序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇智能家居設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

（2）家居溫度濕度控制對(duì)環(huán)境的溫濕度測(cè)量監(jiān)控，并在設(shè)置的相應(yīng)模式下進(jìn)行報(bào)警等。

（3）家居氣體質(zhì)量監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量、有害氣體檢測(cè)，火災(zāi)等室內(nèi)參數(shù)檢測(cè)，并在設(shè)置的相應(yīng)模式下進(jìn)行報(bào)警等。

（4）家居遠(yuǎn)程無(wú)線控制存在安全隱患時(shí)，如主人外出時(shí)忘記關(guān)閉煤氣閥門(mén)或家中用電設(shè)備等，立刻通過(guò)GSM模塊發(fā)送短信通知主人。

2方案設(shè)計(jì)

2.1整體方案框圖

本系統(tǒng)采用51平臺(tái)，系統(tǒng)主控制器由STC公司的15F2K61S2單片機(jī)構(gòu)成，顯示模塊為液晶LCD12864，無(wú)線通信模塊為SIM800E，由15F2K61S2單片機(jī)通過(guò)各種傳感器數(shù)據(jù)的采集，從而根據(jù)系統(tǒng)程序的設(shè)定完成數(shù)據(jù)的處理、各模塊的通信和控制等。

2.2硬件設(shè)計(jì)

（1）家居安全防盜報(bào)警當(dāng)家中有人時(shí)，在門(mén)上設(shè)置電磁開(kāi)關(guān)、在窗戶玻璃設(shè)置探測(cè)器、紅外探測(cè)設(shè)備、紅外人體感應(yīng)模塊、聲光報(bào)警器、視頻監(jiān)控設(shè)備等，當(dāng)家人出門(mén)后，防盜報(bào)警設(shè)備均開(kāi)啟設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，觸發(fā)人體感應(yīng)傳感器，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并且在12864液晶屏上面顯示報(bào)警，同時(shí)通過(guò)GSM短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門(mén)，另外，通過(guò)程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。

（2）家居溫度濕度控制包含溫度傳感器、濕度傳感器?？梢垣@得環(huán)境的溫度、濕度。為了獲得精確的濕度、氣壓和溫度數(shù)據(jù)，我們分別選用了DHT11濕度傳感器和DS18B20溫度傳感器，DHT11濕度模塊也可以輸出溫度數(shù)據(jù)，但是精度較差，為此我采用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度的采集，電路連接圖如圖4。

（3）家居氣體安全監(jiān)測(cè)當(dāng)室內(nèi)有害氣體超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí),它將通過(guò)傳感器向主控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。因?yàn)橛泻怏w分布不同，密度大于空氣的氣體，感應(yīng)器放在氣體源的下方。密度小于空氣的氣體，感應(yīng)器放在氣體源的上方，則在家里設(shè)置多個(gè)有害氣體傳感器作為檢測(cè)源，例如：當(dāng)采集到煤氣泄露時(shí)，聲光報(bào)警啟動(dòng)。綜合考慮，選擇MQ-2氣體傳感器，當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。MQ-2氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想，這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器，而MQ-2傳感器已經(jīng)封裝成模塊，使用起來(lái)更加便捷設(shè)計(jì)要求符合。（圖5）

（4）家居遠(yuǎn)程無(wú)線控制遠(yuǎn)程無(wú)線控制采用SIM800E，模塊的工作電壓為3.3—5.5V,可以工作在EGSM900MHz和DCS1800MHz兩個(gè)頻段,所在頻段功耗分別為2w(900M)和1w(1800M)，GSM模塊具有基于GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能，模塊有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。對(duì)SIM800E的操作均采用AT指令，其包括GSM語(yǔ)音和短消息的控制。根據(jù)AT指令的GSM07.05標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)送或接受中文或中英文的混合短信息必須采用PDU模式，如果只是傳送英文和數(shù)字信息，采用TEXT模式，其工作流程圖如7所示。

篇（2）

1.設(shè)備不統(tǒng)一

相對(duì)獨(dú)立研發(fā)，通過(guò)添加一些簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程操作功能，稱其產(chǎn)品數(shù)字家庭系統(tǒng)。一個(gè)家庭在多個(gè)獨(dú)立的專有數(shù)字系統(tǒng)信息中，多個(gè)重疊數(shù)字家庭系統(tǒng)用戶在功能上往往比較混亂。

