吴 巍(1983)),女,硕士研究生,研究方向为智能家居、智能照明及嵌入式系统。
国内三种智能家居网络协议综述
*
吴 巍, 吴明光
(浙江大学系统工程研究所,浙江杭州 310027)
摘 要:针对目前国内多种智能家居网络协议标准并存的现状,对近年来成为信息产业部推荐行业协议的CCS A 、IGR S 和I T op H o m e 3种标准进行了综述。比较了它们的技术侧重点和市场诉求点,分析了各协议的联系和区别,从总体角度对智能家居网络进行了研究。
关键词:智能家居网络;中国通信标准化协会;信息设备资源共享协同服务中图分类号:TU 855B TP393.04 文献标识码:A 文章编号:1001-5531(2007)02-0024-04
Survey of Three N et work Protocol Standards for
Intelli gentH o m e in Chi na
WU W ei , WU M ingguang
(I nstitute o f Syste m Eng i n eering ,Zhejiang Un i v ersity ,H angzhou 310027,China)
Abstract :Based on si m u ltaneous ex istence o f several ne t w ork pro t o co ls about i nte lli gent ho m e i n ch i na ,three standards o f CCS A,
I GRS ,ITop H o m e reco mm ended by t he M i nistry o f Informa ti on Industry w ere su mm ar ized .T he
techn i ca l focus and m arket appeal po i nt we re co m pa red respecti ve l y ,the re l a ti v ity and difference bet ween each pro -toco lw ere ana l yzed ,tak i ng i nte lli gent bu il d i ng as a who le ,its net wo rk was studied .
K ey words :i n te lligen t ho m e network ;ch i na co mm unications standards assoc i ation (CCSA );I GRS
吴明光(1949)),男,教授,主要从事智能家居、智能照明和智能控制等领域的研究。*基金项目:国家高技术研究发展计划(863)基金资助项目(2003AA1Z1140)
0 引 言
随着信息时代的到来和高端消费类电子产品
的快速发展,智能家居领域将成为未来20年内一个新的经济增长点。面对国内智能家居市场几乎空白的现状,各家电产品制造商、电信制造运营商在近两年的时间内先后成立了以电信为首的中国通信标准化协会(CCSA )、以联想为首的国内闪联信息设备资源共享协同服务(I ntelli g en t Group -i n g and Resource Shari n g ,I G RS)和以海尔为首的e 家佳(I T opH o m e)等组织,并各自提出了符合中国国情的智能家居协议标准。本文对这3种智能家居网络协议标准进行了比较和综述。
1 背 景
1.1 CC S A
2004年,CCSA 提出要开展家庭网络的标准
的研究工作。2005年1月,下达了成立/家庭网络总体研究0课题组的通知(通标协[2005]10号文)。同年3月,课题组正式成立。5月,由信息产业部电信研究院牵头,包括中国电信、华为技术、UT 斯达康、中兴通讯、上海贝尔阿尔卡特、西门子等8家公司参加的家庭网络总体研究课题组,对家庭网络进行了全面综合研究,提出了电信制造和运营商对未来智能家居新时代的看法、对策与发展规划。据此向CCSA 提交了《家庭网络总体研究(V 1.2)》报告。7月13日,CCSA 召开了由传送与接入网、I P 与多媒体、网络与交换、无线通信等4个技术工作委员会及I GRS 、e 佳家等相关标准组织参加的讨论会。8月16日下发了/关于开展家庭网络有关标准研究工作的通知0(通标发[2005]143号文),部署了/基于电信网络的家庭网络总体技术要求0及/家庭网关技术要求第1部分:总则0两项标准研究制订的组织
)
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形式及具体进度。
1.2IGRS
2003年7月17日,由信息产业部科技司批准,以联想、TCL、康佳、海信、长城5家企业发起, 7家单位共同参与的I G RS标准工作组正式成立。2005年7月12日,I G RS被信息产业部颁布为国家行业推荐标准。2005年12月18日,闪联中的8家企业共出资5000万元,成立了/闪联信息技术工程中心有限公司0,计划在全国各主要城市设立100家体验店,同时开发和销售各种闪联产品。
I GRS对新的智能家居发展趋势定义为3C (Consum er,Co m puter和Co mmunication)合一。目前全球的3C标准还有其他三大阵营)))以英特尔、微软为首的DHWG;以日本松下、索尼、NEC为首的UOPF及以中国海尔为首的I Top-H o m e(e家佳)。目前,I G RS正加强与其他标准的融合,积极寻找更多合作伙伴,以扩大
I G RS的实力。
1.3ITopHom e(e家佳)标准
2001年,在前国家计委、信息产业部和国家标准化管理委员会的组织和领导下,海尔、长虹、上广电、清华同方等国内23家家电、I T企业成立了/数字电视接收设备与家庭网络平台标准0工作组。2004年7月26日,名为/e家佳0的中国家庭网络联盟宣告成立。该联盟由海尔集团、清华同方、中国网通、上海广电集团、春兰集团、长城集团、上海贝岭共7家公司发起组建,目的是统一中国家庭网络标准形成规模化、产业化。2005年6月28日,I Top H o m e(e家佳)正式被信息产业部批准为行业推荐标准。e家佳标准由6个标准文本组成,比较有特色的是它的/家庭控制子网0部分,侧重于实现家庭数字化与家庭网络平台接口标准工作组所制定标准的产业化。
国内企业逐渐认识到标准的重要性,以期通过对国内智能家居的标准制订而占据行业领域的主导地位,获得更大的价值。
2三种智能家居网络协议标准
2.1CC S A标准协议
CCSA从业务与应用、总体要求、连网技术、编址技术、安全、管理、媒体格式、数字版权、设备标准等10个方面对智能家庭网络进行了规划,制定了适合中国电信业的解决方案。由于其主要目的在于提高电信运营的ARP U值,以占据更大的市场,因此,外部网络的接入方式是其研究的重点,家庭网关的开发是其主要技术核心。
CCSA标准对家庭网络实现中几个关键技术进行了规划和介绍,主要集中在以下几点:
(1)家庭网络的传输介质。利用家庭内部的有线和无线物理媒介,包括以太网、H o m eP NA、有线电视电缆、电力线、I EEE1394、W LAN、UW B和蓝牙等。在家庭网络内部可以包含HA、H B、HC、HD等4类功能实体。
(2)家庭网络的编址,包括I P域和非I P域的编址问题。在I P V4地址有限、I P V6尚未建设的基础上,对于信息家电等无I P设备的Interne t 访问业务和简单的流媒体业务,可使用网络地址翻译(NAT)映射,实现无I P地址设备、各种控制总线(如X-10、DALI)之间的转换。
(3)家庭网络设备自动发现和自动配置技术,又称即插即用(Plug&Plus)技术。目前,只有DSLForum和CCSA在ADSL M ode m的家庭自动配置功能和远程管理方面有所研究。UPnP和国内的I G RS着重于I P域即插即用技术方面的研究,非I P域以H PnP和Lon W orks+ji n i为主。
(4)家庭网络的网关技术。家庭网关应具备接入、业务及管理三方面的功能。家庭网关功能模块划分示意图如图1所示。
