智能家居系统设计与实
现
Revised as of 23 November 2020
本科毕业设计 (论文)
智能家居系统设计与实现
The Design and Implementation of Smart Home System
学院：
专业班级：
学生姓名：学
号：
指导教师：
2017 年 6 月
毕业设计（论文）中文摘要
毕业设计（论文）外文摘要
目录
1 绪论 (1)
课题研究的意义 (1)
智能家居系统的发展现状 (2)
国内智能家居发展现状 (2)
国外智能家居发展现状 (3)
2 系统总体设计 (5)
系统总体设计 (5)
设计原则 (5)
稳定可靠 (5)
成本低廉 (6)
使用简便有效 (6)
硬件设计总体框图 (6)
3 硬件电路设计 (8)
STC89C52 (8)
GSM模块 (12)
GSM 模块介绍 (12)
串口通信 (13)
家庭终端电路 (14)
温度监测模块 (14)
蜂鸣器报警模块 (14)
烟雾检测模块 (15)
继电器控制模块 (15)
按钮控制模块 (16)
总体电路 (17)
4 软件及调试 (18)
系统总体软件 (18)
温度监测模块 (19)
烟雾监测模块 (20)
手机短消息模块 (21)
5 系统调试 (23)
结论 (29)
致谢 (30)
参考文献 (31)
1 绪论
随着社会与科学技术的车轮的不断向前，各种先进的技术不停地出现，信息时代、智能科技时代已然悄然到来。在不知不觉中，数字化已经开始渗透到生活的各个方面，极大地丰富人们的生活内容，提高了人民的生活水平。从之前1997年的“深蓝”，到如今的“阿法狗”，人工智能也逐渐走进了我们大众的视野。人类社会从茹毛饮血、刀耕火种的原始社会，发展到今天的机械化、电子化社会，更有甚者部分地区已然出现的智能化社会。伴随着先进技术的进步，智能化将会像洪流一样流遍世界的各个地区，变成无法阻挡的力量，提高人类生活的水平和质量。所以说家居智能化的发展，必定将会是社会发展历程中不可缺少的一段路程。
智能家居，它是近几年在国内才兴起的名词，其依托家庭住宅为基础，在其基础上，集成了系统、服务、管理、控制各个部分，运用了先进的计算机技术、自动化技术、网络技术、无线通信技术等，把在家居生活的主要常用的各个电器设备综合到一起，使其能够通过网络综合检测和控制家里的环境与电器设备，以此来的到一个安全健康、优质舒适、便捷高效、节能环保的居住环境。对智能家居来说，它不仅是一个国家的实力的体现，也将会是人类住宅发展道路上的的必经之路[1]。
课题研究的意义
受互联网发展的影响，智能家居行业也发展迅速。从单单的互联网发展到如今的物联网。智能家居系统从最开始的简单功能到如今的集各种功能于一体。它把家庭网络里的多种器件或系统集成在一起，如照明、温控、安保系统等，实现了能够室内外控制，防盗报警，环境监控，手机远程查询控制等功能。与普通的家庭住所相比，智能化的家居不仅拥有传统的基本住宅生活功能，而且增加了新的建筑通信，配备信息家电，家庭电器基本实现了电器自动化。智能家居系统已成为了现代先进的新型住宅的代表。实现了效率、舒适、安全、环保等标准于一体。它大大的方便了人们对家庭环境的要求的实现，将系统、结构、服务和管理进行整合，简化人与环境的信息的交换。并且当家庭主人不在住宅内时，依然可以能够在外与家里环境沟通和调整。这些使得人们的生活变得更加合理，时间也更灵活。还有，它也使得住所安全性得到极大的提高，为住户提供安全的保障。另外还可以减少能源的浪费，降低成本，从长远上来说间接为国家增大效益，为国家发展做出贡献。
当今社会，世界经济发展放缓，而中国经济依然保持较好的发展势头。而这一情况的主要原因大都是建立在巨量的石油资源的消耗，不可再生能源的日益减少上的。以此为基础，以保持人类可持续发展为目的，世界的大多数国家都提出适合自己国家的节能减排和面向低碳方向发展的措施。在日常生活中，
人们所处的地方所占时间最长的就属建筑里了，所以对于一栋能够节能环保的建筑需求就越来越显得迫切了[2]。随着这种需求的发展，国家也开始注意到这个方面，逐步开始出台了一些和鼓励支持绿色建筑的政策。而且建筑行业产业链较长，延伸有很多方面，单单的建筑业发展就能够带动带动很多其他的产业，比如制造业、服务业等。谈到建筑行业，智能化的建筑就不得不提。家居电器智能化的发展在这背景下就迅速发展起来。建筑的智能化的发展也会反过来促进房地产等其他行业的持续性发展。
当前，由于我国各方面的快速发展，我国的家居智能化也有了一定的发展基础。然而相比与其他发达国家，我国智能家居行业仍然相形见绌。在我国，智能家居行业并没有一些通用的标准或准则，各个企业基本根据自己的发展方向，研发出自己公司的独特的智能家居产品。然而，百花齐放，百家争鸣，越来越多的企业涉猎于此，却始终没有来约束方圆的规矩。这些都大大阻碍了家居产品智能化的发展[3]。另外，地球环境的逐渐恶劣，造成人们日常生活中的许多麻烦，就像严重雾霾，沙尘暴等天气，人们出行在外都是武装到牙齿。在这样的外界环境下，人们怎能不担心自己的身体健康。出行在外就已经提心吊胆，难道在家或者在办公室还要再继续担惊受怕社会越来越进步，科技愈来愈发达，人们对于日常的家居生活水平的要求也越来越高[4]。智能家居能够依靠其带给用户优质的生活体验，简便的生活方式，逐渐涌入大众的眼球。智能家居而作为不断其整体的发展恰好能够满足大众对于生活方面越来越高的要求，符合大众的心意。所以，对于智能家居系统的发展来说，基本就是用前程似锦来形容，这也是本课题研究的重要意义[7]。
智能家居系统的发展现状
国内智能家居发展现状
对我国来说，智能家居发展上比其他的国家要迟一些。就拿上个世纪八十年代来说，我国整体发展的都比较迟缓，生活条件比较艰苦吃饱穿暖有地方住就是基本的生活需求。要说在自家住宅上实现智能化，根本就沾不到边。但逐渐随着国家和社会的发展及各种科学技术的进步，人们的生活水平慢慢从温饱型向着小康社会的水平迈进。由于生活水平提高，条件的改善，对住房方面的要求也更多元化。而且本来在我国就有着很大的人口基数，对于衣食住行中的住房方面有着比其他一般的国家更大的需求。因此在这个背景下，智能家居在房地产行业逐渐并且快速地发展了起来。各个公司都争相投入到其中，大力发展智能家居系统。即使如此，其发展也遇到了很多困难。
首先，国内的大多数人都对智能家居了解甚少，只是单纯知道智能家居片面的意思，没有真正的从本质上了解智能家居的性质和原理，不太会接受智能家居的使用，这就给智能家居的普及造成一定的困难；其次，在智能家居系统
行业内，没有一致的标准，各种技术的运用及效果参差不齐，兼容和稳定都不能达到大众的需求，与大众所想的成品效果相差较远。从而使得大众容易误解，以偏概全，从而否定整个行业内的产品。还有就是成本及造价费用高昂。对一般的普通家庭来说，假如要一套一般智能建筑，它里带有智能家居系统，系统还要包含建筑里面所必须的智能电器设备，所需要的费用将会极大地超过普通的建筑所需要的费用，大大超过初期的预算。但随着改革开放的深入和国家发展，一些初期的问题就慢慢得到了解决，智能家居行业逐渐出现蓬勃发展的态势。国家的“十二五”规划也提出了的一些相应的政策，鼓励和支持其发展。到如今的“十三五”，国内智能家居行业已经呈现百家争鸣的势头，他们在智能家居方面都各自有着自己的一些建树。例如华为、小米、海尔、腾讯等。他们都在智能家居的发展上花费了许许多多的金钱与精力，致力于钻研适合自己企业发展的并能够与其他公司的产品兼容的智能化家居系统[5]。
国外智能家居发展现状
从上个世纪末期开始，电子技术的在家用电器方面的运用就已经变得逐渐广泛起来，住宅电子化也应运而生。而后开始，家中的各个电器与通讯设备还有安保等融合在了一块，即成为了家居自动化。这个概念自此而生并且逐渐发展，随着在其中运用到了总线技术后，能够对居住环境整个进行监控调整，成为一个更为实用的商业系统。比如美国的Wise Home和欧洲的Smart Home，所指的就是如此[6]。紧接着德国和日本等国家也发现其前景的广阔，纷纷效仿并且投入大量的精力，使得智能家居的发展进入空前的繁荣时期。最开始世界首富比尔盖茨不惜重金，建造了属于自己的一套智能住所。他的住所里面布局着很多很多的电缆，通过这些电缆将建筑里的电器等设备组合到一个巨大的网络里面。从建筑里面的很小的单独的房间来说，主人都可以通过灵敏的触摸板来进行调整和控制屋里的温度、湿度、灯光的光照亮度等。
