智能家居系统中家电控制的研究与实现
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智能家居中的智能家电控制系统
智能家居是指运用物联网、传感器等技术实现家庭设备自动化控制,提高生活
质量和舒适度的系统。
其中,智能家电控制系统作为智能家居的重要组成部分,发挥着至关重要的作用。
什么是智能家电控制系统?
智能家电控制系统是指通过智能终端设备(如手机、平板电脑)或语音助手
(如小爱同学、Alexa)来控制家庭中的各种智能家电设备,如智能灯具、智能插座、智能门锁、智能空调等。
智能家电控制系统的功能
1.远程控制:用户可以通过手机App或语音指令实现远程控制家庭中
的各种智能家电设备,随时随地实现智能控制。
2.定时设置:用户可以根据自己的生活习惯和需求,设置定时开关机,
实现智能化的定时控制,提高生活的便利性。
3.情景模式:智能家电控制系统可以通过设定不同的情景模式,一键实
现家庭场景的切换,如影音模式、离家模式、就寝模式等,更好地满足用户的需求。
4.节能环保:智能家电控制系统还可以智能感知用户的生活习惯和环境
变化,通过智能调节家电的工作状态,实现节能减排,为环保事业贡献一份力量。
智能家电控制系统的未来发展趋势
未来,智能家电控制系统将更加智能化和个性化,通过人工智能技术的不断发
展和应用,实现更加智能的家电设备控制,为用户带来更加智能、便利的家居体验。
同时,智能家电控制系统还将与智能家居生态系统更加紧密地融合,实现不同
智能家电设备之间的联动,打造更加智能、高效的智能家居生态系统。
智能家电控制系统是智能家居的重要组成部分,为家庭生活带来了更加便利、
舒适的体验。
随着技术的不断发展和应用,智能家电控制系统将发挥更大的作用,成为未来智能家居的重要发展方向。
防状况。
系统方框图如图1所示。
图1系统方框图2硬件电路设计2.1单片机最小系统主控制电路该系统主要依托ST的8位小单片机STM8S105K4T6触端子C0N5连接到FPC柔性板50Q天线。
图2 2.4G无线通讯收发模块2.3多媒体智能娱乐模块多媒体智能娱乐模块主要由三部分组成:MIC(咪头)语音输入、蓝牙音箱、左右声道音频功率放大电路。
2.3.1系统智能语音输入模块用户可以通过语音MIC(咪头)唤醒智能家居系统,用语音指令控制家用电器,也可以进入KTV娱乐模式。
音频信号经语音输入模块输入,由左右声道音频放大播放。
语音输入模块如图3所示。
MIC(咪头)的工作电压由上拉电阻R8与MIC的等效阻抗对VBAT分压获得。
电感L1与———————————————————————作者简介:姚远(1997-),男,江苏徐州人,研究方向为人工智能开发。
成双线差分音频信号。
图3语音输入模块2.3.2左右声道音频功率放大电路左右声道音频放大电路采用NS4148放大IC。
其主要特性为:优异的全带宽EMI抑制能力;优异的“上电,电”噪声抑制;3W输出功率;低静态电流(3.5mA);工作电压范围为2.20~5.25V;过流保护、过热保护、欠压保护如图所示,其电路应用简单,音频双线输入、输出,输入端串联的RC组成滤波器(截止频率由RC和输入电阻化决定),通过电阻(R10/R11)控制放大增益,MUTE端可进行禁音控制。
图4左右声道音频放大电路2.3.3蓝牙音箱蓝牙模块将接收的音频信号发送到左右声道放大输图5蓝牙立体声音频模组关闭音乐,同时控制平板可设置模块参数(音量、音质、播放模式等)。
3.4智能照明子程序首先进行初始化端口,当用户通过终端控制照明灯时,进行相应操作,否则系统将自动检测外部环境实现灯亮或灭灯操作。
具体流程如图9所示。
3.5水泵工作子程序当发生防火报警时,电机控制端单片机10口P3.5置0,触发水泵工作,利用T1计数器提供秒定时,每过1s对时长做加一处理,抽水量加100mL。
《智能家居系统的研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能家居系统逐渐成为现代家庭生活的重要组成部分。
智能家居系统通过将家庭内的各种设备与互联网连接,实现了远程控制、自动化管理等功能,极大地提升了人们的生活品质和居住体验。
本文旨在探讨智能家居系统的发展现状、关键技术及其应用,并对其未来发展趋势进行展望。
二、智能家居系统的发展现状智能家居系统起源于上世纪末,经过多年的发展,现已成为集成了自动化、网络通信、物联网等技术的综合性系统。
目前,智能家居系统已广泛应用于全球各地,为人们的生活带来诸多便利。
在发展方面,智能家居系统呈现出以下几个特点:1. 普及程度高:随着互联网的普及和人们生活水平的提高,越来越多的家庭开始关注和使用智能家居系统。
2. 涵盖领域广:智能家居系统已不仅仅局限于简单的灯光、空调等家电控制,还包括了安全、娱乐、能源管理等多个领域。
3. 技术更新快:随着人工智能、物联网等技术的发展,智能家居系统的功能和性能不断提升。