业务功能模块完成部分公共网络推进到家庭的业务功能。家庭网关需要具备控制信令交换和编解码功能,同时还能负责将业务转发到合适的应用设备上去。现在的专用型网关(如I A D、机顶盒等)都可看作是具备业务功能模块的家庭网关设备。
管理功能包括管理、发现和防备措施,地址解析和包转发,服务质量(QoS)和安全等几个方面的内容。具体由检测功能、DHCP功能、地址功能、防火墙、Q oS功能、安全功能、命名功能、管理功能等模块构成。
(5)家庭业务平台技术。使用开放业务网关联盟(OSG i)制定的,可以灵活升级和管理的业务平台软件架构规范,为远端的业务提供者与本地
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图1家庭网关功能模块划分示意图
设备间提供了完整的点对点服务传送方案。
2.2IGRS标准协议
I GRS基础协议规定了支持信息设备实现资源共享和协同服务的基础协议规范,确定了信息设备资源共享协同服务技术规范的体系结构,给出了信息设备及其所提供服务的描述规范,描述和规定了信息设备相互发现并组成设备组的过程和消息,描述和规定了信息设备间实现资源共享的过程和消息。适用于计算机、家用电器和通信设备等信息设备在有限范围内通过有线或无线方式实现资源共享与协同服务。
I GRS的工作范围是制定信息设备资源共享协同服务标准,提供开发工具和平台,并进行技术咨询及产品的标准认证,使在有限范围网络域(有线、无线)内,支持多种信息设备、家用电器、通信设备间的设备自动发现、动态组网、资源共享和协同服务,从而提高这些设备间的互操作性和易用性。充分发挥不同设备的功能特点,为用户创造新的应用模式,扩展应用。
I GRS体系结构如表1所示。I G RS支持各种设备通过有线局域网、无线局域网、蓝牙等网络连接;传输与网络协议基于TCP/I P协议族;设备交互消息框架基于H TTP/1.1;设备发现与资源共享平台基于I G RS基础协议;设备协同服务平台基于I GRS应用框架。
I GRS基础协议确定了I GRS设备间相互发现及资源共享的机制,包括设备相互发现机制、设备间管道创建机制、服务发现机制、设备组管理机制、会话管理机制和服务访问机制。
表1I GRS体系结构
基础应用及扩展应用I GR S应用
设备协同服务平台I GR S应用框架
设备发现与资源共享平台I GR S基础协议
设备交互消息框架HTT P/1.1
传输与网络协议TCP/IP协议族
设备连接802.3,802.3u
802.11a/b/g,B l uetooth
和CCSA电信商不同,I GRS带有明显的PC 情结,主要着眼于研究家庭设备的配置和发现技术。从展示的解决方案不难发现,PC扮演着关键角色,研究工作围绕着音、视频设备的组网展开,很少涉及照明、安防、白色家电。I G RS的牵头企业联想的主营业务是PC,这就不难理解I G RS的技术特点和市场诉求点。
2.3ITopHom e(e家佳)标准协议
I Topho m e(e家佳)全称为数字电视接收设备与家庭网络平台接口标准。该系统标准的主要目的是将家庭内部通信、娱乐、电器控制、三表远传、安防报警等多种业务融合在一个家庭网络平台中,实现数据交互、统一管理。
数字电视接收设备与家庭网络平台接口标准工作组目前完成了以下6项标准的报批稿:家庭主网通信协议规范、家庭主网接口一致性测试规范、家庭控制子网通信协议规范、家庭控制子网接口一致性测试规范、家庭网络系统体系结构及参考模型、家庭网络设备描述文件规范。
e家佳定义的家庭网络是把家庭范畴里的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、水电气热计量表、照明系统和安全系统连接在一起组成的一种局域网。其主要功能是集中控制各种家用电器并接入互联网,以共享网络信息资源和享受网络服务。家庭网络系统扩展至整幢住宅和整个社区,从而成为智能住宅小区和智能社会的基础。
从技术的角度来看,/家庭控制子网方案0是为了解决家中各种照明、安防、电器、基础设施之间的联网以及相互间的自动控制而提出来的,属于/家庭自动化0和/智能家居0的范畴;而/家庭主干网0是为了解决家中各种高端信息设备,如计算机、家庭网关、打印机、数字媒体适配器(DMA)
)
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等设备之间的互联互通、即插即用而定义的,属于/数字家庭0和/信息化家庭0的范畴。
从实现的角度看,/控制子网0的各个设备具有较低的成本和相对简单的功能。如一个照明设备或者一台微波炉,采用双绞线、无线射频、红外线、电力线等媒介,通过简单通信协议来实现协同工作;而/家庭主干网0的设备更趋向于PC这样的高级设备,成本相对照明这样的设备来说要高得多,产品特性也要复杂一些。
I Top H o m e(e家佳)主要着眼于数字电视接收设备与家庭电器设备等的网络化和数字化。这与海尔、长虹的家电背景是一致的。
2.4智能家居新定义
智能家居最早由家电和控制行业提出,传统的理解为低速的家庭电器设备控制系统,主要用于家用电器设备的控制、安防等。这种基于家庭控制器的总线技术经过多年发展已经比较成熟,如X-10、CE-B US、Lon W orks等主流协议。这类家庭控制总线由于成本较高,目前主要应用于智能楼宇以及少数高档小区。
随着科技的进步和社会的发展,高速以太网、数字电视网接入家庭和2.5G、3G通信技术的逐步普及,智能家居不再局限于传统的家庭智能控制器,而被赋予了新的含义。CCSA、I G RS、I Top-H o m e对新的智能家居网络的定义是基本相同的。它们认为:新的/智能家居0是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台,是家庭范围内除实现传统的家用电器、设备、安防等互联和管理功能外,结合了信息设备、通信设备、娱乐设备,以及数据和多媒体信息共享的系统。
3结语
目前,国内智能家居领域的3个标准,即CC-SA、I G RS、I TopH o m e等组织制定的协议标准,基本符合中国国情,明确了各自的领域范围和产品规范。根据目前国内各标准组织在领域的划分和规定可见,其与国际标准组织对应关系如表2所示。
CCSA的研究领域和I T U-T、ETS I、OSG i、OMA、DLSForum等标准组织相似,集中在家庭网络和公网连接方面;I G RS与UPnP、DLNA等标准组织的研究领域相似,集中解决家庭内部I P分
表2国内各标准方面与其他标准组织的对应关系
研究范围国内标准组织国际标准组织
和公网相连CCSA OSG i、OMA
DLSFo ru m(国际)
ET SI ITU-T(欧洲)
家庭内部I P网络I GR S U PnP、DLNA(国际)
家电控制和监测e家佳
(IT op H om e)
X-10、CE-BU S、C I C
(HPnP)、Lon W orks(北美)
EIB(欧洲)
ECHON e t(日本)配、设备发现和冲突检测问题;I T opH o m e(e家佳)与X-10、CE-BUS、C I C(H PnP)、Lon W or ks、E I B、EC HON et等标准组织的研究领域相似,相当于传统的智能家庭控制总线。
目前,I G RS实际上是/家庭主干网0(家庭I P 子网络)的延续,而I T opH o m e则是/家庭控制子网0的延续,两者并不是绝对冲突的。
这3个标准目前都已成为信息产业部颁布的行业推荐性标准,引起了业内的广泛关注。CCSA 着眼于外部电信宽带和公共网络的接入技术, I G RS致力于设备的发现和互联配置技术,e家佳则侧重于家电产品(主要是数字电视和终端设备)的联网与控制。虽然三者各有侧重,但是最终市场的竞争点无疑都要落在家庭网络的应用上。从目前情况看,3个标准体系融合的可能性不大,但是交叉在所难免。它们相辅相成,共同组成了不可分割的未来智能家居网络系统。
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考模型[M].北京:电子工业出版社,2004.
