智能家居設計論文匯總十篇

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

篇（1）

（2）家居溫度濕度控制對環(huán)境的溫濕度測量監(jiān)控，并在設置的相應模式下進行報警等。

（3）家居氣體質(zhì)量監(jiān)測空氣質(zhì)量、有害氣體檢測，火災等室內(nèi)參數(shù)檢測，并在設置的相應模式下進行報警等。

（4）家居遠程無線控制存在安全隱患時，如主人外出時忘記關閉煤氣閥門或家中用電設備等，立刻通過GSM模塊發(fā)送短信通知主人。

2方案設計

2.1整體方案框圖

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

2.2硬件設計

（1）家居安全防盜報警當家中有人時，在門上設置電磁開關、在窗戶玻璃設置探測器、紅外探測設備、紅外人體感應模塊、聲光報警器、視頻監(jiān)控設備等，當家人出門后，防盜報警設備均開啟設防。當有非法侵入時，觸發(fā)人體感應傳感器，家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，并且在12864液晶屏上面顯示報警，同時通過GSM短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門，另外，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。

（2）家居溫度濕度控制包含溫度傳感器、濕度傳感器。可以獲得環(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溫度傳感器進行溫度的采集，電路連接圖如圖4。

（3）家居氣體安全監(jiān)測當室內(nèi)有害氣體超過正常標準時,它將通過傳感器向主控制器發(fā)出報警信號。因為有害氣體分布不同，密度大于空氣的氣體，感應器放在氣體源的下方。密度小于空氣的氣體，感應器放在氣體源的上方，則在家里設置多個有害氣體傳感器作為檢測源，例如：當采集到煤氣泄露時，聲光報警啟動。綜合考慮，選擇MQ-2氣體傳感器，當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。MQ-2氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想，這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器，而MQ-2傳感器已經(jīng)封裝成模塊，使用起來更加便捷設計要求符合。（圖5）

（4）家居遠程無線控制遠程無線控制采用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)絡進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SIM800E的操作均采用AT指令，其包括GSM語音和短消息的控制。根據(jù)AT指令的GSM07.05標準，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.設備不統(tǒng)一

相對獨立研發(fā)，通過添加一些簡單的遠程操作功能，稱其產(chǎn)品數(shù)字家庭系統(tǒng)。一個家庭在多個獨立的專有數(shù)字系統(tǒng)信息中，多個重疊數(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

國內(nèi)數(shù)字產(chǎn)業(yè)在數(shù)字家庭方面的發(fā)展中，并沒有一個統(tǒng)一的相關標準規(guī)定，在這樣的一個市場環(huán)境下，許多中型小型企業(yè)獨立經(jīng)營標準，加上市場炒作，不注意用戶的實際體驗，很多是簡單增加在某一性能或功能基礎上就投入市場，產(chǎn)品間的聯(lián)系不強，互不相容，甚至互相干擾，不利于數(shù)字家庭系統(tǒng)的修改和擴展，只能給用戶帶來不好的影響。

二、智能系統(tǒng)在家居設計中的狀態(tài)

從今天的產(chǎn)品體系看，國內(nèi)還未樹立完整的智能數(shù)字理念，市場提供的產(chǎn)品間大都無一定的功能與形式的聯(lián)系，各類產(chǎn)品都獨自研發(fā)與更新。部分產(chǎn)品研發(fā)程序中過多地在電器的使用初級階段加入指令命令，沒有一個完善的整體處理系統(tǒng)。構架內(nèi)各類設備與電器產(chǎn)品聯(lián)系較少，超控性能較低，使用效率不高，同時在核心的遠程命令體驗上的問題需要改進。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，更多地來享受生活和工作之余歸家的放松；同時能掌握家庭中的每一個信息數(shù)據(jù)，并分析相應的智能家電設備的智能操作以完成某些任務。此系統(tǒng)應用前景非常廣闊，適應不同國家、地區(qū)人生活的功能需求；同時更應該注意到不同國家、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應的數(shù)據(jù)庫、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從每個傳感器節(jié)點收集的數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)的準確性小數(shù)點后1位小數(shù)。

3.快速響應用戶的請求。

4.問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。系統(tǒng)劃分為兩層平臺。一級使用嵌入式開發(fā)板硬件支持平臺，與此同時，選擇電腦作為二級處理系統(tǒng)平臺。由于嵌入式設備的處理能力和內(nèi)容容量限制，選擇使用這個系統(tǒng)級負責數(shù)據(jù)收集平臺，與一些復雜程度不高的智能家用電器的開啟和關閉，發(fā)送數(shù)據(jù)到輔助平臺，從個人電腦（PC）接受數(shù)據(jù)傳輸任務。所以利用PC機應用一個二級硬件設備、圖像安保，目的是為使用者及時處置相關數(shù)據(jù)，同時處理數(shù)據(jù)的保存任務。在前期硬件設計過程中多級平臺建設必須具有以下原則。

1.透明模擬。利用Java語言研發(fā)可供使用的仿真體系，并能夠運行至少兩個Windows和Linux操作系統(tǒng)上，系統(tǒng)抽象OSGI組件技術和設備的使用服務，以Bundle的形式。仿真平臺是面向服務為主的，所以不必關心虛擬設備和服務真實設備。

2.可配置性。SmartHome是一個動態(tài)的設備，具有各種不確定因素的各式各樣的工作。出現(xiàn)各種類型的檢測要求。檢測工作中會出現(xiàn)能搭檔的數(shù)據(jù)模式。

