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《智能家居控制系统设计与实现》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。
智能家居控制系统通过将家庭内的各种设备进行联网，实现远程控制、自动化管理等功能，极大地提升了人们的生活品质与居住体验。
本文将重点讨论智能家居控制系统的设计与实现，包括系统架构、功能设计、关键技术以及实际的应用场景等。
二、系统架构设计智能家居控制系统的架构设计主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分包括各类传感器、执行器、网络设备等，软件部分则包括操作系统、控制算法、用户界面等。
1. 硬件架构硬件架构主要包括中央控制器、传感器网络、执行器等部分。
中央控制器作为整个系统的核心，负责接收用户的指令，处理各种传感器数据，并控制执行器进行相应的操作。
传感器网络则负责收集家庭环境中的各种信息，如温度、湿度、光照等。
执行器则根据中央控制器的指令，执行相应的操作，如开关灯、调节温度等。
2. 软件架构软件架构主要包括操作系统、控制算法、用户界面等部分。
操作系统负责管理系统的各种资源，提供各种服务给上层的软件。
控制算法则是实现智能家居功能的关键，包括设备的联动、自动化管理等。
用户界面则提供给用户一个友好的操作界面，方便用户进行各种操作。
三、功能设计智能家居控制系统应具备以下功能：1. 远程控制：用户可以通过手机、电脑等设备，远程控制家中的设备。
2. 自动化管理：系统可以根据用户的习惯，自动控制家中的设备，如自动开关灯、调节温度等。
3. 设备联动：系统可以根据用户的操作，实现设备的联动，如打开电视时自动开灯等。
4. 报警功能：当家中出现异常情况时，系统可以发出报警信息，提醒用户进行处理。
四、关键技术实现智能家居控制系统需要掌握以下关键技术：1. 网络通信技术：智能家居系统需要通过网络进行通信，因此需要掌握各种网络通信技术，如Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等。
2. 传感器技术：传感器是收集家庭环境信息的关键设备，需要掌握各种传感器的原理和使用方法。
KNX/EIB智能建筑控制系统方案一、电气KNX/EIB智能建筑控制系统介绍随着人们对建筑品味的日益提高，人们在希望降低能源消耗的同时，对建筑物电气安装的灵活性、舒适性与功能性也提出了越来越高的要求，它有力的推进了建筑系统工程的发展。
建筑系统工程的基础是建筑安装技术的一体化，打破行业的界线，将智能化的家庭技术与楼宇技术的全部功能包揽于一身。
传统的电气安装技术已难以满足现代化建筑的需要，所谓智能化的建筑成为当今先进建筑的必然。
早在20世纪80年代中期，各家公司就已不谋而合的酝酿着将总线技术应用于电气安装技术与楼宇技术，人们已经发现各个厂家专用系统的进入市场，给市场的相互广泛渗透设置了屏障。
在此背景下，发源于欧洲的KNX/EIB（European Installation Bus，欧洲安装总线）智能安装系统应运而生。
KNX/EIB是将目前计算机控制技术领域最新的现场总线技术应用于传统的电气安装领域的新技术，它使来自各行各业各工种的各个单独的产品和系统联合成为一个相互联通的系统，有效地实现了对照明、调光、百叶窗、场景控制、用电负荷控制、安保、供热系统等的智能控制，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中方便地根据用户的需求进行变更，成为真正灵活智能的电气安装系统。
它的优势是传统电气安装所无法比拟的。
1. KNX/EIB 面向未来的电气安装系统现代的建筑离开电是无法想象的。
无论是传统的照明和插座，还是现代化的通讯、安保等技术，都离不开电的供应。
KNX/EIB技术本身是在传统电气安装技术基础上引入现场总线概念而发展起来的，它对传统电气安装技术而言是一次突破性的革命，是当今建筑技术领域非常优秀的技术标准。
KNX/EIB总线系统适用于工业建筑、楼宇建筑和住宅建筑。
工程设计简单和使用过程中的灵活性与经济性，已经使KNX/EIB获得了日益广泛的应用，它克服了传统安装技术的诸如控制电缆的数量的不断增多、工程设计耗时费力、火灾负担高以及维修与故障查找的能见性差等许多缺点，综合了过去必须使用许多单个系统才能完成的建筑功能，它具有现场总线技术的核心优点如系统结构简单，设计、安装和维护方便，全分散控制等，解决了建筑中由于涉及工种和功能过多而导致系统过于独立和操作复杂的问题，电力线可直接通向用电设备，传感器可方便的用总线电线来连接，相同的界面、相同的按钮、跨行业的一体化控制，应用领域空前扩展。
