智能家居论文

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智能家居论文范文第1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

4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。6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

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。

智能家居论文范文第2篇

我国早在20世纪末期和21世纪初期就开始智能化家具方面的研究和开发，通过一段时间的摸索，在科研和技术上也都取得了一定的成果。如通过在知网上对以“智能化”和“家具”为关键词进行检索，可以看在早在1995年就有相关学者对智能化家具进行了研究。从1995年至今，我国在智能化家具方面的研究可查的已经有将近100篇之多，其中还不包括专著等文献资料。此外，在智能化家具设计开发上现今也却了一定的成就。如有些家具生产商和设计人员设计出了具有自动加热与保温的功能餐桌；可以自动调节温度、角度的高度指标的床类家具；能对婴儿尿床时立即发出警报的婴儿床等。从整体来看，我国的家具智能化设计方面还处于起步阶段，主要表现在以下几点：产品技术含量低、可以实现的智能功能少、安全性有待于进一步完善、普及型和个性化发展方向还有待摸索。

2智能化家具设计的多元化发展方向

2.1智能化家具设计向功能性多样化方向发展

统观我国的智能化家具的设计现状还是主要以体现家具的智能化为主。与国外的智能化家具设计相比，在功能性多样化的体现方面还有很大的差距。我国智能化家具设计的多元化发展的方向基本的一点即是实现设计上的多样化功能。不仅要体现智能化家具的某一项功能，还要结合先进的科学技术手段进行多种功能共同实现的目标。如智能化的灯具在设计时可以通过不同的技术手段间的融合来达到自动开关、自动控制光照强度以及自动控制局部范围内的温度等多项功能的实现；智能化餐桌通过多元化设计同时实现满足不同数量的人使用和对餐桌上的食物进行保温等多项功能的。

2.2智能化家具设计向普及化方向发展

随着人们生活水平的提高。智能化家具的受众已经不仅仅限于某些富裕的群体，它也开始进入寻常的百姓家。它的消费群体开始向普通的人民大众转移，那么对于文化程度处于中等水平的普通大众来说，智能化家具设计中的高的科技含量往往使他们望而却步，对其使用技术难以熟练掌握。所以，智能化家具设计的一个多元化的发展方向即使促进它的普及性。这需要设计人员在对智能化家具进行设计时要充分考虑使用者和所使用的场合，确保家具的可接受程度和便于操作性。

2.3智能化家具设计向安全性方向发展

如前文所述，智能化家具的组成都是一些与电相关的元件，一些运行型的家具也需要电来支撑和某些金属或者材质来构成。这些动力系统或原料在智能化家具设计中的应用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危险性。故而，在设计人员对智能化家具进行设计时要充分考虑到使用者在使用家具时的安全性,将电路控制在安全电压范围之内,并要在绝缘和接地方面做到很好的防护措施；必须有过载和漏电保护装置及良好的散热措施;在设计时还要考虑到当使用不当时,要将缓冲装置和自动停机等功能考虑到设计中去。

2.4智能化家具设计向个性化方向发展

智能化家具设计向个性化方向发展主要是针对社会上某些群体而言的，如老人和儿童以及一些特殊群体等,设计人员对智能化家具进行设计时要针对这些群体设计出具有一定针对性，能够体现个性化服务和个性化专长的特点。如针对老人和儿童设计的具备一定监管、娱乐、安居和护理特性的桌案类、坐卧类等智能化家具。

3结论

智能家居论文范文第3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。

智能家居论文范文第4篇

[关键词]视频监控智能家居嵌入式web

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110038-01

一、引言

20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化(HE,Home Electronics)出现。80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统,这在美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型。

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施集成。网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一,而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,而今年来视频监控技术在智能家居中的应用逐渐推广开来。

二、智能监控中视频监控的具体应用实例

借着国外智能家居发展的热潮,中国国内意识到智能家居的重大意义,也逐步开始智能家居系统的研究和开发。在此智能家居系统中,将家庭中与信息相关的家用电器等装置,通过无线的方式连接到一个家庭智能控制器上,进行集中的管理。并且该控制器系统可以直接通过RJ45连接到以太网上,实现了嵌入式Internet的接入。常用的摄像头为带有web server的网络监控摄像头,摄像头本身安装有一个web server,在远端计算机安装一个插件,可以通过配置IP登陆摄像头,远端计算机得到视频图像,具体方案如图1所示。