收稿日期:2006-05-09
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智能家居前期开发技术报告 、八、? 前言 智能家居的概念至今已十余年，但目前在全球依旧无法普及的原因主要在于：解决方案价格昂贵、缺乏相关产品设备、基础设施布建困难，与无明确共通标准遵循，以上几点原因，大约可涵盖智能家居至今无法成功的八成因素。传统的智能家居大约可分为几个应用领域：个人电脑、家庭影音娱乐、自动化控制、家庭安全、语音应用、网路通讯等。想像在一个未来的世界，你是一个独居在外的单身贵族，在公司下班之前你拨了通电话，连线至家中的家庭网路伺服器，透过家庭网路伺服器下命令给连结在家庭网路中的各式设备，利用语音讯息传达各种命令指挥每一种设备。于是，在你回到家后，家里的电灯已经点亮，冷气、微波炉、烤箱等家用电器也已经依照指令正确运作，这就是数位网路家庭运作模式的写照。 一、智能家居介绍家居智能化是以住宅、公共娱乐场所为平台、兼备建筑、网络通信、设备自动化、信息家电，集系统、结构、服务、管理为一体，实现高效、舒适、安全、便利、环保、节能的居住、娱乐的自动化系统。它是通过综合采用先进的计算机、通信、控制和图形显示技术（4C）,建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。 二、智能家居基本组成 住宅要实现智能化, 必须建立家庭网, 以网络的形势将家庭内各种设备等联在一起,使其成为一个有机统一的整体, 在家庭智能控制器的统一管理下进行信息采集传输、智能处理、反馈控制等功能,实现智能化家庭管理与控制。 智能家居由自动化控制系统和管理系统两部分组成。智能家居控制系统主要进行数据采集和设备控制, 完成智能家居的底层功能。智能家居管理系统对各种数据进行存贮、查询和处理, 实现小区物业管理自动化。控制系统和管理系统通 过调制解调器相连接。
关于“智能台灯的设计与开发”的文献综述 一、前言部分 毕业设计是大学四年最后一个阶段特别重要的一个作业，它能让我们将大学四年学习的课本知识联系到具体的应用当中去。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但能使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。要求我们了解并掌握硬件知识，软件知识，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，搜集资料、查阅资料及阅读中、外文文献的能力等，为以后独立工作贡献社会做大学期间最后的准备。 我选择的设计题目是智能台灯的设计与开发。随着智能化时代的到来，智能产品层出不穷，已逐步渗入到人们工作和生活的方方面面。当前，患有近视眼的人数越来越多，我国近视眼发病率尤其突出。由于没有正确使用台灯，当光线变得昏暗时忘记及时打开台灯，或者长时间在高亮度的台灯下工作，久而久之，都会对视力产生一定的影响。虽然市场上已出现了具有调亮功能概念的台灯，但其仍不具备成熟的自动调亮功能。本设计所制作的智能台灯具备手动和自动调节两种模式，同时还加入了人体检测功能，可实现人走灯灭。在保护视力的同时，也为节能环保做出了一份贡献。 二、主题部分 2.1传统台灯与智能台灯的区别 传统的台灯的功能比较单一，主要就是为了实现照明，既不节约也不环保。而智能灯的主要含义是除了智能灯体，还有一个手持智能控制设备，智能灯控制设备具备计算能力和网络联接能力，通过应用程序，功能可以不断扩展。智能灯的核心功能是控制、灯光效果、创作、分享、光与音乐互动、光提升健康和幸福。 2.2智能台灯的发展方向 2.2.1、走向以人为本的科学化照明 智能化灯将从纯粹的智能功能的发展转向更注重人的行为的智能灯控。以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础，开发更具有科学含量的，以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。 2.2.2、满足个性化、层次化的照明 智能技术与灯光控制的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求，是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求的必不可少的技术手段。这也应该是智能灯的发展方向。 2.2.3、智能技术与新光源及新照明技术的结合，创造崭新的照明文化 智能技术和电子开关等新照明光源和照明技术的结合，将构筑崭新的照明技术平台，其应用领域从智能家居照明到智能化的城市照明，有无限广阔的前景，并且正在创造一种崭新的高技术和高科学思想含量的照明文化。智能化照明的出现是灯具市场的发展趋势。 2.3此款台灯的有关技术知识 本人设计的智能台灯涉及的主要内容有热释电红外传感器技术，PWM脉冲宽度调制技术，模—数转换技术，电子电路技术以及有关的编程知识。 2.3.1热释电红外传感器 它主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探
目录 一、系统概述错误!未定义书签。 、概述错误!未定义书签。 、功能要求错误!未定义书签。 二、方案设计 6 、可视对讲系统6 、家居门禁系统8 、智能灯光系统9 、家居报警系统错误!未定义书签。 、监控系统16 、背景音乐系统18 三、佳乐智能家居系统优点错误!未定义书签。 、安全放心错误!未定义书签。 、快捷舒适21 、轻松娱乐22 、低能节碳23 、协同联动23 、多样智控24 、量身定做24 、方便自知24 四、公司简介 25 一、系统概述 、概述 佳乐智能家居拥有完整的智能家居解决方案，能为每个不同的家庭和需求提供成熟的家庭智能化控制管理。让您简单搭建家居智能灯光、家居报警、家居监控、家电控制、家庭背景音乐、家居门禁可视对讲等智能系统。您既能像普通机械开
关一样操控智能家居，又能用遥控器、触摸智控，还能用ipad、iphone、Android 等远程和本地控制智能家居。而这一切基于同个平台和JALE智能总线，电工标准安装和单元模块化结构，功能可随意增减，让您从基础智控到智能家居王国，打造适合自己的智能家居，提升楼房品质。 、功能要求 ☆家居门禁系统 智能终端可以方便地接入JALE佳乐可视门铃系统门口机和管理中心，实现访客对讲、留言、留影和门禁功能，成为您家安全的第一道防线。 入户门配备指纹锁，只有授予权限的人员才能开启，系统自动发送提醒短信至业主手机上。开启指纹锁可以实现智能联动，开启相应灯光或模式。如“回家”模式，在开门的同时系统自动打开入户门厅灯光，打开客厅窗帘，启动背景音乐，撤防报警器等。业主可登记一枚不常用的指纹，在特殊情况下如被劫持等，可用此枚指纹开锁，在门开的同时系统自动向预先设定的物业或家人的电话发出求救信号。
智能家居释义 术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 全功能目录：
展开 智能家居系统本地控制
