许曾下雨忘记关窗；离家忘记关燃气；精彩电视却没能观看，但现在随着智能化家居的普及和应用，这已不再是我们烦恼的问题，甚至是我们无法想象的高效、方便、快捷、舒适的智能生活进入到我们的时代，下班打个电话智能系统会完成你的指令，启动热水器、打开空调、关闭窗户统统为你准备。智能家居的发展不仅方便了人们的日常生活，而且在节能和实用上发挥巨大的作用，因此家居智能化必将成为我们未来家居生活的主流发展趋势，因此说智能化装饰设计也必将成为我们重视的问题。

参考文献

[1]　顾牧君.智能家居设计与施工[M].上海：同济大学出版社，2004．

[2]韩江洪.智能家居系统与技术[M].　合肥：合肥工业大学出版社，2005．