在此后不到一年，在“亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上面，就出现了一套更为功能强大的智能家居系统。它已经基本包含了居住环境的各个方面。有水表的示数、电表的示数、安全防盗功能、室内人员的识别、常用电器的控制、实时的监控等。随着这套系统的展示，世界各地有着许多的家庭都先后对其进行改造，运用于自己住宅内。观察到智能家居的兴起，各个商业巨头当然不会放过智能家居行业这块大蛋糕，各自都付出了不少的时间与资金，大力投资到智能家居行业。
在其行业国外比较有名的有三星、松下、苹果等公司。就拿三星来说，从最开始进入智能家居行业，到如今，三星已经基本能够占领整条智能家电的产业链。三星自己生产的智能家具电器的主要部分的零器件，绝大多数都是源于自己的开发和生产。所以，三星掌握着许许多多的专利，建造者属于自己的生产基地，而且经销商遍布各个国家和地区。三星在三年前就收购了Smart
Things。由此，三星的智能家居方面又有了一块坚固的后盾。其提供的各种技术支持可以广泛运用到三星的各种设备上。通过这些智能设备，三星的智能家居发展到现在已经非常成熟。而且在德国柏林举行的 IFA 展会上，三星就发布了第二代 Smart Things Hub 智能家居套件。
而苹果在2014年发布的智能家居平台Home Kit，其已经成为了一个智能家居的应用。早在2015年5月15日，苹果就宣布，首批支持其Home Kit平台的智能家居设备在下个月月上市；2016年6月13日，苹果开发者大会WWDC在旧金山召开，会议宣布建筑商开始支持Home Kit。将苹果系统 iOS 10更新之后,就会多出了一个新的APP——家庭系统。当打开了该APP后，就能够直观地了解到家庭里的情况。而且，对于我们熟悉的Siri，也支持了第三方的应用程序。当我们与Siri进行交互时，就能够直接控制家庭住宅的的智能家电等。比如告知Siri自己要睡觉时，它就可以控制家里的智能灯的关闭，锁上家里的智能门等。当然，用户也可以根据自己的个人喜好来进行一些自定义的操作或者功能的实现等。所以说，智能家居系统内部的功能也逐渐丰富起来，从最初的对家用电器的简单控制，到门禁系统、对环境的检测和报警和调整，远程抄表等功能。国外的发展都极为迅速。
2 系统总体设计
本次设计的智能家居系统主要是以STC89C52为主控芯片，通过主要的家庭用的传感器来对家庭内部的环境进行监测，通过GSM模块，用短消息的方式发送给手机端，使得即使主人没有待在家里，也可以了解到家庭内实时的环境，从而选择对家庭电器的控制进而进行调整，本系统硬件部分主要有主控芯片模块、显示模块、报警模块、按键控制模块、传感器监测模块、GSM模块等，另外还有系统软件等部分的设计[8]。
系统总体设计
本次的系统设计主要为智能家居控制系统。其主要设计要求如下：
1、温度、烟雾的实时监测与显示。通过家庭内部终端传感器对家居环境的温度、烟雾参数进行采集，并将得到的数据传到主控芯片，在主控芯片内完成分析及处理等，然后可以通过LCD显示屏显示当前环境的主要值，主要为温度及烟雾的情况，在后期可以根据实际情况再进行适当的更改。另外，当住所的住户或者主人不在房间内部或者不能观察到显示屏时，能够在外地使用手机进行实时的主要情况的查询。
2、阈值调整。当然，住户或主人可以根据不同的时间段，不同的环境，适当以外界季节环境或者天气环境的变化为基础，以实际的情况来适当调整温度或者烟雾的限制范围。通过调整温度及烟雾的上下限，也可为阈值，来调整不同情况下温度或者烟雾的临界值，或者为报警值。
3、报警功能。即通过蜂鸣器的声音报警和发送的短消息进行报警。当终端的传感器采集到的温度值和烟雾值超出了预期设定的阈值时候，就会进行报警。报警时蜂鸣器正常工作。与此同时在主芯片控制下，经由GSM模块发送信息到预期留下的手机号码上，以便提示告知用户家里突然的变化或者实时的情况等。
4、控制功能。在电路的外围部分添加了继电器电路。该继电器可以经由手机端的短消息指令，控制电路的开关。继电器可以连接或者扩展到其他的终端电路上。例如将其连接或者扩展成窗帘的控制系统、照明系统等。通过简单的短信息控制继电器的工作与否就完成可控制窗帘、照明系统等。
设计原则
在进行一个系统的设计之初，需要考虑许多重要的方面。如果在开始设计之前没有充分进行这些方面，就可能导致在整个系统完成之后出现一系列的问题。因此要在准备进行设计之前就做好相应的准备。做好调研考察，尽量熟悉整个系统的目的、成本、可行性等，需要考虑到的原则大致如下：
稳定可靠
一个系统在运行过程中可能会跳出意想不到的问题。有的系统在完成之后就不再容易进行部分的修改。所以整个系统运行的稳定状况就成为系统效率或者使用周期的基础。在系统的整个生命周期里，是否会出现运行不稳定而造成系统的崩溃，或者因为系统运行错误而造成的一些难以挽回的损失，这些都需要进行慎重的考虑。所以说，整个系统能稳定和可靠的运行，才是其他方面的基础。
成本低廉
对于一个系统来说，不管在什么情况下，要完成整个个系统的花费肯定是越少越好。不论是对生产者还是用户，少花钱多赚钱是不变的真理。设计之初就要想好整个系统大致的成本，如果成本太高是否能够找到一些降低成本的方法。如果不能降低成本，整个系统的花费能否接受。这一些问题在初期都需要考虑。
使用简便有效
在进行系统的设计时，大多都是站在设计者自己的高度来进行设想，无法实地了解到真正使用的人的知识、背景或其他的一些使用时的特殊状况。不能细致的考虑到这一些，完成的系统往往就无法满足使用者的要求等。从而就会造成双方的一些不必要的损失。
硬件设计总体框图
本系统采用STC89C52作为中心芯片，通过对外部终端的传感器获取到的温度、烟雾等信号进行分析与处理，在显示屏上能够显示相应的环境状况。但
是，当终端传感器采集到的温度或者烟雾情况超出了初期预设的范围，蜂鸣器就会发出声音报警。同时，GSM模块就会通过本身模块上的SIM卡，往另一个手机端的号码发送信息。这个接收到信息的手机号码便是一开始已经设定的手机号码。
另外，该系统也可以由用户自己设定温度和烟雾的限制范围，即设定温度和烟雾的上下阈值。通过切换不同的模式，切换到温度或者烟雾显示部分，在根据不同环境条件或不同时期的需求适当的调整温度与烟雾范围。并且，在当户主或主人用户出行在外或者没有及时回到家中的时候，他就可以通过短消息来查询或控制家里的环境状况或者电器基本运作情况等。
本系统的主要运作方式如下图2-1所示：
图2-1 系统总体框图
3 硬件电路设计
整个系统主要分为中心芯片控制模块STC89C52、GSM通信模块、家庭终端电路模块，其中家庭终端电路可以随意自行调整和修改，主要最终得到适合自己家庭的模块或者网络即可。本章主要举例讲述温度传感器、烟雾传感器及有能够自行控制的继电器模块。继电器部分可适当扩展成其他功能模块，这里不做赘述。
STC 89C 52
单片机STC89C52主控制模块即整个系统的核心模块，主要通过执行其程序存储器 Rom中的程序来对其4个并行I/O口进行读写操作完成对其他模块的
控制，STC89C52型号芯片主要带有以下功能和特性[9]，如下表所示：
图3-1 STC89C52实物图
各个引脚的具体介绍主要如下：
除了基本的VCC需要接高电平5伏电压和 VSS接地外，其他主要的引脚主要功能大致如下表所示：
主芯片STC89C52的工作电压范围基本为，最高不能超过伏电压，最低不得低于伏电压（5伏单片机）。由上可知就可以知道这个芯片在正常的工作时候，驱动的电压是个范围区间，只要电源VCC的电压在伏至伏之间时候，该芯片基本可以正常工作，。但是，如果芯片的驱动电源的电压高过伏，这种情况下是不能够接到主芯片上的，因为由于电压太高了，会烧坏芯片；另外，当电源的驱动电压少于伏时，芯片虽然不至于损坏，但是他也不能够正常地工作。所以在这个范围内的电源电压，最基础、最常见的电压值就是5伏了，这也是后面括号里“5伏单片机”这个名称的来源。除了这种情况之外，还有一种常见的就是，主芯片的工作电压范围区间是伏到伏之间。它的芯片这种就是用的我们常说的伏的电压，即为“伏单片机”。本次使用的电源电路使用USB供电，电路图主要如下所示：
图3-2 电源部分电路图
晶振电路：
说到单片机，就得提到他的“心脏”--晶振。晶振就是咱们平常在书上看