2.產(chǎn)品不穩(wěn)定

國(guó)內(nèi)數(shù)字產(chǎn)業(yè)在數(shù)字家庭方面的發(fā)展中，并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在這樣的一個(gè)市場(chǎng)環(huán)境下，許多中型小型企業(yè)獨(dú)立經(jīng)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，加上市場(chǎng)炒作，不注意用戶的實(shí)際體驗(yàn)，很多是簡(jiǎn)單增加在某一性能或功能基礎(chǔ)上就投入市場(chǎng)，產(chǎn)品間的聯(lián)系不強(qiáng)，互不相容，甚至互相干擾，不利于數(shù)字家庭系統(tǒng)的修改和擴(kuò)展，只能給用戶帶來(lái)不好的影響。

二、智能系統(tǒng)在家居設(shè)計(jì)中的狀態(tài)

從今天的產(chǎn)品體系看，國(guó)內(nèi)還未樹(shù)立完整的智能數(shù)字理念，市場(chǎng)提供的產(chǎn)品間大都無(wú)一定的功能與形式的聯(lián)系，各類產(chǎn)品都獨(dú)自研發(fā)與更新。部分產(chǎn)品研發(fā)程序中過(guò)多地在電器的使用初級(jí)階段加入指令命令，沒(méi)有一個(gè)完善的整體處理系統(tǒng)。構(gòu)架內(nèi)各類設(shè)備與電器產(chǎn)品聯(lián)系較少，超控性能較低，使用效率不高，同時(shí)在核心的遠(yuǎn)程命令體驗(yàn)上的問(wèn)題需要改進(jìn)。從使用者的角度出發(fā)，智能數(shù)字家庭系統(tǒng)的出現(xiàn)首要功能是把人從煩瑣的家庭工作解放出來(lái)，更多地來(lái)享受生活和工作之余歸家的放松；同時(shí)能掌握家庭中的每一個(gè)信息數(shù)據(jù)，并分析相應(yīng)的智能家電設(shè)備的智能操作以完成某些任務(wù)。此系統(tǒng)應(yīng)用前景非常廣闊，適應(yīng)不同國(guó)家、地區(qū)人生活的功能需求；同時(shí)更應(yīng)該注意到不同國(guó)家、地區(qū)、民族、季節(jié)等方面的不同，根據(jù)用戶的需求量身定做對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控方式、信息源代碼，保證信息記錄與搜索的必要功能。

（一）智能家居系統(tǒng)的性能需求

1.系統(tǒng)10s從每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性小數(shù)點(diǎn)后1位小數(shù)。

3.快速響應(yīng)用戶的請(qǐng)求。

4.問(wèn)題處置利用圖像控制。

5.各類參數(shù)信息建立在系統(tǒng)內(nèi)，便于搜索。

（二）智能數(shù)字家庭系統(tǒng)功能層次

不同層的智能家居系統(tǒng)根據(jù)用戶需求，根據(jù)硬件處理能力分配任務(wù)。系統(tǒng)劃分為兩層平臺(tái)。一級(jí)使用嵌入式開(kāi)發(fā)板硬件支持平臺(tái)，與此同時(shí)，選擇電腦作為二級(jí)處理系統(tǒng)平臺(tái)。由于嵌入式設(shè)備的處理能力和內(nèi)容容量限制，選擇使用這個(gè)系統(tǒng)級(jí)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集平臺(tái)，與一些復(fù)雜程度不高的智能家用電器的開(kāi)啟和關(guān)閉，發(fā)送數(shù)據(jù)到輔助平臺(tái)，從個(gè)人電腦（PC）接受數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。所以利用PC機(jī)應(yīng)用一個(gè)二級(jí)硬件設(shè)備、圖像安保，目的是為使用者及時(shí)處置相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)處理數(shù)據(jù)的保存任務(wù)。在前期硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中多級(jí)平臺(tái)建設(shè)必須具有以下原則。

1.透明模擬。利用Java語(yǔ)言研發(fā)可供使用的仿真體系，并能夠運(yùn)行至少兩個(gè)Windows和Linux操作系統(tǒng)上，系統(tǒng)抽象OSGI組件技術(shù)和設(shè)備的使用服務(wù)，以Bundle的形式。仿真平臺(tái)是面向服務(wù)為主的，所以不必關(guān)心虛擬設(shè)備和服務(wù)真實(shí)設(shè)備。