本地控制是指可直接通过网络开关实现对灯及电器的各种智能控制。远程控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电话、手机、电脑等来实现各种远距离控制。 智能家居系统远程控制 未来的智能家居会把注意力放在暖气、热水器、空调、冰箱、洗碗机和烘干机这些能源消耗较多的家用电器上。比如当你从公司下班时，你可以在电脑上打开家中的天然气采暖炉（独立供暖系统），这样当你到家时屋里已经暖意融融了；如果你所在的地区实行峰谷差别电价，你还可以把洗碗机和洗衣机的工作时间定在电价相对便宜的夜间。 智能家居的生活方式 智能家居系统让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，读书时营造书房舒适的安静；卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切，主人都可以安坐在沙发上从容操作，一个控制器可以遥控家里的一切，比如拉窗帘，给浴池放水
并自动加热调节水温，调整窗帘、灯光、音响的状态；厨房配有可视电话，您可以一边做饭，一边接打电话或查看门口的来访者；在公司上班时，家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上，随时查看；门口机具有拍照留影功能，家中无人时如果有来访者，系统会拍下照片供您回来查询…… 智能家居能做的事情还有很多，在此就不一一累述了。总之，智能家居系统能够有时间享受生活的舒适，同时更能节约用电。正如比尔·盖茨所言：在不远未来，没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅那样不合潮流。 智能家居系统-随意照明 控制随意照明控制，按几下按钮就能调节所有房间的照明，各种梦幻灯光，可以随心创造！智能照明系统具有软启功能，能使灯光渐亮渐暗；灯光调光刻实现调亮调暗功能,让你和家人分享温馨与浪漫,同时具有节能和环保的效果；全开全关功能可轻松实现灯和电器的一键全关和一键全开功能，并具有亮度记忆功能。智能家居系统-简单安装 智能家居系统可以实现简单地进行安装，而不必破坏隔墙，不必购买新的电气设备，系统完全可与你家中现有的电气设备，如灯具、电话和家电等进行连接。各种电器及其它智能子系统既可在家操控，也能完全满足远程控制。
.. XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 学生姓名XXX 学生学号XXX 学生专业XXX 学生班级XXX 设计题目智能家居控制系统（无操作系统） 设计目的： 巩固AD转换模块的应用—光照采集 掌握PWM驱动蜂鸣器产生不同频率声音的方法 巩固SSI 模块控制数码管动态显示的方法 掌握定时器控制数码管实现动态扫描的思想 掌握DS18B20检测温度的程序设计方法 掌握一个完整项目的分析、规划、硬件设计、软件设计、报告撰写的流程方法。 具体任务： 1、编写（或改写）发光二极管、按键、继电器、定时器、数码管、ADC、PWM、温度传感器DS18B20等模块的初始化程序及基本操作程序。 2、为保证数码管显示的稳定性，使用定时器定时扫描各个数码管，可避免 处理器在执行其他程序时，数码管停止扫描而使得显示不正常。 3、通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻（CH3），并在数码管低四位显示 采集的值，将光照强度分为 5 级，亮度最亮时开发板上的 4 颗LED全部熄灭， 亮度越来越低时，分别点亮 1 颗、2 颗、3 颗，完全黑暗时点亮 4 颗LED。 4、通过DS18B20检测环境温度，并在数码管高三位显示（两位整数、一位 小数），当环境温度低于设定的下限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继 电器）；当环境温度高于上限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继电器）。 5、通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4（KEY3引脚与DS18B20共用，在此项目中不使用）设定上下限温度： KEY1按一次设定上限温度（同时数码管显示上限温度），按两次设定下限温 度（同时数码管显示下限温度），按三次，设定完成（同时数码管显示实时温度）； KEY2按一次，上限或下限温度加1； KEY3—该引脚被DS18B20占用，不可使用！！！ KEY4按一次，上限或下限温度减1。
智能家居无疑是这几年来热门的研究对象之一，各类协议不停的更新最新版本及改进缺点，导致目前没有一种真正意义上国际标准化用于智能家居、智能照明的通讯协议。本文主要针对各种方案的原理，技术特点及优缺点作出了一个对比并以此展望了智能家居市场的未来。 下面我们将一一介绍这些协议： 一、ZigBee协议： Zigbee是IEEE 802.15.4协议的简称，它来源于蜜蜂的八字舞，蜜蜂(bee)是通过飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，而ZigBee协议的方式特点与其类似便更名为ZigBee。ZigBee主要适合用于自动控制和远程控制领域，
可以嵌入各种设备，其特点是传播距离近、低功耗、低成本、低数据速率、可自组网、协议简单。 ZigBee的主要优点如下： 1. 功耗低 对比Bluetooth与WiFi，在相同的电量下(两节五号电池)可支持设备使用六个月至两年左右的时间，而Bluetooth只能工作几周，WiFi仅能工作几小时。 2. 成本低 ZigBee专利费免收，传输速率较小且协议简单，大大降低了ZigBee设备的成本。 3. 掉线率低 由于ZigBee的避免碰撞机制，且同时为通信业务的固定带宽预留了专用的时间空隙，使得在数据传输时不会发生竞争和冲突；可自组网的功能让其每个节点模块之间都能建立起联系，接收到的信息可通过每个节点模块间的线路进行传输，使得ZigBee传输信息的可靠性大大提高了，几乎可以认为是不会掉线的。 4. 组网能力强 ZigBee的组网能力超群，建立的网络每个有60，000个节点。 5. 安全保密
ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。 6. 灵活的工作频段 2.4 GHz，868 MHz及915 MHz的使用频段均为免执照频段。 ZigBee的缺点如下： 1. 传播距离近 若在不适用功率放大器的情况下，一般ZigBee的有效传播距离一般在10m-75m，主要还是适用于一些小型的区域，例如家庭和办公场所。但若在牺牲掉其低掉线率的优点的前提下，以节点模块作为接收端也作为发射端，便可实现较长距离的信息传输。 2. 数据信息传输速率低 处于2.4 GHz的频段时，ZigBee也只有250 Kb/s的传播速度，而且这单单是链路上的速率且不包含帧头开销、信道竞争、应答和重传，去除掉这些后实际可应用的速率会低于100 Kb/s，在多个节点运行多个应用时速率还要被他们分享掉。 3. 会有延时性 ZigBee在随机接入MAC层的同时不支持时分复用的信道接入方式，因此在支持一些实时的应用时会因为发送多跳和冲突会产生延时。 二、Bluetooth(蓝牙协议)