图1展示的是一个网络摄像头的应用场景,应用系统由路由器、网络摄像头、客户机和带有浏览器插件并安装有无线网卡的非本地机组成。其中路由器的作用是给网络摄像头分配IP,远程客户端提供WEB访问,因此远程客户机可以直接用IE浏览器实时观看监控视频。远程客户机可以通过无线或者有线方式来获取该网络摄像头的视频信息,无论采用那种方式,客户机上必须安装一个相应的插件,有了这个插件,客户机就成为该server的一个客户端,通过输入身份认证信息,就可以浏览该摄像头采集来的视频信息。

鉴于此类网络摄像头的特点,比较适合应用于远程视频监控,例如:工厂、超市、银行的实时视频监控。例如想控制你的房子免受盗贼侵害,或者要照看独自在家的孩子、宠物等。网络摄像头由于把视频压缩和Web功能集成到一个体积很小的设备内,可以直接连入以太网,达到即插即看,省掉了各种复杂的电缆,安装方便(仅需设置一个IP地址),用户也无需使用专用软件,仅用浏览器即可观看。但此方案中PC机需要专人管理,操作较为烦琐,还很费电。针对这些情况,出现了新型的网络化远程视频监控系统,即基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控系统。

三、基于嵌入式WEB技术的智能家居网络视频监控系统

基于嵌入式WEB技术的网络视频监控系统采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构,无论是软件还是硬件都保证了嵌入式网络视频服务器比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。在智能家居项目中,还可以方便的联动其他安全防范设备,如湿度、温度、烟感等报警器。

嵌入式WEB的网络视频监控系统的主要原理是:嵌入式视频服务器采用嵌入式实时操作系统,内置嵌入式WEB服务器,摄像机传送过来的视频信号经高效压缩芯片压缩后,通过内部总线传送到内置的WEB服务器。用户在监控端可以直接通过浏览器观看WEB服务器上的摄像机视频图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作。

本系统由摄像机、嵌入式WEB服务器、传输网络和监控端组成。摄像机用来采集监控现场的视频。嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心,有硬件和软件两个部分,详细结构将在下面分别介绍。其主要功能包括:为监控端提供WEB访问页面;对监控端的访问进行有效性、安全性检查;响应监控端的请求,为监控端提供所需要的视频图像;接收监控端的控制信息,经过软硬件转换后对摄像机进行控制。每个服务器有自己的IP地址,在监控端可以通过浏览器界面访问服务器。监控端的功能则是显示现场视频,并根据需要向服务器发送视频请求以及对摄像机的控制信号。

嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能,直接支持网络视频传输和网络管理,使得监控范围达到前所未有的广度。除了编码器外,还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块,它们可单独安装,不同厂家设备可实现互连。

四、结束语

近年来,智能家居在国内得到了较大的发展,而在智能家居中安全、控制、通信部分视频监控均占有相当重要的地位。而网络摄像头组建的视频监控网络、以及在其基础上衍生的嵌入式web服务器视频监控网络均可以在智能家居中充分发挥其作用,具有很好的应用前景。

参考文献:

[1]叶朝辉、杨士元,智能家庭网络研究与开发[J].计算机应用研究,2002,19(6):38-40.

[2]张卫江,数字化、网络化监控系统的研究,哈尔滨工程大学工程硕士学位论文,2003.6.

[3]刘晓飞,基于分布式的视频监控系统协同管理平台解决方案研究,安庆师范学院学报(自然科学版),2009.1.

[4]乔彩风、宋世军、何忠,数字视频监控系统的智能化实现,计算机与现代化,2007.12.

[5]邱金蕙、冯立乾,智能视频监控系统设计,计算机与网络,2007.16.