到的石英晶体振荡器。根据不同的需要，在其上接入合适的电路，就能够让其生出具有特定的正弦波。这个产生的正弦波因为其电路特点，晶振的不同，而具有特定的频率和极值。晶振通常可以划分为无源的晶振和有源的晶振这两类。他们的作用等基本都相同，稍微有点差别就是：无源的只是有着2只引脚的无极性元器件，由于其无法自身启振，要依托时钟电路，才会产生振荡信号。有源的不同之处就在于它一般有着4只外接的引脚，一般体积上稍微大一些。有源的晶振是一个振荡器的完全体，它里面含有了石英晶体、晶体管、阻容元器件等。它在外文中也叫震荡器（oscillator）。有源的晶振需要外部来对其进行供电，当在为有源晶振提供电源后就可以主动产生振荡频率。无源晶振不可以自己自行启振，所以需要主控芯片为其启振。从各个的价钱方面价格来说，购买无源晶振一般都要比有源晶振花费更少的钱。本系统的使用的晶振电路主要如下图所示：
图3-3 晶振电路图
复位电路：
单片机一般都需要一个复位电路连接在其固定的复位脚上，不同的芯片有着不同的复位方式。本文使用的复位电路主要如下：
图3-4 复位电路图
GSM模块
GSM 模块介绍
GSM模块是一个集成的功能模块。在对外方面，它提供了标准的借口，而其内部则大有天地。里面含有许多的子模块部分，主要有射频部分、存储部分、功放部分和基带处理部分。另外还有能够给射频与基带处理相呼应的，并且是独立的操作系统[10]。
在其功能方面，与普通的手机功能不同的地方只有很少的几个部分。除了缺少了按钮控制的部分、画面显示的部分、电源供电部分等，其能够实现的功能就像手机一样，如简单的发送短信、与其他端进行语音通话、GPRS传输数据等。所以在我们看来，它与手机作用几乎类似，这也与其开始开发及使用时期的用途有关。在其初期发展的时候，与手机商家的关系可谓密不可分。部分生产手机的一些商家在购得GSM模块后，就在其基础上稍微添加一些简单的器件就完成一部手机的制造。因为此模块解决了制造手机过程中的困难的部分。就是它本身就能够完成手机中射频的发送，还有一些基带处理方面的问题等。这些优点让手机制造业大大减少了生产周期。但近些年来，手机行业发展地飞快，这种情况也慢慢的就越来越少了。
本文使用的是由西门子公司生产的TC35模块。即使在没有外接上其他额外的电路时候，它也能够完成FR、HR、EFR等编码。实现一些基本的数据传输，像音频的传输、短信息的传输及与其他的终端进行通信等。它对所使用的的电
源要求较为苛刻，电源的电压一般在伏到伏之间。电流状况变化的幅度较大，从休眠的时候只有毫安，到处在发射状态时候的300毫安，再有甚最大的峰值时候能达到安培。
在接到电源上以后，模块上的指示灯就会出现不同的闪烁情况，告知我们它的工作情况。通常情况下，在TC35模块关闭时、休眠状态下、报警等LED灯是不亮的。但是在没有接上SIM卡的时候，身份信息核查未完成或者身份信息已经退出登录，寻找和注册网络的时候，LED会保持明亮的状态六百毫秒然后再保持熄灭的状态六百毫秒。
本次使用的TC35是一个已经具有了功能完全的模块，所以在这里就不在过多分析和叙述。在TC35模块上还得连接上SIM卡座，并在其上插入平常使用的SIM卡，即可成为完整的独立的GSM模块。
串口通信
在GSM模块接收到另一端的手机发送的信息或者指令之后，就需要由STC89C52主芯片来解析相应的消息或者指令，再去进行相应的执行程序。然而他们之间的的工作的电平不匹配，STC的电平类型为TTL类，TC35的电平却是CMOS类型。所以STC芯片直接和GSM模块的连接就不能的完成正常的交互通信，所以中间需要进行电平转换，因此这里我们通过 MAX3232进行电平转换[11]。
STC 单片机与GSM连接的串口电路[12]与实物图主要如下所示：
图3-5 串口部分电路图
图3-6 串口部分实物图
家庭终端电路
温度监测模块
整个温度模块以DS18B20主体。通过将家居环境里的温度信息进行检测，然后将具体的信息送到单片机主控制模块进行处理，并且在显示屏上进行温度状况具体值直观的显示 [13]。
图3-7 温度监测电路及实物图
蜂鸣器报警模块
蜂鸣器报警模块主要就是对当采集的温度值或者烟雾可燃气体的情况高于或者低于用户自定义的范围时，就进行报警提示。主要如下所示：
图3-8 蜂鸣器报警电路及实物图
烟雾检测模块
烟雾传感器检测的烟雾或者可燃气体等情况通常都是模拟信号。所以说就要用到模数转换，把从外界得到的烟雾气体的模拟信号转换为数字信号，之后才能传送到主芯片进行处理。这里选用ADC0832完成模数转换功能，然后将转换过的信号传送到主控芯片[14]。当测得的烟雾值超过初期设定范围时，输出信
号给芯片，然后蜂鸣器会报警，并发送消息到指定号码的手机上。主要电路及实物图如下所示：
图3-9 烟雾部分电路及实物图
继电器控制模块
继电器控制部分主要利用简单的继电器来控制居家电器。继电器的两端，一端接入固定的接地，另一端接在外面的三极管上并且并联一个二极管。当电压满足条件以后，继电器的外围电路形成回路，继电器得以启动。否则继电器不工作，以此来简单控制家居环境内的其他电器工作与否。主要的电路与实物图如下：
图3-10 继电器部分电路及实物图
按钮控制模块
按钮控制部分主要是由多个按钮开关组成，K1为烟雾控制时候的模式切换，主要为从主界面调整到烟雾调整界面而进行设置所用.当切换到厌恶调整页面时候,再通过K3和K4调整具体的值。K2为温度的模式切换，主要为从其他界面调整到温度调整界面而进行设置所用当切换到温度调整页面时候,可以再通过K3和K4调整具体的值。K3设定增加量，增大需要设置的阈值的数值。K4为设定减，减小需要设定的阈值的值。而K5为确定键，主要是，当调整好了温度或者烟雾的阈值时，按下该确定按钮，就相当于定好了温度与烟雾报警的范围区间。控制模块的电路与实物图主要如下所示：
图3-11 按钮控制部分电路及实物图
总体电路
总体的电路主要有包括STC89C52部份、显示的部分以及GSM模块和家庭电器终端电路部分。当然他们可以根据实际情况适当更改家庭电器终端控制电路。将各个模块进行综合，最后就得到了简单的智能家居控制电路。主要的运行方式为，通过手机端发送信息到设定好的系统中，经由GSM模块到达主芯片进行处理，然后可以接受反馈的信息，进而决定是否控制或者调整终端设备。总体的硬件电路图主要如下所示：
图3-12 总体电路图
4 软件及调试
对于某个简单的系统来说，在能保证硬件基础的同时，还要有软件部分的支持。尤其对于如今各种嵌入式芯片高速发展的情况，合适的软件不但能让电路变得简便，而且还能够替代部分复杂硬件电路需要实现的功能，从而能够大大节约精力和成本。
在进行整个系统的软件的初期设计时候，首先要对本系统的硬件有着大体的把握。需要了解系统的各个主要模块，数据的传输和控制等。然后在设计软
件的部分时候就能根据主要的流程，然后进行C语言编程，最终完成整个系统的硬件和软件的综合[15]。
本次的设计是STC89C52芯片为核心智能家居系统，主要能够实现温度、烟雾等情况实时监测等。若测得的值超过设定的阈值，就进行报警。报警包括蜂鸣器和手机短消息报警。而且也能够通过手机发送的短消息控制家庭里的电器运行与终止。主要运用C语言进行各个模块的编程。
系统总体软件
此系统主要的运作方式为，接上电源后，开启LCD显示，查看温度和烟雾等数值。此数值即为当前环境的数值。当环境变化较大或者要求变化时，可以适当更改温度和烟雾的阈值。按下相应的按钮即可更改温度与烟雾的阈值。设定好后即可测得当前环境的温度或者烟雾是否超过设定的阈值。超出阈值后蜂鸣器开始开始报警并发送短消息到指定的手机号码。从手机一端也可以发送消息来查询当前的环境下温度和烟雾的情况。当然了，既然能查询也可以进行控制。这控制主要为控制继电器工作与否[16]。整个系统的主体流程图主要如下所示：
图4-1 总体流程图
温度监测模块
温度监测部分主要以DS18B20传感器芯片为中心。它能够把测得的数据转化成串行数字信号，方便单片机处理。向单片机写入数据，经过一段时间的延时，主芯片读取得到的的数据，经过数据处理，将数据转换成十进制后，再将数据发送给LCD显示屏[17]。温度的监测部分主要流程图如下所示。
智能家居系统设计方案 2014 年 12 月