三、关键技术与应用智能家居系统的核心在于其采用的关键技术,包括但不限于以下几个领域:1. 无线通信技术:通过无线通信技术,智能家居设备可以实现与手机、电脑等设备的连接,实现远程控制和数据传输。
2. 物联网技术:物联网技术使得智能家居设备能够相互连接,形成一个庞大的网络系统,实现设备间的信息共享和协同工作。
3. 人工智能技术:人工智能技术使得智能家居系统能够根据用户的使用习惯和需求,自动调整设备的工作状态,提供更加智能化的服务。
在应用方面,智能家居系统已广泛应用于家庭、酒店、医院等各个领域。
例如,在家庭中,人们可以通过手机或智能音响控制家中的灯光、空调等设备;在酒店中,通过智能门锁、智能客房控制系统等设备提高服务质量和效率;在医院中,通过智能监护系统实时监测病人的生命体征等。
四、未来发展趋势与挑战随着科技的不断发展,智能家居系统的未来将呈现出以下几个趋势:1. 更加智能化:随着人工智能技术的不断发展,智能家居系统将更加智能化,能够更好地满足用户的需求和习惯。
《智能家居控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能家居控制系统已经成为现代家庭、办公环境的重要组成部分。
智能家居控制系统能够通过集成各种智能设备,实现远程控制、自动化管理等功能,极大提高了人们的生活质量和效率。
本文将介绍智能家居控制系统的设计与实现过程,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
二、系统需求分析在系统设计之前,我们需要对智能家居控制系统的需求进行详细的分析。
首先,系统应具备兼容性,能够与各种智能设备进行连接和通信。
其次,系统应具备可扩展性,以满足用户不断增长的需求。
此外,系统还应具备实时性、安全性和易用性等特点。
具体需求包括但不限于:灯光控制、窗帘控制、家电控制、安防监控等。
三、系统设计1. 硬件设计智能家居控制系统的硬件部分主要包括中央控制器、传感器、执行器等。
中央控制器作为整个系统的核心,负责接收用户指令、处理数据并控制其他设备。
传感器用于检测环境参数,如温度、湿度、光照等。
执行器则负责根据中央控制器的指令进行相应的操作。
2. 软件设计软件部分主要包括操作系统、数据处理模块、通信模块等。
操作系统负责管理整个系统的运行,数据处理模块负责接收传感器数据并进行处理,通信模块则负责与其他设备进行通信。
软件设计应采用模块化设计思想,以便于后续的维护和升级。
四、系统实现1. 开发环境搭建首先需要搭建开发环境,包括硬件平台的选择和软件的安装。
根据需求选择合适的中央控制器,如树莓派等。
然后安装操作系统和必要的开发工具,如Python、C++等。
2. 硬件连接与调试将传感器、执行器等设备与中央控制器进行连接,并进行调试。
确保各设备能够正常工作,并能够与中央控制器进行稳定的通信。
3. 软件编程与实现根据需求和设计,编写相应的软件程序。
包括数据处理、通信协议、用户界面等部分的实现。
在编程过程中,应注意代码的可读性、可维护性和可扩展性。
4. 系统测试与优化完成软件编程后,需要对整个系统进行测试和优化。
智能家居系统的设计与实现随着科技的不断进步,智能家居系统也逐渐成为人们生活中的一部分。
而智能家居系统最根本的核心是智能化的家居控制系统。
智能家居系统通过感知、控制、计算等科技手段,使得家居环境更加智能化、舒适化,而且还能极大地提高家居的安全性能。
本文将介绍智能家居系统的设计与实现。
一、智能家居系统的设计原则在设计智能家居系统时,我们需要遵循一些基本原则。
首先,系统的设计应该具有智能控制的能力。
其次,我们要基于家庭成员的需求,来完善系统的配置与功能。
最后,我们要确保系统的可靠性,保证系统的稳定运行。
二、智能家居系统的实现技术我国的智能家居市场正处于起步阶段,市场并不成熟。
因此,目前我们主要使用基于RFID、ZigBee、Wi-Fi等技术的实现方式。
1. RFID技术的应用RFID技术是智能家居系统中经常使用的技术,其具有无线性、不坏性、追踪性、识别性等优点。
比如,我们可以在智能家电、门禁控制器、安防监控等应用中,使用RFID标签来实现物品的自动识别与追踪。
2. ZigBee技术的应用ZigBee技术是无线网络中的一种低功耗、短距离通讯技术。
它可以建立小规模网格网络,通过低功耗的无线通信技术,实现家庭自动控制。
通过ZigBee模块,我们可以实现智能家电的远程控制、窗帘的远程调节、智能灯光的亮度调节等功能。
3. Wi-Fi技术的应用Wi-Fi技术是广泛使用的无线网络通信技术,它具有高速传输、远距离传输、可靠性有保证等优点。
在智能家居系统中,我们可以使用Wi-Fi来建立家庭无线网络,在家里构建一个小型局域网,来实现智能家居化的应用。
三、智能家居系统的实现步骤1.需求分析与规划在实现智能家居系统前,我们需要充分分析家庭成员的实际需求,制定详细的规划方案。
主要包括家庭环境的布置、应用对象的设置、应用范围的确定、控制系统的规模等。
2.系统硬件的选型在确定控制系统规模后,我们还需要根据家庭情况选购所需要的硬件设备。