2.可配置性。SmartHome是一個(gè)動(dòng)態(tài)的設(shè)備，具有各種不確定因素的各式各樣的工作。出現(xiàn)各種類型的檢測(cè)要求。檢測(cè)工作中會(huì)出現(xiàn)能搭檔的數(shù)據(jù)模式。

3.模擬環(huán)節(jié)方便性能平臺(tái)是二維圖像版式。SHEmu平臺(tái)是圖形界面視覺(jué)顯示領(lǐng)域的設(shè)備，設(shè)備工作狀態(tài)之間具有互操作性，Xml通過(guò)配置文件來(lái)記錄設(shè)備的不同狀態(tài)，相應(yīng)的圖像資源在GU視圖與其中某一個(gè)文件相搭配，實(shí)現(xiàn)不同視圖對(duì)應(yīng)不同設(shè)備的關(guān)系。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)。SHEmu提供數(shù)據(jù)的分類，數(shù)據(jù)庫(kù)的管理通過(guò)消息記錄和初始信息來(lái)實(shí)施。

篇（3）

智能家居系統(tǒng)別稱智能家庭局域網(wǎng)，其基本功能包括防盜報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、電視對(duì)講門(mén)禁系統(tǒng)、煤氣泄露探測(cè)系統(tǒng)等眾多功能系統(tǒng)。我國(guó)的智能家居設(shè)計(jì)起步較晚，與西方國(guó)家存在較大差異。

一、智能家居的概念

智能家居別稱智能住宅，英文名稱為“Smart Home”。其是一個(gè)以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、自?dòng)化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利，安裝有智能家居系統(tǒng)的居住環(huán)境。智能家居集成是利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)、安全防范技術(shù)、音視頻技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)備產(chǎn)品集成。它的目標(biāo)是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術(shù)手段，通過(guò)遠(yuǎn)程控制終端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的意愿設(shè)定工作運(yùn)行，而不論距離的存在。智能化是智能家居的兩大特點(diǎn)之一，其另一大特點(diǎn)就是遠(yuǎn)程控制。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電控制、防盜報(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)控制等多種功能和手段，讓生活變得更加舒適、簡(jiǎn)單和安全。

智能家居因?yàn)槭墚a(chǎn)品生產(chǎn)商的限制。使其短時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，所以一般都是一個(gè)商家單獨(dú)做系統(tǒng)研發(fā)方案的。其中比較具有影響力的一次是2007年微軟推出的“未來(lái)之屋”的一個(gè)方案，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于日常家居生活的一個(gè)典型案例。當(dāng)人們進(jìn)人房屋時(shí)，安全系統(tǒng)會(huì)對(duì)進(jìn)入者的面部進(jìn)行掃描，確認(rèn)身份后才會(huì)打開(kāi)房門(mén)。冰箱的液晶顯示器能夠智能的列出保存的食物清單，廚房水槽可以能夠根據(jù)使用者身高不同而調(diào)節(jié)高度，而排風(fēng)機(jī)可以檢測(cè)油煙濃度，已作出是否需要開(kāi)啟的決定。除了這些，每個(gè)房間的裝修風(fēng)格墻、壁顏色和溫度，都可以根據(jù)使用者的喜好自由更換。

二、國(guó)內(nèi)外智能家居發(fā)展?fàn)顩r

智能家居起源于20世紀(jì)80年代初，隨著大量電子家用電器的面市，家居生活電子化開(kāi)始實(shí)現(xiàn)；80年代中期，通過(guò)把家用電器、安全防范設(shè)備與通信設(shè)備各部分獨(dú)立的功能用途整合成一體，形成了家居生活自動(dòng)化的概念；到80年代末，隨著通信信息技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了利用總線技術(shù)把家居生活中各種家電、通信、安防設(shè)備進(jìn)行管理與監(jiān)控的商用系統(tǒng)，其在當(dāng)時(shí)被美國(guó)稱為Smart Home，也就是現(xiàn)在智能家居的雛形。智能家居進(jìn)入21世紀(jì)后，其發(fā)展是多樣化的，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方式也更加豐富了?？偟膩?lái)講，智能家居發(fā)展過(guò)程大概包括四個(gè)階段。第一階段主要是利用兩芯線、同軸線進(jìn)行家庭組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了窗簾、燈光控制等功能。第二階段主要利用RS-485線、部分利用IP技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)安防、可視對(duì)講等功能。第三階段實(shí)現(xiàn)了家庭智能控制的系統(tǒng)化，控制主機(jī)產(chǎn)生，功能包括控制、安防等業(yè)務(wù)。第四階段全部利用IP技術(shù)，末端設(shè)備利用zigbee等技術(shù)，智能家居功能提供采用“云”技術(shù)，達(dá)到了可以根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)個(gè)性化，以及定制。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)成為了全世界關(guān)注的熱點(diǎn)話題，全球公認(rèn)為其是繼互聯(lián)網(wǎng)之后最有價(jià)值的科技創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按制定的協(xié)議把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)進(jìn)行信息通訊以及交換，來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化跟蹤、管理、識(shí)別、監(jiān)控和定位。物聯(lián)網(wǎng)的科技創(chuàng)新也為智能家居引入了新的定義，也擴(kuò)大了其展領(lǐng)域。