目录 一、智能家居系统的概述 ...................................... 错误 !未定义书签。 二、智能化家居代表未来趋势 ................................... 错误 !未定义书签。 三、设计原则依据 ............................................ 错误 !未定义书签。 四、建设目标 ................................................ 错误 !未定义书签。 五、系统介绍 ................................................ 错误 !未定义书签。 1 、智能灯光系统 . ............................................... 错误 !未定义书签。 2 、空调系统 . ................................................... 错误 !未定义书签。 3 、安防及对讲系统 .............................................. 错误 !未定义书签。 4 、家庭影音系统 . ............................................... 错误 !未定义书签。 5 、电动窗帘、电动遮阳蓬系统.................................... 错误 !未定义书签。 6 、远程网络遥控系统 ............................................ 错误 !未定义书签。 六、灯光控制示例 ............................................ 错误 !未定义书签。 七、结论、案例分享 .......................................... 错误 !未定义书签。
智能家居系统 1 智能家居整体系统的功能分析 背景和系统结构图的介绍 智能家居又称住宅智能化，是智能建筑的重要组成部分。它随着科技的高速发展和人们生活要求的不断提高而应运而生，成为21世纪的热点技术。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，该过程（系统）利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术构建与家居生活有关的各种子系统，并将其有机结合在一起，通过统筹管理，将智能家居的被动静止结构转变为具有智慧的新动态，为住户生活提供全方位的信息交换功能，帮助家庭和外部、使用者与家庭环境之间保持信息交流畅通，优化人们的生活方式。 图1为智能家居的系统结构图，该图列举了典型智能家居的系统组成：家庭网关、电动窗帘和门窗系统、家庭智能照明系统、家庭多媒体系统、可视门禁系统、安防周界系统、环境温度控制系统、视频监控系统等，其中家庭网关是智能家居系统的通信管理单元和子系统控制中心，在家庭网关通信管理体系下，可构建家庭网络通信系统。 图1 智能家居系统结构图 通过采用上述功能系统，实现家居智能化和自动化。相对传统家居而言，智能家居通
过全新的3C技术（Computer Communication Control Technology），提供了全方位的信息服务，赋予了家居生活安全、舒适、节能的特性。 设计原则 （1）功能需求。智能家居注重满足人们在方便性和舒适度方面的需求，如：遥控功能（遥控控制家居范围内所有的灯，窗帘及其他电气设备），网络化控制、场景控制，本地控制等。 （2）高性价比。在系统设计中要充分考虑系统的性能和价格的要求，使系统在较低成本的条件下，尽可能满足用户需求。 （3）通用性。目前所有的智能家居技术都处于发展阶段，所以系统设计时，要注意选择兼容性好，符合国际通用协议的技术。 （4）兼容性和可扩展性。随着智能家居技术的不断发展，会有越来越多的家居智能化产品和技术的诞生，因此，在智能家居系统的设计之初，就必须考虑系统未来的兼容和发展。 （5）布线简洁。易于安装，符合大多数人的习惯。 （6）安全性。包括所进行设计运行过程的安全性和耐久性。 基于以上原则，才能设计出一套完整的智能家居系统。 设计依据 设计依据主要有： 《全国住宅小区智能化技术示范工程建设要点与技术导则》 《住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计导则》 《社会公共安全标准汇编》 《防盗安全门通用技术条件》（GB17565—2007） 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16—2008） 《安全防范工程程序要求》（GA/T 75—1994） 《家庭布线标准》（TIA/EIA 570—A） 《计算机软件开发规范》（GB 8566—1988） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ 232—1982） 《建筑智能化系统工程实施及验收规范》（DB 32/366—1999） 《建筑智能化系统工程评估标准》（DB 32/T367—1999）
智能家居市场分析报告 内容介绍： 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。报告主要介绍了智能家居的发展相关概述和智能家居的整体运行态势以及智能家居的市场发展情况。 智能家居发展简介: 目前，随着社会经济水平的不断提高，人们对于生活环境的要求越来越高，与之相配套的智能家居产品越来越受到房地产企业、用户的青睐。在市场需求增长之时，不少家电企业、IT企业、安防企业纷纷转型，投身到这个新兴市场中，推出照明控制、远程监控、智能窗帘等智能家居类产品，满足人们的个性化需求。在中国，属于感性和持续性消费群体，每年在家居方面的支出人均远远不止1000元。且目前中国富有阶层正在形成，该部分家庭占城市人口的10%，占总人口的3.5%，主要针对这部分人的智能家居系统市场总量为1400万套。随着智能家居平民化，巨大的市场正在被国内优秀的智能家居生产企业所重视，许多智能家居品牌正在迅速崛起。 智能家居可以定义为一个系统。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起。智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说，最重要的是以实用为核心，摒弃掉那些华而不实，只能充作摆设的功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。地产和家装是智能家居销售的两个主要渠道。自从2012年年初，工信部发布了物联网"十二五"发展规划，将智能家居列为国家的九大重点领域应用示范工程，一举点燃了智能家居发展热潮，接下来的五到十年，将是智能家居行业发展极为快速，但也是最不可琢磨的时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。2013年上半年智能家居产业销售同比增长30%左
基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文I 基于物联网的智能家居系统设计 摘要 智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技术，将各种家用设施(如照明、安防、家电等)通过家庭网络连接到一起，从而为人们提供更为便利舒适的生活。传统的智能家居系统一般是通过有线线路布线和进行各种控制和通信的，人们难以脱离各种线缆的羁绊，而且系统的可扩展性能也很差。现代近距无线通信技术的发展，使得人们能够冲破这种束缚，营造更舒适的家居生活。家居网络可以大致分为数据网络和控制网络两大部分，本文主要针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究，并进行了系统设计。 本文主要按照以下几部分展开论述: 首先分析了智能家居系统的一般构成以及控制系统在智能家居的地位，并通过传统智能家居的特点进行分析，指出了目前市场上的智能家居系统的局限性，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的zigbee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对该标准进行了深入研究。然后从系统和应用的角度来研究智能家居控制网络，设计了一个基于近距无线技术的智能家居控制演示系统，包括主控制器与传感器、摄像头监控、开关控制等功能节点的设计。 关键词：家居控制网，Zigbee，物联网