智能家居系统的智能识别和控制技术研究随着科技的不断发展,智能家居系统的普及越来越广泛,不仅仅只是为了提高人们的舒适度,更是为了让我们的居家生活更加便捷、智能。
其中,智能识别和控制技术是智能家居系统不可或缺的一部分,它可以帮助我们更加智能化地管理我们的家庭环境,从而提高我们的生活质量。
本文将从智能识别技术和智能控制技术两个方面来探讨智能家居系统的研究与应用。
一、智能识别技术智能识别技术主要是指通过科技手段来获取家庭环境信息,如温度、湿度、人体移动等,从而实现对各种家居设施的自动识别和控制。
目前,智能识别技术主要有以下几种:1.传感器技术传感器技术可以通过将传感器安装在家庭各个角落来实时监测家庭环境的变化,如温度、湿度、烟雾、CO2等。
通过这些传感器的实时数据反馈,我们便可以得知家庭环境的情况,从而进行智能控制,如自动调节空调温度、关闭可燃物品等。
2.人体感应技术人体感应技术可以通过监测人体在家庭中的活动情况来进行智能识别,如人员活动、体温、心率、睡眠等。
通过这些数据,我们可以了解家庭中每一个人的健康状况和生活习惯,从而进行智能控制,如睡眠状态的自动调节、健康管理的预警等。
3.语音识别技术语音识别技术可以通过人声识别技术来进行智能识别,如语音识别、人脸识别、指纹识别等。
通过这些技术,我们可以实现智能门锁、智能语音控制等应用,从而提高居家生活的便捷性。
二、智能控制技术智能控制技术主要是通过传感器技术和计算机技术将各种家电设备联网,从而实现对家庭环境的智能控制。
目前,智能控制技术主要有以下几种:1.智能家居系统智能家居系统是现代家庭中智能控制技术的集大成者,它通过各种传感器和计算机技术将家庭中的各种设施联网控制,以实现智能化的居家环境。
例如,可以通过手机APP控制家中灯光的开关、音乐的播放、窗帘的升降等。
2.智能厨房智能厨房是智能家居系统的重要组成部分之一,它包括智能灶台、智能燃气阀门、智能洗碗机等。
通过这些智能设备,我们可以实现自动炒菜、自动洗碗等功能,从而提高我们的生活质量。
智能家居系统设计与实现智能家居是指通过互联网技术、智能终端设备与家庭设施的连接、互动,以及人机智能交互的方式,实现家庭设施自动化、智能化管理的一种新型家居方式。
随着人们生活需求的变化和技术的不断进步,智能家居系统已经成为人们探索未来生活方式的重要领域,其设计与实现也越来越成为了一项热门的技术研究。
一、设计框架智能家居系统设计的框架通常包括硬件设备、网络通信、平台软件三个方面。
1、硬件设备。
硬件设备包括传感器、执行器、微控制器、信号收发器等。
传感器是智能家居系统最重要的硬件之一,用于感知室内外环境中的数据信息。
如温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器等。
执行器则用于控制家电设备的开关、调节等操作。
如智能插座、智能开关。
微控制器是整个硬件系统的核心控制单元,它能够控制程序的执行,实现硬件设备的联动。
信号收发器则被用于传递数据信息和控制指令,如蓝牙模块、Wi-Fi模块等。
这是智能家居整个系统硬件电路设计的核心。
2、网络通信。
智能家居系统的各个硬件设备需要联网进行数据传输和控制命令传递,所以网络通信也成为智能家居设计中的关键。
主要的网络通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。
其中Wi-Fi是目前应用最广泛的一种无线网络通信技术,支持高速数据传输和范围广泛,适合在家庭网络环境中使用。
而蓝牙技术则支持设备间点对点无线通信,适合在小范围内建立设备连接。
ZigBee技术也支持点对点通信,但在范围上较为局限,适合用于大规模智能家居系统中。
LoRa技术则支持远距离数据传输,该技术适合用于开放性环境场景的智能家居系统,如农村和城市的自助点。
3、平台软件。
智能家居系统的平台软件是整个系统的大脑,承担了数据的处理、命令的传递、设备的管理和用户的交互等多个任务。
智能家居平台软件主要包括以下两个方面。
一方面,平台需要实现聚合各类设备数据,开发数据处理算法,实现设备之间的联动调度。
例如家庭管理系统、设备应用软件等,用户能从中查看家庭状态,获取设备状态,进行远程控制等操作。
智能家居控制系统毕业论文目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状综述 (3)1.3 论文研究内容与方法 (5)二、智能家居控制系统基础理论 (5)2.1 智能家居控制系统的定义与特点 (7)2.2 智能家居控制系统的组成与分类 (8)2.3 智能家居控制系统的发展趋势 (10)三、智能家居控制系统的关键技术 (11)3.1 传感器技术 (13)3.2 执行器技术 (14)3.3 网络通信技术 (16)3.4 数据处理与存储技术 (16)四、智能家居控制系统的设计与实现 (18)4.1 系统架构设计 (20)4.2 功能模块设计 (22)4.3 系统实现与测试 (23)五、智能家居控制系统的应用案例分析 (25)5.1 案例选择与介绍 (26)5.2 系统功能实现与效果评估 (27)5.3 案例总结与启示 (28)六、智能家居控制系统的发展前景与挑战 (30)6.1 发展前景展望 (31)6.2 面临的挑战与对策 (33)七、结论与展望 (34)7.1 研究成果总结 (35)7.2 对未来研究的展望 (36)一、内容描述本毕业论文旨在研究和探讨智能家居控制系统的相关理论和技术,以期为智能家居系统的设计与实现提供理论支持和技术支持。
