智能家居方案范文精选

摘要：本文讨论了基于5.0嵌入式操作系统，以使用IntelXScale270为CPU的ARM10嵌入式实验箱为硬件基础，以VisualStudio2005和Delphi为软件开发平台的智能家居系统的设计与实现。通过详细的系统设计过程，开发了相应的软件程序，包括嵌入式操作系统WindowsCE5.0的定制、应用程序的界面设计、程序开发和单片机系统的底层编程。本设计融合了嵌入式系统、通讯、单片机、软件开发等学科的知识。系统测试结果表明，该系统设计基本满足要求，并有一定的功能扩展空间。

关键词：智能家居，嵌入式系统，WindowsCE，VisualC++，Delphi

1绪论

目前，科学技术发展迅速，借助飞速发展的网络和信息技术，人们可以足不出户地纵览全球。为了适应信息化的需求，科研机构将智能化的理念引入小区管理，并进一步引入家庭，从而产生了智能家居的概念。将手机通信和以太网通信技术引入智能家居的设计，恰好利用了现有的良好的通信条件，使在外的业主能及时了解家中的安全，提高业主的安全感，而且通过手机实时控制家电，提高了业主生活的舒适度。

本文提出了基于嵌入式系统ARM10的智能控制平台的设计，功能包括了短信控制家电，传感器探测非正常环境并且通过手机短信告知业主，以及以太网实时视频监控等功能。

2系统设计方案

摘要：针对房屋在日常中会遇到的安全使用问题，设计实现了一套基于WSN的智能家居监测服务平台，能够实时监测家庭内部的环境的基本情况，为家人带来舒心的生活环境。系统设备主要通过ZigBee进行内部网通信传输采集的数据，通过树莓派搭建本地服务中心进行局域网管理，在有网络的环境中能够自动地将数据备份到服务器中。当系统监测到家庭的环境变化时会对户主进行及时的安全提示，主要介绍了此套平台架构的设计思路。

关键词：智能家居；无线传感器网络；WSN；监测平台;树莓派服务中心；智能安全提示

随着5G网络建设，物联网得到了前所未有的发展，已经广泛应用于生活中，智能家居设备已经随处可见。智能音箱已经能够正常与人对话并且按照人们的语音指令完成相应的控制操作，例如，通过语音控制电灯打开及关闭，调节窗帘的打开范围。家居是越来越智能便捷，携带了各类传感器的智能小家电也不断地进入人们的眼帘［1］，让我们更方便地体验生活。与此同时，人们更加注重生活安全卫生，注重各种装修材料对身体造成的影响。在家居环境中，良莠不齐的装修材料在一定程度上对身体造成了影响。例如日常使用的柜子、家具设备均会不断地释放甲醛，当其含量达到一定浓度时，对身体是有危害的［2］。在阴雨天，雨水是否会飘进房间对地板或室内家具造成不可逆的影响。家里的电器设备是否温度过高而容易引发物品燃烧，空气中是否存在令人过敏的粉尘，均需要安全的对其进行监控［3］。目前市面上已经存在检测有害气体的工具，然后往往缺乏对人们安全的智能提醒［4］。对于人们居住时间最长的房屋而言，需要将室内的各项环境指标进行数字型、实时性、智能型、提醒性的智能监测。为了更好地评估室内居住环境，室内有害气体危害人体的健康［5］，本文提出了基于WSN的智能家居环境监测服务平台的框架。通过为建筑构建温度、天然气、煤气等传感器的监测［6］，由低功耗、低成本的ZigBee网络［7］进行汇集，中心设备进行数据传输和命令下发［8］，通过Wi－Fi发送到服务器，最后通过移动端对其进行查看监控。