Things Based System Design of Smart Home ABSTRACT Intelligent household system is using a computer, the embedded system and communication network technology, will all sorts of household facilities (such as lighting, security, home appliance, etc) through the family network connectivity to together, thus provide people with more convenient comfortable life. The traditional intelligent household system is generally through the cable line wiring and various control and communication, people is hard to escape the fetters of various cable, and system extensible performance is also very poor. Modern sidewall of wireless communication technology development makes the people can get the chains, build the household life more comfortable. Household networks can be roughly divided into data networks and control network of two parts, this article mainly aims at intelligent household system control network relevant technology and system design. This paper mainly according to the following several aspects to discuss. This paper firstly analyzes the general intelligent household system composition and control system in intelligent household position, and through the traditional intelligent household characteristics, the paper suggests that the current market the limitations of the intelligent household system, puts forward the short-range wireless network based on the modern intelligent household system is the future trend of development. Then the intelligent household control system architecture and related key technology are analyzed and compared, points out that the IEEE8O2. Based on zigbee technology 15.4 is the most suitable for wireless home control system's wireless standards, and the standards were studied. Then from the Angle of system and application research intelligent household control network, design of a close wireless technology based on the intelligent household control demonstration system, including the main controller and sensor, surveillance camera, switch control design of functional nodes. Keywords:home control nets, Zigbee, Content networking
成绩： 电子与信息工程学院 《嵌入式体系结构与编程》 项目设计报告书 题目智能家居系统的设计与开发 姓名学号 同组成员 专业、年级2013级计算机科学与技术专业 指导教师 2015 年12月 自我总结： 评语： 老师签名：
目录 目录 (1) 第1章引言 (3) 第2章工具软件与技术基础 (4) 2.1 智能家居系统的开发环境和工具 (4) 2.2智能家居系统的技术路线 (4) 2.3 设备连接 (5) 第3章系统总体设计 (6) 3.1 智能家居系统需求分析 (6) 3.2 开发框架 (6) 3.3 具体实现设计 (7) 3.3.1如何点亮LED灯 (7) 3.3.2 Linux内核编译及配置 (8) 3.3.3内核模块编程 (9) 第4章界面设计 (11) 4.1 智能家居系统界面设计 (11) 第5章系统实现 (12) 5.1 Android客户端 (12) 5.2 Ubuntu服务端 (16) 5.3 Ubuntu客户端 (18) 5.4 Linux内核驱动 (20) 5.5 LED裸奔代码 (21) 第6章结束语 (23)
第1章引言 当今社会，随着生活质量的日益改善和生活节奏的不断加快，人们的工作、生活日益信息化。信息化社会改变了人们的生活方式与工作习惯，使得家居系统的智能化成为一种消费需求，智能家居系统越来越被重视。因此，将家庭中各种通信设备、家用电器和家庭安保装置通过家居控制系统进行整合，并进行远程控制和管理，已经成为近年来一个热门研究课题。 迄今为止，智能家居还没有一个普遍认同的统一的定义。通常智能家居系统利用先进的计算机和网络通讯技术将与家居生活有关的各种各样的子系统，通过特定的网络有机地结合在一起，通过科学管理，让家居生活更加舒适、有效、安全和节能。 以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理、控制为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居包含智能照明、电动窗帘、背景音乐、安防报警、楼宇对讲、远程控制等方面。 传统的家居智能控制系统一般采用有线方式来组建，如同轴电缆、USB、CAN总线等。但有线网络具有布线麻烦，可扩展性差等固有的缺点，限制了有线网络技术在智能家居系统中的发展。因此，基于物联网，将无线网络技术应用于家庭网络己成为大势所趋。这不仅仅因为无线网络具有更大的灵活性、流动性，省去了布线的麻烦，更重要的是它符合家居控制网络的通讯特点。无线家居网络将人们生活与工作的广袤空间浓缩于人类的双手可以掌控的距离。 此次我们围绕基于网络的智能家居系统开发，简单的实现了使用网络对嵌入式设备的控制。