本文首先对智能家居控制系统的背景和意义进行了详细的阐述,分析了智能家居控制系统在现代家庭生活中的重要性和广泛应用。
本文对智能家居控制系统的基本原理和技术进行了深入的研究,包括传感器技术、通信技术、控制策略等方面的内容。
在此基础上,本文设计并实现了一个基于物联网技术的智能家居控制系统原型系统,通过实验验证了所提出的控制策略的有效性和可行性。
本文对智能家居控制系统的发展现状和未来趋势进行了展望,提出了一些改进和完善智能家居控制系统的建议。
1.1 研究背景与意义随着科技的飞速发展和人们生活水平的不断提高,智能家居已成为现代家庭的重要组成部分。
基于人工智能的智能家电控制系统研究智能家电控制系统(Smart Home Appliance Control System)是基于人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)技术的一种创新应用,旨在提升家庭环境的生活质量和便利性。
该系统通过智能化的设备与软件,实现了对家庭电器的自动化、智能化控制与管理。
智能家电控制系统的研究从开发智能设备开始,这些设备可以通过智能家庭网关与手机、平板电脑和其他智能设备进行连接。
AI技术在智能家电中的应用主要包括语音识别、图像识别、自然语言处理和机器学习等。
首先,语音识别技术是智能家电控制系统的核心之一。
用户只需通过语音命令即可控制家电设备的开关、调节温度、亮度等功能。
例如,用户可以使用语音命令打开空调或关闭灯光,而无需直接接触设备或使用遥控器。
语音识别技术的发展使得人们与智能家电的互动更加自然、便捷,提升了使用体验和生活的舒适度。
其次,图像识别技术在智能家电控制系统中扮演着重要的角色。
通过摄像头或其他传感器,智能家电可以识别人脸、姿势和动作等信息。
例如,在洗衣机中加入图像识别技术,可以自动识别衣物的种类和数量,并根据需要调整洗衣模式和时间。
此外,智能家电还可以通过人脸识别技术实现个性化的智能化服务,例如根据用户的喜好调整音乐播放列表或自动调节灯光亮度。
第三,自然语言处理技术(Natural Language Processing,简称NLP)与机器学习的应用,使智能家电控制系统对用户指令的理解和反应更加智能化。
NLP技术能够分析和理解用户的自然语言输入,识别用户的意图,并将其转化为可执行的命令。
例如,当用户说“明天早上六点启动咖啡机”时,智能家电控制系统可以理解用户的意图,并在指定的时间自动启动咖啡机,为用户提供一杯热腾腾的咖啡。
在智能家电控制系统的研究中,可持续能源管理也是一个重要的方向。
AI技术的应用可以有效地实现能源的智能监控和节约。
智能家居系统中的智能家电控制方法教程智能家居系统的出现,使得人们的生活更加便捷和智能化。
在智能家居系统中,智能家电控制是其中一个重要的功能,它可以让我们通过手机或者语音助手来轻松掌控家中的各种电器设备。
本文将为大家介绍几种常见的智能家电控制方法,并详细解释它们的使用步骤和注意事项。
一、手机APP控制手机APP控制是目前最常见和普遍使用的控制方法之一。
我们只需要下载并安装相应的智能家居APP,通过手机连接到智能家居中心设备,即可实现对家中电器的远程控制。
使用手机APP控制智能家电的步骤如下:1. 下载并安装智能家居APP,根据系统提示进行注册和登录。
2. 将智能家电设备连接到家庭网络,并与手机APP绑定。
可以通过扫描设备上的二维码或者手动输入设备的序列号来实现设备绑定。
3. 在APP中添加设备,按照提示选择相应的设备类型,并根据实际情况输入设备的详细信息。
4. 在设备列表中选择要控制的设备,通过APP提供的操作界面来控制设备的开关、模式和定时等功能。
需要注意的是,在使用手机APP控制智能家电时,应确保手机和智能家电都已连接到网络,且处于同一网络环境中。
此外,部分智能家电可能需要通过AP模式或者配网工具进行设置,要根据具体设备的说明进行操作。
二、语音控制语音控制是智能家居系统中另一种方便实用的控制方法。
我们只需要通过语音助手(如Siri、小爱同学等)发送相应的指令,就可以实现对智能家电的控制。
使用语音控制的好处是可以通过口述指令完成操作,无需手动操作手机或其他设备。
使用语音控制智能家电的步骤如下:1. 确保智能家电设备已连接到语音助手支持的平台,如Apple HomeKit、小米智能家居等。
2. 在语音助手的设置中,连接智能家庭设备,并确保设备已成功添加到设备列表中。
3. 通过语音助手发送指令来控制智能家电。
例如,说出“打开客厅的灯”就可以控制客厅的灯打开。