智能家居的安防控制系统设计文献综述 摘要：随着我国经济的快速发展，生活水平的不断提高，人们对居家的概念已从最初满足简单的居住功能发展到注重对住宅的人性化需求。安全、舒适、快捷、方便的智能小区，已成为住宅发展的主流趋势，其中，安全性是首要目标。智能小区安全性的实现，除了人为的因素外，主要依靠小区的智能化安全防范系统。 关键词：智能小区/住宅/安防系统 为了完成本次毕业设计，我通过学校图书馆和网络资源查阅了大量的有关智能家居的安防控制系统设计方面的中外文献，这些文献为我本次毕业设计提供了很多帮助，以下这些文献就是我在本次毕业论文书写过程中所用到的参考文献，现将其列举如下： 文献[1]以保障安全为目的而建立起来的技术防范系统，称为安全防范系统。它包括以现代物理和电子技术及时发现侵入破坏行为、产生声光报警阻吓罪犯、实录事发现场图像和声音提供破案凭证，以及提醒值班人员采取适当的物理防范措施的各种设备。智能小区安全防范系统的设置应遵循以下原则： 应根据智能小区内保护对象的风险等级，确定相应的防护级别，满足小区全面防护和局部纵深防护的设计要求，以达到所要求的安全防范水平。 应根据智能小区的建设标准、使用功能及安全防范管理的需要，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、传感检测技术、安全防范技术等，形成先进、可靠、经济、适用的安全防范技术体系。 文献[2]智能小区安全防范系统的系统设计及其各子系统的配置，须遵照国家相关安全防范技术规程及智能化居住小区的规范、标准，并坚持以人为本的原则。系统的集成应以结构化、模块化、规范化的方式来实现，应能适应工程建设发展和技术发展的需要。 文献[3]智能小区一般通过在小区周界、重点部位与住户室内安装安全防范装置，并由小区物业管理中心统一管理，来提高小区的安全防范水平。小区的智能化安全防范系统，主要由下列子系统构成。 住户室内安装家庭防盗或紧急求助报警装置，与小区物业管理中心计算机系统联
华尊1#样板房智能家居系统语术 一、家居智能化能为业主带来什么 进入20世纪90年代后期以来，数字化技术取得了更加迅猛的发展并日益渗透到各个领域。随着Internet网向普通家庭生活不断扩展，消费电子、计算机、通讯一体化趋势日趋明显，智能化信息家电产品已经开始步入社会和家庭。一场家居智能化革命也因此悄然兴起。智能家居系统由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特点在21世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。 我们鹭栖湖·华尊的新品之所以被称为越极巨作，是因为它不仅占有观看松山湖最好的位置，拥有最优质的产品的设计，更因为它导入了更多的科技元素和生活方式元素，它引领的是一种全新的生活方式。 鹭栖湖华尊组团斥亿元巨资安装的智能家居系统，让您能享受到以往不曾有的生活方式，让您享受到高端产品所带来的便捷性、舒适性与安全性，让您领略现代科技给人们带来的高素质生活质量和精神内涵的住宅新生活。 智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性。 鹭栖湖华尊组团的智能家居系统能够让客户享受到以往想到但未享受到生活： 炎炎的夏日，开着车回家的您，用手机打个电话就可以提前打开家里的空调，让榨汁机准备一杯新鲜的果汁，再让家庭音响准备好您最喜欢的巴赫…… 慵懒的冬季，躺在客厅沙发上的您，通过一支遥控器就可以让厨房里的咖啡机煮出一壶热咖啡，让微波炉为您准备一套香喷喷的晚餐，再遥控
隔壁书房里的打印机为您打印好明天开会需要的文件…… 二、智能家居系统解说语术 （一）解说基本动线： 进样板房前对智能家居系统设备介绍及答疑→入户指纹锁演示→ 门禁控制面板演示→客厅中控器情景模式演示→客厅触摸面板单 控演示→客厅IMXA娱乐影音智能系统演示及体验→主人房中控器 单控演示演示及体验→次主人房中控器单控演示演示及体验 （二）详细术语： 门禁控制面板演示： 门禁、可视对讲、界面切换 客厅或主人房中控器情景模式演示： 情意模式清单介绍、演示、体验、注意流程化运作 先生/女士：您好！ 欢迎光临鹭栖湖华尊私家智能家居空间！这是我们鹭栖湖华尊斥亿元巨资安装的智能家居系统，它所引领的是一种全新豪宅生活方式！ [细节：三星SUM-5230指纹密码锁——迪拜七星级帆船酒店使用品牌] 再看我们交楼标配的门锁，它是采用的是三星SUM－5230指纹密码锁：全球市值第一科技集团韩国三星旗下品牌，指纹锁研发综合实力排名世界前三位，也是韩国原装进口的指纹密码锁，一般仅运用在一线城市和一些高档商业大厦，像迪拜七星级帆船酒店也是使用这个品牌的锁，采用高强度的锌铝合金材质，超纤细的手机外壳设计，厚度不超过2CM，半自动指纹盖板、先进的触摸按键密码板、漂亮的夜间蓝光照明，均显主人时尚品位，外部功能设
一套完整的智能家居系统布线设计方案 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。 我们认为在设计智能家居系统时，应根据用户对智能家居功能的需求，整合以下最实用最基本的家居控制功能：包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等，同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播，园区服务，云平台服务及未来智慧城市所具备的必要功能和增值功能。
智能家居通讯协议 一、前言 随着手机智能化的提高，基于手机的APP越来越多。我一直在思考，如果有一款应用能让我控制 我家里的所有电器设备，而且能根据家里的电器布局自定义控制界面，该有多好啊。我这么思考是有理由的，家里遥控器一大堆，说明书一大堆，要经常换电池，经常找遥控器，说明书倒是难得找，但要找时往往是找不到的。当然大的互联网公司正在联合大的家电厂家推出智能云家居计划，但我发现大家各自为政，并没有行成一个联盟首先制定一个统一的协议标准。也许有人会问，外国人不是制定了吗？但我觉得我们是有能力做这件事的，就看大家愿不愿意做了。智能手机的核心是外国人的，难道智能家居的核心协议也要是外国人的。国产空调，国产洗衣机，国产照明，国产电视机，国产电饭锅等在世界上已经占据了很多的市场份额，我想在智能家居这一块，我们如果不能做到引领世界，但也不能让外国人先入为主。 二、网络七层协议 OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。OSI的7层从上到下分别是7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层其中高层，即7、6、5、4层定义了应用程序的功能，下面3层，即3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。 三、物理层 物理层包括有线（网线）、WIFI、电力猫。这三种我觉得各有利弊。有线我个人认为是最可靠的，但前提是你是新装修房子或着是舍得花大代价重新装修房子，对于像移动家电就不太实用，你得买一个至少24口的交换机。