第一章智能家居系统概述 住房是生活的原点，未来的家居是什么样子，您想过吗?从美国科幻电影中，从媒体报道中，我们可以窥见未来智能家居生活的一些影子。 清晨，轻柔的音乐自动响起并逐步增大音量催您起床，同时窗帘自动打开，音乐舒缓响起，早餐开始自动烹饪，新闻按预定播放。 离家出门，您完全不必担心灯还没关，大门还没锁。因为在您开车上公路 的时候，只需在手机轻触远程控制界面，智能家居系统会帮您照料好一切;同时安防系统自动布防，出现异常智能侦测，煤气漏了、发生火灾了、有人闯入了，系统将自动及时地通报到小区的管理中心，并将现场情况通过信息发送到正在 上班的您面前。 回到家中，随着门锁被开启，安防系统自动解除室内警戒，廊灯缓缓点亮，空调、新风系统自动启动，背景乐轻轻奏起。 在家中，只需一个遥控器就能控制家中所有的电器。每天晚上，所有的窗帘都 会定时自动关闭，入睡前，床头边的面板上，您触动“晚安”模式，就可以控 制室内所有需要关闭的灯光和电器设备，同时安防系统自动开启处于警戒状态。在您外出之前只要按一个键（离家情景）就可以关闭家中所有的灯和电器…… 现在和未来随着社会的进步人们物质和精神生活质量的全面提升，安逸和休 闲就成了生活基调。而智能家居恰好能迎合、满足人们的需要。现在，楼宇的 卖点越来越集中在智能化和生态环保化，而最大的变量和砝码就是智能化。消 费者在除了选用传统的节能卫具、灯具来节能的同时，也没有忽视对“智能” 生活的追求。智能化的家装设计可以更好地实现人们对人性化家居的需求，而 通过智能家居的应用不但可以实现小区智能化，同样也可以起到节能的效果。 未来随着经济的发展，人们对生活质量追求的提高，智能家居也将逐渐引领装 修时尚潮流，成为新的消费趋势。 第二章设计原则 智能家居又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络 系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。衡量一个住宅小 区智能化系统的成功与否，并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性 或集成度，而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能否成功运行，系统的使用、管理和维护是否方便，系统或产品的技术是否成熟适用，换句话说，就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效，实现便捷 高质量的生活。 1、实用性 智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说，最重要的是以实用为核心，摒弃掉那些华而不实，只能 充作摆设的功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。
智能家居环境监测系统设计与实现 智能家居是指在智能化、自动化、信息化的基础上利用传感器网络等进行数据传输，实现家居电器的智能控制，随着4G网络的快速发展，智能家居的及时出现为人们享受生活提供了一个更好的选择。 一、智能家居环境监测系统总体设计 基于ZigBee无线通信技术构建的室内环境监测系统主要实现室内温度、氧气、一氧化碳、二氧化硫、湿度、甲烷和二氧化碳含量等家居环境的检测，其次是监测生活用水、用电和用气的安全性和用量，三是监测室内各种生活家电的状态等。系统设计中，基于ZigBee的传感器节点将室内环境信息发送到无线传感器网络的汇聚节点，通过ARM微处理器实现嵌入式编程，然手通过ARM微处理器和ZigBee汇聚节点实现有效的网络串行通信。通过该系统，采集室内环境信息、输入操作命令、输出操作结果、集中控制室内环境、远程控制家用电器、联动控制室内安防系统等功能。 二、智能家居环境监测系统详细设计 2.1室内环境信息采集功能 通过部署在室内的传感器节点，实现无线传感器网络的室内环境信息采集，以便能够将室内温度、湿度、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷及生活用水和生活电气等相关信息传递到系统中。信息采集和感知是室内环境系统最基本的功能，需要将传感器节点进行良好的部署和优化，以便在最小能量耗费下实现节点的全方位覆盖。 2.2 室内环境信息传输功能 传感器节点采集相关的网络信息后，通过4G网络传输到ZigBee汇聚节点，汇聚节点将多个传感器节点信息传输到室内监测系统的服务器，以便服务器进行处理。信息传输过程中，为了实现高效数据传输和分发，需要将数据进行压缩和存储，实现传感器网络的聚簇作用，同时为了降低传感器网络的通信开销、平衡节点间负载，需要对传感器网络节点和传输节点进行设计。 2.3 室内环境信息处理功能 数据传输到服务器后，环境监测装置负责处理采集到的数据信息，发现相关的信息超过用户设置的预警值，则传感器检测装置通过4G通信网络以短信或数据通信的方式通知用户，同时将收集的信息存储到服务器数据库中。逻辑业务处理将数据统计分析和预测结果发送到相关界面，以便用户查看和分析。 三、Zigbee无线传感网络系统硬件设计
小珠山罗格朗智能家居系统 设 计 方 案
设计单位：智能网络设备 2011年3月 目录 一、概述 (3) 二、罗格朗简介 (3) 三、罗格朗智能家居特点 (3) 四、系统设计方案 (6) 1、设计依据 (6) 2、设计原则 (6) 3、罗格朗智能控制系统简介 (7) 4、罗格朗产品的技术特点 (8) 5、系统设计描述 (9) 6、采用无线遥控系统的优点 (10) 7、系统主要应用功能 (10) 8、设备介绍 (19) 9、联框面板外观 (29)
一、概述 小珠山项目为高档别墅群，共145户。为配合定位及装饰的精致生活品味的定位，我们将把享誉欧洲并具有经典艺术风格和现代智能科技的罗格朗智能控制系统融入其中，作为建筑功能的组成部分之一。使建筑突现现代及未来科技服务于精致生活品味和谐，让科技与美在该建筑中完美的结合，达到至高的境界。 二、罗格朗简介 ?创建于1860年，年销售额为450亿元人民币，在全球拥有员工33000名，其中中国的员工为6000多人。 ?180这个数据，承载着非同寻常的含义，罗格朗达到或超过了绝大多数国家的电气生产标准。 ?罗格朗全球市场占有率超过19% ?现拥有5000多项有效专利及1500人规模研发机构 ?罗格朗集团在全球60个国家拥有分支机构，180多个国家开展业务 ?2005年TCL集团与法国罗格朗集团（Legrand S.A.）合作，成为全资子公司。?产品包括：开关插座、结构化布线、智能家居系统、线缆管理系统、通风换气系统
? TCL-罗格朗开关插座业务自2000年开始名列中国高档开关插座市场占有率榜首，取得多项国行业荣誉和广大消费者的认可，综合布线业务在教育行业市场中达到30%以上。 ?目前开关插座业务在中国设立41家办事处、700多家专销商、1000多家分销商；综合布线业务已经设立27家办事处、200多家系统集成商。 ?办事处目前为10人，智能项目技术人员2人。 三、罗格朗智能家居特点 罗格朗智能家居系统包含了：灯光、窗帘、背景音乐、温度控制、场景控制、安防报警、可视对讲和无线控制子系统，各个子系统之间可以任意组合，满足用户的需求。功能上实现场景控制、调光控制、遥控控制、定时控制、墙装触摸屏控制、无线触控屏控制、远程网络控制等功能；根据其装修风格不同为客户提供了瓷、玻璃、法国原木、珍珠鱼皮等多种不同材质、不同颜色的面板。 您可以自由享受罗格朗智能家居产品为您带来的便利，比如早晨系统为您打开灯光、拉开窗帘，播放您喜欢的音乐，帮您打开热水器等，让您更轻松的迎接每一天。出差前设置定时开关灯光及家电的效果，创造虚拟有人在家场景，防小偷等。 同时，用户可通过Internet 远程控制室的智能家居系统，如灯光、窗帘、背景音乐等，可实时监控各路摄像头，观看家中的情况；下班前，提前把电饭煲、热水器或空调开启，回家马上享受，享受科技带来的便利。 罗格朗智能家居系统特点： 1、完整的家居功能：
智能家居行业分析研究报告 一、智能家电领域发展分析 目前，智能家电市场处于发展初期，面临标准、成本、产业生态系统建设、商业模式等诸多问题，还需要经历一个较长的市场培育期，规模商用尚需时日。不过，由于人们提高用能效率的意识不断高涨，加上多项政府计划的激励，在接下来的几年里，智能家电的部署进程将有望加速。预计智能家电所带来的商业影响将是全球范围的。 作为电力网的终端用电设备，家用电器的能耗不容小觑，即使是待机功耗也是一项不小的开销。据中国节能认证中心调查，中国城市家庭的平均待机功耗相当于每个家庭每天都亮着一盏25瓦到50瓦的长明灯。据测算，家电待机能耗已占到中国家庭电力消耗的20%以上。美国能源部的报告也显示，超过三分之一的美国发电量被用于家用电器。 智能控制技术、信息技术的快速发展为家电智能化提供了可能，智能家电由于能够实现更高效能而被认为是促进节能降耗的有效途径。这一方面缘于人们生活水平的提高，倾向使用性能更好的家电产品；另一方面，在全球变暖和能源成本不断上升的压力下，市场更加青睐高能效的智能家电。 人们对节能降耗、人机界面和通信功能等方面的需求将是拉动智能家电市场增长的主要力量。现在世界很多国家，包括中国在内都在鼓励家电厂商研制这类智能家电。