需要注意的是,在使用语音控制时,要保持清晰的语音发音,并且保持与语音助手之间的良好语音识别环境,避免噪音等干扰。
南京邮电大学硕士学位论文智能家居系统中家电控制的研究与实现姓名:范丽娜申请学位级别:硕士专业:电子与通信工程指导教师:龚建荣2011-06摘要随着现阶段科学技术的进步和物质文化生活水平的不断提高,人们开始期盼着拥有一个安全、舒适、节能和便捷的家居环境。
智能家居系统通过整合计算机技术、嵌入式技术、传感器技术、网络通信技术以及自动控制技术,集中或远程监控家庭事务。
信息化社会正在逐步改变人们的生活方式与工作习惯,智能家居的开发与建设是21世纪发展的必然趋势。
本文探讨了智能家居的概况和发展趋势,分析了智能家居系统的原理及相关技术,着重对智能家居系统关键技术进行分析与研究,提出了一种智能家居系统的实现方案。
本文将蓝牙技术与ARM技术相结合,以ARM微处理器为中心建立家庭网关硬件平台,对外通过Internet网络,对内将家用电器及其他联网设施通过家庭内部蓝牙无线局域网连接成一体,实现信息家电、安全防范的集中管理。
依据对嵌入式系统构建的具体要求,探讨了嵌入式系统的体系以及开发流程,详细分析了系统硬件平台构建包括ARM微处理器的结构体系、基于ARM9核S3C2410的存储器、以太网芯片等外围电路。
研究了Linux操作系统的工作原理、内核结构、相关设备驱动以及文件系统等软件设施,针对构建基于ARM 的嵌入式控制系统,实施了对Linux系统内核和文件系统的裁剪和移植,并于文件系统中添加嵌入式Web服务器Boa、CGI服务。
关键词:智能家居;家庭网关;嵌入式;ARM;嵌入式Linux;家庭网络AbstractWith the progress of technology and the raise of material and cultural life at the present stage, people are looking forward to have a safe, comfortable, energy-saving and convenient living environment. Smart home can be centralized or remote monitoring for family affairs by integrating the computer technology, embedded technology, sensor technology, network communication technology and control technology. The information society is gradually changing the way people live and work, so the development and construction of smart home is the inevitable trend of 21st century.This paper discussed general situation and development trend for smart home. Analyzed principle and related technique of the smart home, Analyze and design the smart home, then give out the project of the smart home. Combined Bluetooth technology with ARM technology,this article created the central gateway hardware platform, which based on ARM microprocessor. We can access to public networks through Internet, and domestic appliances and other networking facilities will be connectivity into one through the Bluetooth Wireless LAN to achieve information appliances and guarantee security. According to the specific requirements of embedded system, firstly this paper discusses the embedded system and the development process briefly, analysis of the system hardware platform detailedly including the structure of ARM microprocessor, the memory of