1智能家居监测系统的设计思路

1．1智能家居系统的设计

WSN的智能家居环境监测总体功能框架主要分为监控子系统和控制子系统，具体功能如图1所示。从图1可知，在设计上围绕环境监测和系统控制两大模块进行设计，其中监控子系统主要部署了网络通信设施，包含传感器终端节点组网、命令送达及数据传输等功能。关键环节是数据的采集，包含对环境中慢性影响健康的气体传感器监测和短期伤害性较强的特征监测。基于传感器类型和房屋结构特征，根据区域特征设置传感器及采集周期。例如，洗手间由于其使用特性导致比较重的湿度和浴霸瞬间增加空气的温度，需要为其设置温度、湿度、空气质量的传感器，同时要求传感器节点必须保证具有一定的防水性和耐热性。洗手间在使用时采用密集采集的方式，而其余时间则采用稀疏采集模式。厨房是容易滋生细菌和各种小动物躲藏的绝佳地方，需要对空气湿度、地面湿度、墙面湿度、燃烧气体进行严格控制，还可以设置物体检测传感器。卧室是对居住环境要求最高的地方，主要监测噪声是否超标、空气湿度是否在舒服的范围内［9］、监测窗户是否出现飘雨的现象，提醒用户及时关窗；监测窗户光照强度变化，及时调整窗帘的闭合程度。对于房屋而言，装修材料的甲醛是威胁生命健康的重要因素之一，需要为各卧室和厅安装甲醛传感器。本套系统中主要选取空气质量、温度、湿度、光照强度、天然气／煤气、甲醛等作为监测的对象。在无线通信环节中，主要采用ZigBee在节点与汇集节点间进行近距离通信，由汇集节点实现对子节进行自主组网、下达工作采集命令、收集传感器数据、上传传感器数据等功能。由于无线传感器节点是部署在居住的环境中，可以直接使用家用电作为其主要电源，锂电池作为其备用电源。在控制子系统中，主要负责接收汇集节点接收到的数据，将其进行解析并保存并下达传感器采集指令。信息数据主要通过公众号进行显示，用户在公众号可实现数据显示、命令下发、历史数据对比等功能。

摘要：随着建筑工程行业的迅速发展，建筑设计逐渐智能化。在现代高层住宅建筑设计中，智能化设计具有重要作用。设计人员需要做好建筑智能化方案规划与设计工作，同时加强智能化系统质量管控，从而提高建筑整体质量。本文主要对现代高层住宅建筑智能化设计进行深入分析，并提出一些合理的意见和措施，以期为相关人员提供一定参考。

关键词：高层建筑；设计方案；智能化设计；建筑功能；优化措施

在现代高层住宅建筑的智能化设计中,设计人员需要明确设计目标,准确掌握设计要点,保证高层住宅建筑智能化系统运行高效、稳定,进而建设出高质量的智能化高层住宅建筑。

1高层住宅建筑智能化设计目标

高层住宅建筑智能化设计是为了将信息系统、公共安全系统、建筑设备管理等系统融为一体,为人们提供节能环保、高效便捷、健康安全的生活居住环境。与现代商务中心、商业办公楼等的设计不同的是,高层住宅建筑智能化设计主要应用了现代化信息技术以及先进设备,对高层住宅建筑及其所在小区进行集成化设计,创建出更加快捷、便利的居住模式。另外,设计人员还可利用网络技术,将生活服务类系统囊括在一个智能化的系统中,进而充分发挥智能化系统的高效率、多功能、便利性、舒适性等优势。总之,高层住宅建筑智能化设计就是为了满足人们的生活居住需要,以提高建筑功能性、舒适性、安全性、便利性等为主要目标,结合现代化信息技术而开展的一项设计工作。[1]

2高层住宅建筑智能化设计要点

摘要：对于家用智能镜子类产品的市场进行全面的整合分析。以产品市场调研入手，建立产品档案，并整合价格功能及技术，综合分析家用智能镜子产品的市场分布及趋势变化，提炼出代表性产品进行市场定位和价值分析，分析提出智能镜子的发展方向。研究分析可得家用智能镜子相关产品近年来在越来越多地出现，但其市场还未成熟，功能定义尚未清晰。本文通过对智能镜子产品的分析，可总结出产品场景、功能、市场以及核心价值定义的问题点，为设计制作相关产品提供方向性的参考，为分析家用智能镜子及相关产品的研究提供了框架和方法。