二、智能家居领域发展分析 当年比尔盖茨为了实现他的智能豪宅，铺设了84公里电缆、耗资5.3 亿美元。如今智能家居不再是镜花水月，而是未来家庭生活的发展模式，一个无线遥控器就把大小设备浓缩于手指挥若定，通过网络等信息通讯技术手段，使家居控制能按照人们设想运作，而不论距离远近，智能家居的远程控制和自动控制是真正智能化的必然结果。如朝华数码有关人士提出的：领先的无线移动、不依靠PC的独立形态是今后业界发展的趋势。 智能家居控制系统可以简单概括为一个各种家庭设备互连和控制的网络。现代家居系统的服务应用平台从服务特征上来看，一般包括了娱乐、医疗、安防、通信、事务管理等，控制功能几乎渗透到每一个家居子系统。智能家居控制是通讯技术、计算机技术、网络技术、控制技术的综合运用。 国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范自动化监控管理：对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警；防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器；系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。由此可见，家居控制已成为智能家居领域新的业务增长点。
智能家居系统设计方案 2014年12月
目录 一、智能家居系统的概述 ...................................... 错误!未定义书签。 二、智能化家居代表未来趋势................................... 错误!未定义书签。 三、设计原则依据 ............................................ 错误!未定义书签。 四、建设目标 ................................................ 错误!未定义书签。 五、系统介绍 ................................................ 错误!未定义书签。 1、智能灯光系统................................................ 错误!未定义书签。 2、空调系统.................................................... 错误!未定义书签。 3、安防及对讲系统.............................................. 错误!未定义书签。 4、家庭影音系统................................................ 错误!未定义书签。 5、电动窗帘、电动遮阳蓬系统.................................... 错误!未定义书签。 6、远程网络遥控系统............................................ 错误!未定义书签。 六、灯光控制示例 ............................................ 错误!未定义书签。 七、结论、案例分享 .......................................... 错误!未定义书签。
智能家居系统设计方案 综述 随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展，提高了人们对家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及家居安全化的要求，在这种日益迫切的需求下延伸出来的智能家居系统很好的满足了人们的这些要求。智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、娱乐性的功能外，还是一个集音频、视频、计算机功能、通信功能、家居自动化/控制/安全技术以及将所有不同的设备应用和功能互连于一体的系统，使我们的居家生活更为便利、灵活。 智能家居系统创新性地实现了对灯控、家电等家居设备的集中控制，可全部实现无线控制，免除布线的麻烦和弊端，不管装修与否，均可便捷安装使用，不会受到布线的任何束缚。同时，采用学习型的红外基地台，强大的软件学习功能，可与各种家居设备实现无缝对接，对新购的家居设备，也可轻松纳入联电国际系统管理，十分方便，利用网络/PDA/手机，通过目前最先进的网络侦控摄像机，即可随时随地实现对家居设备的实时监测和操控。下面，我们就以某独栋别墅项目为例，详细说明智能家居系统给我们带来的人性化、数字化的生活。用户需求分析 根据别墅业主的要求，在别墅智能家居设计中需要实现以下功能：?周界防盗及监控功能；
?全部房间的智能灯光控制； ?主要活动区域的背景音乐功能； ?一层客厅的电动窗帘控制； ?烟感及燃气泄露感应报警功能； ?家用净水，中央除尘，中央空调集成。 为实现上述功能，需用到下列系统设备： 1.周界防盗系统 主动红外探测器对射，如果有人非法入侵则触发报警主机。 2.家居安防监控系统 ? 别墅四周实时监控—业主可以在任意指定房间对外围的情况进行监控。（需布线） ? 室内安全—在厨房安装烟感及燃气泄露探测器，出现警情及时提醒业主。 ? 异常入侵—在窗户内侧安装幕帘探测器，遇到异常情况及时报警。 3.背景音乐系统 本套方案中，背景音乐系统能实现用户主要活动房间的音乐功能，同时能通过背景音乐系统做到每一个背景音乐点房间的电视能够共享收看DVD 、数字电视机顶盒等节目源，还能通过电视察看电视监控的图像。
智能家居行业研究报告记录
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第一章、智能家居概况 一、智能家居定义 智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。 二、智能家居的发展演变 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。智能家居至今在中国已经历了20多年的发展，从人们最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程。 智能家居在中国的发展大致可分为四个阶段，分别是萌芽期、开创期、徘徊期、融合演变期。 萌芽期/智能小区期（1994年-1999年） 这是智能家居在中国的第一个发展阶段，整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段，这时没有出现专业的智能家居生产厂商，只有深圳有一两家从事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务，产品多销售给居住国内的欧美用户。 开创期（2000年-2005年） 国内先后成立了五十多家智能家居研发生产企业，主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等地。智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起来，此阶段，国外智能家居产品基本没有进入国内市场。
某别墅智能家居系统设计 摘要 随着计算机网络技术和信息技术的进步，智能家居得到了前所未有的发展，居民对住宅的功能以及质量提出了更多、更高的要求，智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户们的喜爱，智能住宅成为现代化住宅的必然发展趋势。因此研究并开发出适合人们要求的智能化产品具有很重要的意义。 怎样把电气智能化，怎样安排家居格局，我们就涉及到了家居布线系统。家居布线系统就是把、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局、集中管理，为实现家具智能化提供网路平台。采用综合布线方式，使得家庭内部布线系统具有良好的扩展性和可升级性，满足不同用户现在和未来的需求。 本论文设计的智能家居布线系统能充分实现以下功能： 1.将住宅内的控制系统、安防系统等系统连接起来，并让它们能够正常的工作； 2.新型的布线系统让住宅更加的美观； 3.让我们的住宅时刻处于一个安全的状态。 智能家居布线系统须遵循TIA/EIA 570-A家居电信布线的国家标准。布线系统是实现连接功能是由配线箱进行连接，然后再分配到各个功能模块，让功能模块发挥自己的功能。 关键词：智能家居自动化,自动控制,信息化和智能化,家具综合布线