智能家居论文范文第5篇

关键词：Zigbee；组网结构；物联网

中图分类号：TN915.65 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0213-02

通信技术、嵌入式技术、信息家电的飞速发展，使智能家居网络的构建成为可能。ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络技术，而与物联网的结合更加突出了ZigBee的技术。ZigBee一般采用IEEE802.15.4收发器与ZigBee协议栈的组合，在数千个微小的节点之间相互协调实现通信。这些节点只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。因此，ZigBee在传感器网络、智能家居、工业自动化等领域有广泛的应用。在这样的背景之下，很多公司都开始了ZigBee产业化的道路。智能家居是未来家居的发展方向，它利用先进的物联网技术将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，为人们提供智能、舒适的居住环境。ZigBee技术是一种家电智能控制无线系统，是近几年发展起来的一种短距离的无线通信技术，具有短距离、低功耗、低数据率、低成本、安全可靠等优点，而物联网使用的无线技术，实现物物相连，给人们的生活带来重大改变。家庭内部地理范围小，非常适合ZigBee技术对其进行联网，而ZigBee的最初切入点也正是家庭自动化。采用ZigBee技术组建智能家居内部通信网，其网络采用网络拓扑结构，实现简单，并且具备自组网功能，新传感器节点入网无需人工配置，考虑了系统异常的情况。每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。ZigBee技术会因室内环境影响做出相应的改善，采用了多工作模式（如休眠模式）降低了传感器节点的功耗，延长了节点的使用寿命。智能家电控制系统实现了传感器的通用接入，组建了基于ZigBee技术的自组织网络，系统安装方便，扩展性好，具有很好的实用价值。总之，智能家电控制系统已把人们从日常琐事中解放了出来，实现了智能化家居。

一、Zigbee无线组网技术及其协议

家电智能控制无线自组网络系统采用ZigBee技术，对于一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，它符合IEEE802.15.4协议。在网络组建上，它选用的是“星状组网”方案，因为星形结构适合于实时性要求高，数据量比较大的场合。以下是家庭网络的总体结构。

IEEE 802.15.4标准是针对于低速无线个人区域网，把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标，旨在为个人或者家庭范围内不同设备之间低速互连提供统一的标准。基于ZigBee的无线传感器网络具有备成本低、传输速率低、设备体积小、省电、网络自愈等特点，ZigBee可以广泛应用在家庭自动化。

二、Zigbee技术家电智能硬件设计

在硬件设计上，家电智能控制系统的硬件设计，主要有射频数据模块、微控制器和设备组成。微处理器选用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60，无线收发器选用Freescale公司推出的一种短距离、低功耗，工作在2.4Ghz的MC13192。

三、Zigbee技术家电智能软件设计

在软件设计上，家电智能系统的软件设计分为三层：系统平台层、协议层和应用层。系统平台层通过API应用程序接口来给协议层提供服务；协议层则实现了基于802.15.4的物理层和链路层以及基于ZigBee的网络层协议；应用层通过API来调用协议层提供的服务，实现网络的管理和数据传输等任务。

Zigbee技术的协议层结构简单，不同于蓝牙和其他网络结构，这些网络结构通常为7层，而Zigbee技术仅为3层。在Zigbee技术中，PHY层和MAC层采用lEEE802.15.4协议标准，其中，PHY提供了两种类型的服务：通过物理层管理实体接口（PLME）对PHY层数据和PHY层管理提供服务。

四、结束语

通过项目组全体成员和指导老师的努力，经过了一年左右的时间，我们终于完成了本次项目的论文。从开始申请这个项目时的茫然到这个项目论文文章的完成，每一个阶段对于我们来说都是一次新的尝试和挑战。在这段时间里，我们学到了很多知识也感受了很多，因为这不是一个人独立完成的而是以小组形式，分工合作来完成的。明确目标很重要，小组成员之间的相互协调更是不可或缺，这些都体现出了团队合作的重要性。虽然本次项目不是很完善，还有很多不足之处，但是小组全体成员和指导老师的努力大家是有目共睹的，这些对于我们来说就是莫大的欣慰和成就感，我们相信其中的酸甜苦辣终究会化成美味的甘泉。这次论文的经历让我们受益匪浅，从中我们知道论文是要用心去写，是真正学习和研究的过程，没有学习就不可能有研究能力，没有研究就不会有所突破。希望这次的经历能让我们大家在以后的学习和工作中更加努力，激励着我们继续进步。

参考文献：

[1]李文仲.CC1110/CC2510无线单片机和无线自组织网络入门与世界[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.

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