S3C2410 and Ethernet chip based on ARM9 nuclear .Secondly study the work principle, kernel structure, related device drivers of operating system Linux and file system. Cutting and transplanting Linux kernel and file system based on the ARM, and adding the embedded Web server Boa, CGI .Key words:Smart Home; Home Gateway; Embedded; ARM; Embedded Linux; Home Networking南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名:_____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。
本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。
除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。
论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院(筹)办理。
研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________第一章绪论1.1 课题研究背景21世纪是信息化的世纪,随着人们生活水平的提高以及房地产业的发展加上计算机技术、通信技术和网络技术的发展,智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。
智能家居不仅能给用户提供安全、健康和舒适的生活环境,而且用户能够远程监控自己的家居状态和控制家电设备。
智能家居将各种信息设备和住宅设备通过家庭网络连接起来,并保持这些设备与住宅的协调,从而构筑成舒适安全的信息化居住空间,满足人们在家中生活、工作、娱乐和交流的需要,提供安全防护、社区管理的手段。
智能家居又称智能住宅,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[1]。
与普通家居相比,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,而且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换功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性。
智能家居的开发与建设是21世纪发展的必然趋势。
通过家庭设备的网络化,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
实现对各种家用电子设备的智能管理和对家庭安全环境的监控保护,从而达到提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的目的。
随着无线通信和嵌入式系统的发展,短距离无线通信技术及嵌入式微控制器技术将在智能小区、智能家庭的建设和控制系统中有广泛的发展前景。
因此,基于ARM和蓝牙技术的智能家居解决方案是实现家居智能化的一种建设性的提议,具有一定的现实意义且有较强的研究价值。
1.2 国内外研究现状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)。
1984年美国联合科技公司(United Technologies Building System)在美国康奈迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的City Place Building中首次融入建筑设备信息化、整合化概念,出现了首栋智能型建筑,从此开启了智能家居系统发展的时代。
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。
智能家居概念在中国出现始于20世纪90年代中后期。
我国的智能化住宅和智能化小区建设,最初始于广州、深圳和上海等沿海开放城市,逐步向内地扩展。
21世纪全世界智能化建筑的一半以上将兴建在中国大地上。
智能家居的发展大致经历了四代:第一代主要是基于同轴线、两芯线进行家庭组网,实现灯光、窗帘控制和少量安防等功能。
第二代主要是基于RS-485线、部分基于IP技术进行组网,实现可视对讲、安防等功能。
第三代实现了家庭智能控制的集中化,控制主机产生,包括安防,控制、计量等业务。
第四代基于全IP技术,末端设备基于Zigbee等技术,智能家居业务提供采用“云”技术,并可根据用户需求实现定制化、个性化[2]。