关键词：智能家居；智能镜子；市场定位；产品价值；SET因素

家用智能镜子产品是如今各类智能硬件产品之中的一个细分门类，其产品属性是在家庭环境中使用，以镜面显示为载体的智能设备。智能镜子产品属性组成较为简单，但无论从产品实际功能、产品体量、使用环境、适用人群、价格区间，都有很大差别。真正付诸量产的消费级智能镜子产品，还没有达到一定的市场覆盖率，消费者对于此类产品，还没有形成统一的认知。

一、家用智能镜子产品概念分析和引入

家用智能镜子是一个较新的产品概念，是智能系统的衍生产物。家用智能镜子，以镜面显示将屏幕和镜子的界限打破，让承载信息的屏幕更好更无缝地融合进人们的生活。家用智能镜子的硬件组成分为输入和输出两大块。用户所有的操作，对产品本身进行的所有输入指令反应可落实为：触控屏、按键、摄像头捕捉、麦克风……乃至一些外接的传感器设备，诸如体脂测量、体重计、红外光谱等。而智能镜子给用户所有的输出信息媒介，则可以通过屏幕显示、扬声器、灯光等等，也可以通过Wi-Fi或蓝牙模块，连接至用户的移动设备和云端。在以上的硬件之中，镜面显示是智能镜子产品的基本产品特征，是划分智能镜子基本属性的先决条件。

二、基于功能属性的产品分类研究

一嵌入式技术相关课程特点

嵌入式技术融合了先进的集成电路技术、通信技术和计算机软硬件技术，设计学科众多，具有很强的实用性和专业性，是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。由于涉及多个学科的交叉，嵌入式技术课程除了包含传统的应用电子技术专业课程外还涵括了一些正处在发展中的新兴的技术课程。嵌入式技术教学体系主要体现以下4个特点：①知识涉及面广。嵌入式技术的理论和实践几乎涵盖了计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程等多个专业的基础知识，知识体系要求比较全面。所以嵌入式技术涉及多学科专业的相互融合，而且大多为较为先进的新技术，知识内容较为庞大。②课程综合性强。嵌入式技术不像方向只侧重于某一点的其他一些专业学科，其集软硬件技术于一体，需要在课程学习的同时，进行软硬件协同设计。③课程实践性要求高。嵌入式技术的相关课程实践学时比例较大，通过动手实践来解除学生对理论知识的深涩难懂，通过实例验证来加深对课程内容的理解。实践学时的增添，培养了学生的实践应用能力，同时也为省级或国家级技能大赛的嵌入式方向赛题及课外第二课堂及创新小组进行知识储备。④新兴领域多，内容较前沿。嵌入式技术的相关原理、基本技术虽然近些年内没有根本性改变，但是研究和应用往往牵涉到社会生活的新兴领域和科技研究的最新成果，需要不断补充新的内容。

二嵌入式技术课程门类建设

鉴于嵌入式技术课程授课内容概括性强，讲授难度大；同时高职学生的理解能力又有限，对领会此类课程难度更大，教与学都存在一定的问题，所以在高职学生的培养过程中，需要与本科学生有很大的不同，每门课程都要强调实践，注重理论与实际紧密结合。课程讲授过程中注重知识的前沿性，以适应嵌入式技术的快速更新。

1嵌入式系统处理器及应用

本课程结合典型的ARM芯片，通过讲授ARM的内部架构、ARM的指令系统、ARM汇编程序设计、ARM存储系统、ARM内部资源的C语言编程以及简单的嵌入式系统的设计等知识，使学生熟悉ARM嵌入式处理器结构与简单应用，掌握ARM系统的软硬件构成，具备基于ARM体系架构的应用处理器为核心进行系统设计及相关应用的能力。