3.模擬環(huán)節(jié)方便性能平臺是二維圖像版式。SHEmu平臺是圖形界面視覺顯示領域的設備，設備工作狀態(tài)之間具有互操作性，Xml通過配置文件來記錄設備的不同狀態(tài)，相應的圖像資源在GU視圖與其中某一個文件相搭配，實現(xiàn)不同視圖對應不同設備的關系。

4.數(shù)據(jù)庫統(tǒng)。SHEmu提供數(shù)據(jù)的分類，數(shù)據(jù)庫的管理通過消息記錄和初始信息來實施。

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警系統(tǒng)、網(wǎng)絡接入系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、電視對講門禁系統(tǒng)、煤氣泄露探測系統(tǒng)等眾多功能系統(tǒng)。我國的智能家居設計起步較晚，與西方國家存在較大差異。

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”。其是一個以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、自動化，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)絡通信技術、綜合布線技術、安全防范技術、音視頻技術、自動控制技術將家居生活有關的設備產(chǎn)品集成。它的目標是通過互聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術手段，通過遠程控制終端來實現(xiàn)對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的意愿設定工作運行，而不論距離的存在。智能化是智能家居的兩大特點之一，其另一大特點就是遠程控制。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，特別是無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電控制、防盜報警、電話遠程控制、計算機控制等多種功能和手段，讓生活變得更加舒適、簡單和安全。

智能家居因為受產(chǎn)品生產(chǎn)商的限制。使其短時間內(nèi)無法實現(xiàn)統(tǒng)一的標準協(xié)議，所以一般都是一個商家單獨做系統(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“未來之屋”的一個方案，是物聯(lián)網(wǎng)技術應用于日常家居生活的一個典型案例。當人們進人房屋時，安全系統(tǒng)會對進入者的面部進行掃描，確認身份后才會打開房門。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，而排風機可以檢測油煙濃度，已作出是否需要開啟的決定。除了這些，每個房間的裝修風格墻、壁顏色和溫度，都可以根據(jù)使用者的喜好自由更換。

二、國內(nèi)外智能家居發(fā)展狀況

智能家居起源于20世紀80年代初，隨著大量電子家用電器的面市，家居生活電子化開始實現(xiàn)；80年代中期，通過把家用電器、安全防范設備與通信設備各部分獨立的功能用途整合成一體，形成了家居生活自動化的概念；到80年代末，隨著通信信息技術的快速發(fā)展，出現(xiàn)了利用總線技術把家居生活中各種家電、通信、安防設備進行管理與監(jiān)控的商用系統(tǒng)，其在當時被美國稱為Smart Home，也就是現(xiàn)在智能家居的雛形。智能家居進入21世紀后，其發(fā)展是多樣化的，技術實現(xiàn)的方式也更加豐富了。總的來講，智能家居發(fā)展過程大概包括四個階段。第一階段主要是利用兩芯線、同軸線進行家庭組網(wǎng)，實現(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技術進行組網(wǎng)，實現(xiàn)安防、可視對講等功能。第三階段實現(xiàn)了家庭智能控制的系統(tǒng)化，控制主機產(chǎn)生，功能包括控制、安防等業(yè)務。第四階段全部利用IP技術，末端設備利用zigbee等技術，智能家居功能提供采用“云”技術，達到了可以根據(jù)用戶需求實現(xiàn)個性化，以及定制。近年來，物聯(lián)網(wǎng)成為了全世界關注的熱點話題，全球公認為其是繼互聯(lián)網(wǎng)之后最有價值的科技創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器等信息傳感設備，按制定的協(xié)議把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進行信息通訊以及交換，來實現(xiàn)智能化跟蹤、管理、識別、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，也擴大了其展領域。

在國內(nèi)開發(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），但是利用無線通信的。 大多是自己制定簡單的協(xié)議，并沒有使用比較成熟的比較適用于智能家居的協(xié)議。國內(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)、科龍集團研制的智能網(wǎng)絡家居系統(tǒng)等。他們的產(chǎn)品因為帶有不同的標準，為產(chǎn)品的相互兼容帶來無法避免問題。2005年6月，以海爾為首的 “e家佳”和聯(lián)想牽頭的“閃聯(lián)”同時被信息產(chǎn)業(yè)部確定為推薦性標準，從而拉開了數(shù)字家庭競爭的序幕。到目前為止，智能家居系統(tǒng)的發(fā)展有了很大的進展，其功能也越來越多樣化，其產(chǎn)品的兼容性問題也得到了很大的改善。

三、智能家居的特點

1、節(jié)約能源：在不需要時，能源系統(tǒng)可以自動關閉，這樣可以減少能源的浪費，減低使用能源的費用。

2、操作方便：智能家居系統(tǒng)提供遠程遙控接口。智能家居系統(tǒng)還可以把重復的工智能化。在您外出時，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，進行遠程會議，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)在家進行，不受時間地域的限制。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更為簡單快捷的生活，在現(xiàn)在這個生活、工作節(jié)奏越來越快的社會，智能家居也可以為人們減少繁瑣家務、節(jié)約時間，讓人們有時間去休息，去教育子女，去鍛煉身體和進修，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

智能家居應該不需要依賴復雜的集成和布線，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。手機不應該是控制器，而應該只是這些“管家們”和人溝通的一個管道。智能家居控制系統(tǒng)是由各個子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡通信系統(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，特別用無線的方式，可以快速部署系統(tǒng)。

通過上述內(nèi)容簡要介紹了智能家居設計的內(nèi)容，分析了其在國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，詳細指出了其特點與有效控制形式，希望通過本論文能推動智能家居的發(fā)展。