WIFI比较方便，移动性比较强，但就目前我没买到过在每个房间都有三格信号的无线路由器，当然我不舍得花钱。电力猫可以利用现有电源线，这是一个不错的选择。因此我觉得物理层可以是这三种互相弥补。 采用有线和电力猫时，用户无需配置，家电设为默认DHCP。采用WIFI时，该家电WIFI需支持热点模式和客户端模式，初始状态为热点模式，用户登录后可配置成客户端模式并设置所连接的热点。 四、数据链路层、网络层 这两层硬件已经实现了，这里就不讨论了。 五、传输层 TCP，UDP属于这一层。UDP不是面向连接的协议，会丢包，用在控制不合适，因此首选TCP。 六、会话层 HTTP协议是这一层比较核心和重要的协议，与大家的互联网生活息息相关。而xml协议则是走在http大道上的宝马。Xml可以是报文的重要组成格式，xml还用于作为界面的描述，Android、QT等都用它来描述界面。因此这一层理所当然要选择http+xml。 Xml可以用来描述界面，遥控器可以由硬的变成软的，甚至变成自己喜欢的风格，展示在你的手机上，当然风格可以变，LOGO最好还是用厂商的，不然光自己喜欢了，厂家会有意见的，你忘记了它的品牌，这就是你的过失。 接下来描述一下http+xml的报文格式，http头和xml头请参考相关文档。 1、获取能力集 请求：http://192.168.1.x/cgi-home/getcapability 正确回应：
文献综述 题目基于蓝牙技术的家庭智能控制系统设计学生姓名郝天飞 专业班级电子科学与技术11-01 学号541111010112 院（系）物理与电子工程学院 指导教师(职称) 翟凤潇（副教授） 完成时间2015 年03月20日
基于蓝牙技术的家庭智能控制系统设计 摘要：随着现代生活水平的日益提高，我们对生活质量的要求亦在不断提高，同时 电子产品更是飞速的发展着，人们对生活的智能化的要求也在不断的提高。到现今为止，以物联网为代表的新一代信息技术的应用，为我们的生活带来了技术的变革和创新，现如今智能家居已经逐步地融入到了我们的生活中。本文的设计是基于蓝牙的自动窗帘控制系统，以蓝牙作为媒介来传输数据，通过手机软件和手机内置蓝牙设备来对家用电器进行无线控制，这更体现了智能家居的舒适、便利、高效、节能、环保。 关键词：智能家居/蓝牙技术
1 引言 随着现代科技的进步及互联网络的普及, 智能化产品已经开始进入社会和家庭, 在家电行业中,智能化也是其发展的必然趋势, 而且这种趋势如今已经初见端倪。消费者对智能家电的兴趣与日俱增, 同时, 也给家电企业提出了更高的要求, 市场需要更加稳定的性能和更低的价格。总之, 家电智能化将成为家电市场发展的方向。家用电器的进步，关键在于采用了先进控制技术，从而使家用电器从一种机械式的用具变成一种具有智能的设备，智能家用电器体现了家用电器最新技术面貌。 如今技术工程、计算机科学、机电一体化和工业一体化等许多领域都在讨论智能系统，人们要求系统变得越来越智能化。显然传统的控制观念是无法满足人们的需求，而智能控制与这些传统的控制有机的结合起来取长补短，提高整体的优势更好的满足人们的需求。随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代[1]。计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。因此，智能控制的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值的。 2 研究背景 传统家用电器有空调、电冰箱、吸尘器、电饭煲、洗衣机等，新型家用电器有电磁炉、消毒碗柜、蒸炖煲等。无论新型家用电器还是传统家用电器，其整体技术都在不断提高。家用电器的进步，关键在于采用了先进控制技术，从而使家用电器从一种机械式的用具变成一种具有智能的设备，智能家用电器体现了家用电器的最新技术面貌[2]。智能家电产品分为两类：一是采用电子、机械等方面的先进技术和设备；二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制。随着智能控制技术的发展，各种智能家电产品不断出现，例如，把电脑和数控技术相结合，开发出的数控冰箱、具有模糊逻辑思维功能的电饭煲、变频式空调、全自动洗衣机等。 智能家用电器的智能程度不同，同一类产品的智能程度也有很大差别，一般可分成单项智能和多项智能。单项智能家电只有一种模拟人类智能的功能[3]。例如模糊电饭煲中，检测饭量并进行对应控制是一种模拟人的智能的过程。在电饭煲中，检测饭量不可能用重量传感器，这是环境过热所不允许的。采用饭量多则吸热时间长这种人的思维过程就可以实现饭量的检测，并且根据饭量的不同采取不同的控制过程。这种电饭煲是一种具有单项智能的电饭煲，它采用模糊推理进行饭量的检测，同时用模
华清远见教育集团 智能家居系统 概要设计文档 编写时间： 2014-6-11 作者：王浪 版本： v 1.0
一、前言 随着3C(Computer,ConsumerElectronic,Communication)技术、网络技术及家居智能化技术的不断发展及其在家居领域的不断深入应用,未来的家庭将是智能化、数字化、网络化的家庭，智能家居系统也随之应运而生。 智能家居是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居系统，实现家庭生活更加安全，节能，智能，便利和舒适。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。 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 智能家居系统让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，读书时营造书房舒适的安静；卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切，主人都可以安坐在沙发上从容操作，一个控制器可以遥控家里的一切，比如拉窗帘，给浴池放水并自动加热调节水温，调整窗帘、灯光、音响的状态；厨房配有可视电话，您可以一边做饭，一边接打电话或查看门口的来访者；在公司上班时，家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上，随时查看；门口机具有拍照留影功能，家中无人时如果有来访者，系统会拍下照片供您回来查询。
人工智能的发展让智能家居有了无限的可能，从智能家居到语音控制智能家居，都改变了人们的生活方式。现在的智能家居走进了千家万户，越来越多的家庭开始安装智能家居系统。下面小编以两室一厅为例，给大家讲讲安装一套智能家居系统如何设计方案以及需要多少预算。 1.客厅方案 客厅是一个具有综合功能的房间，吃饭、睡觉、娱乐、待客等都可以在客厅完成，所以它需要的智能产品也相对多一些。 智能门锁：多种开锁方式，包括密码、指纹、手机APP……
语音助理：语音控制家中电器设备，帮你解放双手。 扫地机器人：能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。