ABSTRACT Along with the puter network technology and information technology progress,intelligent household got unprecedented development,residents of residential function and quality put forward more and higher demand,intelligent residential to its safe and fortable,information unobstructed,and perfect service and favored by residents of the love,intelligent residential bee modern residential trend.So the research and the development of a suitable for people to requirements of the intelligent product has important significance. Household telephone wiring system,cable TV,puter network,audio-visual systems,the family of the automatic control system of unified planning,layout and wiring for realizing the centralized management,providing a network platform,intelligent https://www.doczj.com/doc/f18140183.html,ing the prehensive wiring,internal cabling system has good family the expansibility and scalability,meet different users of the present and future needs. In domestic and abroad existing intelligent home control system are studied and analyzed,the bination of domestic intelligence changes household to actual requirements standards,puts forward a set of multifunctional smart home wiring system design scheme. This thesis design intelligent household wiring system can fully realize the following functions: 1.Will inside the residence control system,secutity links up and allow them to normal work; 2.Type of wiring system to make the house more beautiful; 3.Make our housing moment in a safe condition. Intelligence lives in wiring system must follow TIA/EIA 570-A household telemunication wiring national standards.Wiring system is to realize the connect function is connected by wiring kit is included as standard,then assigned to each function module,make function module play to one's own function. Keyword:intelligent household automation;automatic control;information and
智能家居设计方案 概念及简介 又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 定义 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智
能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居的子系统 智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与 智能家居-单户系统图
智能家居系统设计方案四篇 篇一：智能家居系统设计方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统： 区域：主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅.主楼二层:二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁功能描述：
①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅空调温度；设定背景音乐系统； 3、客厅/餐厅设备设置：电动窗帘面板、背景音乐面板、RF多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、无线接收模块。 功能描述： ①用1只触控开关取代普通的多个开关，客厅设计出如下场景：会客、休闲、明亮、全关等；餐厅设置如下多个场景：用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合，弹指之间，灯光瞬息变换，细微处彰显气派和尊贵。
基于物联网的智能家居 系统设计 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
报告名称：基于物联网的智能家居控制系统设计方案 班级组号： 指导老师： 组长学号姓名： 组员学号名字： 2017年3月17日 目录 一. 项目背景 (1) 二. 系统需求分析 (1) 1.方便的手持设备.............. .. (1) 2.摄像头.............. (1) 3.门禁.............. . (1) 4.空气质量检测.............. (2) 5.湿度、烟雾检测.............. .. (2) 6.远程控制.............. .. (2) 三.智能家居系统功能简述 (2) 1.智能安防系统 (2) 2.智能照明系统. (2) 3.智能电器控制系统. (2) 4.门禁系统. (3) 5.烟雾检测统. (3) 6.空气质量检测系统. (3) 四.智能家庭平面图 (4) 五. 智能家居各系统原理图 (5) 1.智能安防与视频监控系统 (5) .设备组成 (5) .功能 (5)
.程序流程图 (6) 2.智能照明系统 (7) .设备组成 (7) .功能 (7) .程序流程图 (8) 3.智能电器控制系统 (8) .设备组成 (8) .功能 (9) .程序流程图 (9) 4.门禁系统 (10) .设备组成 (10) .功能 (10) .程序流程图 (10) 5.烟雾检测系统 (11) .设备组成 (11) .功能 (11) .程序流程图 (12) 6.空气质量检测系统 (12) .设备组成 (12) .功能 (12) .程序流程图 (13) . 六.团队成员的分工安排 (13)