在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)智能家居的公司中，其家庭內(nèi)部組網(wǎng)中多采用有線方武（如X-10），但是利用無(wú)線通信的。 大多是自己制定簡(jiǎn)單的協(xié)議，并沒(méi)有使用比較成熟的比較適用于智能家居的協(xié)議。國(guó)內(nèi)早期典型的智能家具系統(tǒng)有：海信的智能家居控制系統(tǒng)、科龍集團(tuán)研制的智能網(wǎng)絡(luò)家居系統(tǒng)等。他們的產(chǎn)品因?yàn)閹в胁煌臉?biāo)準(zhǔn)，為產(chǎn)品的相互兼容帶來(lái)無(wú)法避免問(wèn)題。2005年6月，以海爾為首的 “e家佳”和聯(lián)想牽頭的“閃聯(lián)”同時(shí)被信息產(chǎn)業(yè)部確定為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，從而拉開(kāi)了數(shù)字家庭競(jìng)爭(zhēng)的序幕。到目前為止，智能家居系統(tǒng)的發(fā)展有了很大的進(jìn)展，其功能也越來(lái)越多樣化，其產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題也得到了很大的改善。

三、智能家居的特點(diǎn)

1、節(jié)約能源：在不需要時(shí)，能源系統(tǒng)可以自動(dòng)關(guān)閉，這樣可以減少能源的浪費(fèi)，減低使用能源的費(fèi)用。

2、操作方便：智能家居系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程遙控接口。智能家居系統(tǒng)還可以把重復(fù)的工智能化。在您外出時(shí)，還可以控制家電。

3、安全性高：智能家居系統(tǒng)在緊急情況下可以防御壞人或報(bào)警。您可以在任何地方可以監(jiān)控家里的安全狀態(tài)，這樣可以保證您住宅的安全。

4、改變生活方式：您可以在家辦公，進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)議，孩子在家里上課，主婦在網(wǎng)上逛街等。生活中的大部分都可以利用互聯(lián)網(wǎng)在家進(jìn)行，不受時(shí)間地域的限制。智能化的生活工作方式與以往的生活工作方式有了很大區(qū)別。智能家居可以給人們帶來(lái)更為簡(jiǎn)單快捷的生活，在現(xiàn)在這個(gè)生活、工作節(jié)奏越來(lái)越快的社會(huì)，智能家居也可以為人們減少繁瑣家務(wù)、節(jié)約時(shí)間，讓人們有時(shí)間去休息，去教育子女，去鍛煉身體和進(jìn)修，使人們的生活工作質(zhì)量有了很大的提高。

四、智能家居的控制

智能家居應(yīng)該不需要依賴復(fù)雜的集成和布線，而是能夠感知環(huán)境、感知人，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人與物、物與物的溝通將變得不再困難。手機(jī)不應(yīng)該是控制器，而應(yīng)該只是這些“管家們”和人溝通的一個(gè)管道。智能家居控制系統(tǒng)是由各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組合而成的，要根據(jù)需要，減少或者增加子系統(tǒng)，以滿足需求。另外，可以設(shè)置各種控制模式，如離家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴會(huì)模式，節(jié)能模式等，極大滿足生活品質(zhì)需求，即插即用，特別用無(wú)線的方式，可以快速部署系統(tǒng)。

通過(guò)上述內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹了智能家居設(shè)計(jì)的內(nèi)容，分析了其在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，詳細(xì)指出了其特點(diǎn)與有效控制形式，希望通過(guò)本論文能推動(dòng)智能家居的發(fā)展。