智能照明：自动开启、关闭并调节灯光，营造不同的场景氛围。 智能监控：家庭安全的守护者，具备监控家庭、感应人体入侵、自动发送报警信息、远程实时操控等的功能。 空气净化器：能够吸附、分解和转化各种空气污染物，保持良好的室内环境。
智能窗帘：根据室内环境状况自动调光线强度、空气湿度、平衡室温等，有智能光控、智能雨控、智能风控三大突出的特点。 (市场价预算，仅供参考)
厨房是家庭中存在安全隐患最多的地方，容易发生燃气泄露、火灾、水灾等危险事件，所以打造智慧厨房不仅能保障家庭安全，还能提高生活品质。 烟雾传感器：通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范，被广泛运用到各种消防报警系统中。 水浸传感器：当探头浸水高度约1毫米时，即产生告警信号。 (市场价预算，仅供参考)
提前设置好各种不同的模式，比如起床模式、睡眠模式、读书模式等，只要一键，灯光就会自动开启、关闭，自动调节亮度。 电动窗帘和空调系统：自动开启、关闭，无需手动操作。 安装门窗传感器和人体传感器：既可以侦测人体移动然后开启不同的情景模式，还能够防止孩子意外坠楼，以及盗贼入侵。 智能晾衣架：全面解决衣物的晾晒问题，阴雨连天的季节也不用发愁。
文献综述 通信工程 关于智能家居的研究综述 摘要：本文主要对智能家居的相关技术及发展进行了综述。首先介绍了智能家居的概念，然后对其市场环境及应用功能进行了阐述，再比较了分别基于PC机、单片机、嵌入式架构系统的智能家居网络控制器，并对远程控制技术中的有线技术与无线技术进行了对比，论述了其中GSM技术和Zigbee技术。文中最后也对未来智能家居发展进行了预测。 关键词：智能家居；架构系统；网络控制器；Zigbee技术 一、智能家居概述 20世纪80年代末，智能家居原型在美国产生，被称为Smart Home。因其布线简单、功能灵活、扩展容易而被人们广泛接受和应用。经过这几十年的发展，智能家居已经形成一套成熟的理论体系，基于各种技术的智能家居系统更是层出不穷，使人们享受到了舒适、便利和安全的家居生活。 那么什么是智能家居呢？智能家居是以家为平台，兼备自动化、智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的住宅环境。智能家居网络控制系统是一个完整的集家庭通信、家庭设备互联和控制、家庭安全防范等功能于一体的网络系统[1]。当然其功能也随着科技的进步正变得越来越新颖与强大。 二、智能家居的现状及应用 随着人们对高质量生活水平的要求和消费电子技术的发展,传统的家居控制方式已经成为家庭信息智能化进程的绊脚石。所以,开发更加先进、智能的家居控制系统在满足家居生活更加舒适、安全、有效的同时也迎合了人们追求个性化、自动化、智能化、高档化的心理需求。据有关机构统计表明,在2006 年,国际智能家居产品销售额达到184 亿美元,2008 年高达648 亿美元。目前,全球家庭智能化市场正在以8% 的速度增长[2]。中国人首次接触“智能家居”一词是在20 世纪90 年代中期,经过几年的发展,我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距逐渐减小, 目前, 仅滞后2 - 3 年的时间, 已有包括海尔、TCL、清华同方等大型企业在内的数千家中国企业正日益成为此行业中的生力军[3]。
小米智能家居设计方案 私人定制版 尊敬的用户姓名： 智能方案设计师: 智能方案制作单位： 2019 / 3 / 2
尊敬的用户： 您好！这是一份针对你私人的家庭智能化方案设计，我们将竭尽所能的完成您对智能化的想象和需求，为方便你浏览方案，方案按照以下原则 设计： 1.根据您的户型图纸，设计最全面的功能需求，您可以根据你的实际情况进 行取舍。 2.根据设备点位，提供相应的弱电线路图纸，避免普通的弱电电工因为对智 能家居的不了解，造成线路设计的遗漏。 3.在上述两点完成后，可以根据您的私人化需求，再单独定制私人化的智能 场景或者智能化控制。 智能家居相关设备图例及编号 图例： 1.:智能家居网关，实现智能化的大脑，属于必备设备，提供设备之间的相互通讯以及设备和云端之间的连接。
2.：小米智能灯，提供智能灯光，可以通过网关连接wifi，实现远程控制，同时也可以配合小爱同学，实现本地语音控制，也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动，比如开门后，灯光自动亮起. 3.:小米智能窗帘电机，实现窗帘的无线控制，也可也配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 4.：小米空调控制器，实现屋内空调的无线控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 5.:小爱同学，语音控制设备，可以配合其他设备使用。
6:小米指纹锁，带智能猫眼，不仅仅是传统的指纹锁，可视猫眼，还可以联动家里的智能化场景。 7.：小米智能开关，实现屋内灯光控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 8.：小米路由器，千兆网络，全屋wifi无盲区。 9．：小米扫地机器人，智能化扫地，无盲区，清扫干净彻底。
设计报告
智能家居控制系统 设计：刘东宇 2013.04
1.摘要 本设计为--智能家居控制系统，主要用于对家电的智能化控制和家庭防盗。采用用STC公司的89C58RD+单片机为主控。实现的功能有： ? 1.实时显示时间和日历 ?2实时显示温度和湿度 ? 3.可以对房间温度和湿度进行自动控制 ? 4.具有声光防盗报警功能 ? 5.无线控制功能 ? 6.红外人体感应功能 ?7.低功耗模式（防盗模式）与正常模式任意切换 ?8.开机图片，程序在线下载等 ?9.测量水的温度 2.引言 随着科技的快速发展，家电都变得越来越智能化，各种各样的智能化家电改变了我们的生活方式，比如现在的全自动洗衣机，电饭煲，空调，云电视等。但是这种智能的程度还远远不够，这些东西还是需要我们人为的去控制，比如空调，增湿机等，它们不能根据环境的温度或湿度来对，环境温湿度进行自动调节。 随着生活水平提高，家庭的贵重物品也越来越多，家庭
防盗也变的更加需要，以前防盗就仅仅只是一张防盗门，到现在防盗措施也应该随着科技的发展而提高，比如通过红外熱释敏人体感应模块作为报警触发器，这样防盗效果会得到一个很好的提升，本设计主要就是基于以上两个方面而设计的。 3.系统方案 硬件整体框图 4.硬件系统设计 1. DHT11芯片采集温湿度数据传输给单片机进行处理然后后显示在LCD12864液晶屏上，并可以通过设置温湿度上下阀值（可以通过按键调节）来控制房间内的温湿度（通过继电器来进行控制）。 ? 2. DS1302产生时钟数据传输给单片机进行处理然后显示在液晶屏上面，时间可以通过按键进行调节。
技术文件写作与交流 课程作业文献综述 课题名称：智能家居系统 系部：机械与汽车工程学院 专业：机械设计及其自动化 姓名：田雨 __ 学号： 2014210455 指导教师： 二0一六年三月
智能家居系统 摘要：随着人们对家庭住宅观念的改变,智能家居系统已经走进了人们生活之中。智能家居系统是融合了计算机、网络、自动控制、传感等多种技术，借用无线传输来调控家中的电器，从而实现优化人们生活的目的。 关键词：. 智能家居系统无线传输优化 Smart Home System Abstract :With the change of the people for family housing idea, intelligent hous ehold system has entered people's life. Smart home system is combined with com puter, network, automatic control, sensing and other technology, use wireless tra nsmission to control home appliances, so as to realize the purpose of optimizing people's life. Keywords: Smart Home System , Wireless transmission, optimization 简介 本文是关于智能家居系统的综述。介绍了其研究背景发展意义，国内外在智能家居领域的现状，以及从搜集到的文献中，总结出来的不同设计方案的系统。 1.1研究背景及意义 随着人们对家庭住宅观念的改变,人们对生活的安全、舒适、便捷等方面的要求越来越高。智能家居必将成为现代化住宅的发展趋势。“智能家居”（Smart Home）又称智能住宅。他利用先进的计算机嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境系统、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起，融合了计算机、网络、自动控制、传感等多种技术，借用无线传输来调控家中的电器。一方面，智能家居让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如无线遥控器、手机、互联网等。与普通家居相比，智能家居不仅拥有传统的居住功能，提供舒适与安全。高品位且宜家的家庭生活空间；还有原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部报纸信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 基于调研结果和家居的发展特点和现状可以看出，虽然目前智能家居系统有了一定的发展，出现了一系列的产品，但总体还处于市场发展初期，特别是缺乏统一的标准和权威的产品出现。而随着经济的发展，信息激射的进步，人们对家庭环境必然提出越来越高的要求。随着计算机技书，通讯技术，网络技术的快速发展，消费电子产品正逐渐与计算机、通讯技术密切结合在一起；同时随着人们生活质量的日益提高，人们对家庭安全、家居智能化的要求也越来越高。 将高科技产品应用于住宅和物业管理已经成为当今商品房的一大卖点。目前美国的智能建筑、智能家居一直处于国际领先地位，国内的智能家居产品大多数招办火简单改装国外产品。由于我国家具居生活与国外相差甚大因此开发适合我国家居特色的智能家居产品显得由为重要。[3] - 2 -
智能家居系统 百科名片 智能家居系统示意图 智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 目录 智能家居系统本地控制 智能家居系统远程控制 智能家居的生活方式 智能家居系统-随意照明 智能家居系统-简单安装 智能家居系统-可扩展性 一遥控控制功能 二多功能语音电话远程控制功能 三定时控制功能 四集中控控制功能 五场景功能 六网络远程控制功能 七全球网络视频监控功能 八安防报警功能 九影音设备共享功能 十背景音乐系统 十一数字家庭客厅娱乐系统 十二综合布线系统 十三指纹锁 十四新风空气调节方案 十五宠物保姆 家庭智能化的好处 展开 编辑本段
智能家居系统本地控制 本地控制是指可直接通过网络开关实现对灯及电器的各种智能控制。远程控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电话、手机、电脑等来实现各种远距离控制。 编辑本段 智能家居系统远程控制 未来的智能家居会把注意力放在暖气、热水器、空调、冰箱、洗碗机和烘干机这些能源消耗较多的家用电器上。比如当你从公司下班时，你可以在电脑上打开家中的天然气采暖炉（独立供暖系统），这样当你到家时屋里已经暖意融融了；如果你所在的地区实行峰谷差别电价，你还可以把洗碗机和洗衣机的工作时间定在电价相对便宜的夜间。 编辑本段 智能家居的生活方式 智能家居系统让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来；回到家里，使用遥控器您可以方便地控制房间内各种电器设备，可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景，读书时营造书房舒适的安静；卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切，主人都可以安坐在沙发上从容操作，一个控制器可以遥控家里的一切，比如拉窗帘，给浴池放水并自动加热调节水温，调整窗帘、灯光、音响的状态；厨房配有可视电话，您可以一边做饭，一边接打电话或查看门口的来访者；在公司上班时，家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上，随时查看；门口机具有拍照留影功能，家中无人时如果有来访者，系统会拍下照片供您回来查询…… 智能家居能做的事情还有很多，在此就不一一累述了。总之，智能家居系统能够有时间享受生活的舒适，同时更能节约用电。正如比尔·盖茨所言：在不远未来，没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅那样不合潮流。 编辑本段 智能家居系统-随意照明 控制随意照明控制，按几下按钮就能调节所有房间的照明，各种梦幻灯光，可以随心创造！智能照明系统具有软启功能，能使灯光渐亮渐暗；灯光调光刻实现调亮调暗功能,让你和家人分享温馨与浪漫,同时具有节能和环保的效果；全开全关功能可轻松实现灯和电器的一键全关和一键全开功能，并具有亮度记忆功能。 编辑本段 智能家居系统-简单安装 智能家居系统可以实现简单地进行安装，而不必破坏隔墙，不必购买新的电气设备，系统完全可与你家中现有的电气设备，如灯具、电话和家电等进行连接。各种电器及其它智能子系统既可在家操控，也能完全满足远程控制。 编辑本段 智能家居系统-可扩展性 智能家居系统是可以扩展的系统，最初，你的智能家居系统可以只与照明设备或目前常用的电器设备连接，将来也可以与其他设备连接，以适应新的智能生活需要。 既便您的家居已装修也可轻松升级为智能家居。无线控制的智能家居系统可以不破坏原有装修，只要在一些插座等处安装相应的模块即可实现智能控制，更不会对原来房屋墙面造成破坏。 编辑本段 一遥控控制功能