F福建电脑UJIAN COMPUTER福建电脑2017年第11期0引言智能家居从本质上而言是对网络通信技术、综合布线技术和自动化控制技术的综合运用，将家居设备通过通信网络构建成高效管理系统[1]。
随着行业的发展，智能控制的功能多元化，控制的对象不断扩展，控制的联动场景要求更高，为此带来各研发厂商针对不同目标群体，所生产的智能家居产品的配套操作系统、通信协议等技术标准参差不齐，给系统的集成带来了很大的困难[2]。
本文整合分离当前比较流行的智能家居系统的优缺点，提出了一种基于多总线型结构，有多种可视化控制方式的智能家居系统的设计方案，旨在为人们提供更为便利、强大、稳定的系统去管控各类家居电器。
1总线型多控式智能家居系统1.1系统概述本系统采用了CAN 和RS485两种总线，CAN 总线作为主总线，连接所有的控制器，充分了利用它的非破坏性总线仲裁、传输距离远等优点。
RS485将转换器和小范围的执行器连接起来，满足了家中执行器节点多的需求。
市面上大多数的智能家居产品的交互形式单一，操作不够人性化，本系统提供了多种可视化的控制方式，包括有线的可视化控制器，可视化遥控器，手机APP 等。
每个可视化控制器/转换器可连接多个执行器，系统可以实现在任一个可视化控制器对任意的执行器进行控制以及查看家中所有电器、传感器的状态。
系统组成结构图如图1所示。
1.2系统各功能模块的主要作用（1）可视化控制器/转换器：可视化控制器用于接收用户的操作，显示所有电器的状态。
转换器负责采集一些实时性较强的信息，根据设定是否自动执行某些操作，并将数据转发到其余的转换器上，转换器接收到指令后对指令进行解析，当一级地址符合时，转发到执行器，否则存入哈希表中。
（2）执行器：接收来自转换器的控制指令，并根据指令做出相应的动作以控制家居设备的工作，例如控制家中电器的各种功能，窗帘的启合等。
执行器在处理结束后发出相应的回执信息，转换器会根据这个回执信息来决定是否重试。
《智能家居控制系统设计与实现》篇一一、引言随着科技的快速发展，智能家居系统已经成为现代家庭和办公环境的重要组成部分。
智能家居控制系统通过将先进的电子技术、网络通信技术和自动化控制技术相结合，为人们提供了更加便捷、舒适和安全的生活环境。
本文将详细介绍智能家居控制系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要进行需求分析。
需求分析是确定系统功能、性能和可靠性的基础。
通过对用户需求进行调研，我们可以得知用户希望智能家居控制系统能够实现的功能，如灯光控制、窗帘控制、安防监控、环境监测等。
此外，还需要考虑系统的可扩展性、易用性和安全性。
2. 系统架构设计根据需求分析结果，设计合理的系统架构。
智能家居控制系统通常由感知层、网络层和应用层组成。
感知层负责采集环境信息和设备状态；网络层负责将感知层的数据传输到应用层；应用层负责处理数据并下发控制指令。
3. 硬件设计硬件设计是智能家居控制系统的重要组成部分。
根据系统需求，选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设备。
同时，需要考虑设备的兼容性、功耗和稳定性等因素。
此外，还需要设计合理的电路和电源方案，以确保系统的正常运行。
4. 软件设计软件设计包括操作系统设计、数据传输协议设计、应用程序设计等。
操作系统负责管理硬件设备和软件资源，提供友好的人机交互界面。
数据传输协议负责确保数据在各设备之间的传输效率和安全性。
应用程序负责实现各种功能，如灯光控制、窗帘控制、安防监控等。
三、系统实现1. 硬件实现根据硬件设计，制作电路板、安装传感器和执行器等设备。
同时，需要编写驱动程序，以实现对硬件设备的控制和管理。
2. 软件实现软件实现包括操作系统开发、数据传输协议实现和应用程序开发等。
操作系统需要支持多任务处理、设备管理等功能。
数据传输协议需要支持多种通信方式，如WiFi、蓝牙等，以确保数据传输的可靠性和效率。
应用程序需要根据用户需求进行开发，提供友好的人机交互界面和丰富的功能。
基于KNX总线的办公场所智能照明系统设计过近年来，随着科技的发展和人们对绿色、智能化生活的追求，智能照明系统已经成为办公场所装修中不可或缺的一部分。
基于KNX总线的智能照明系统在办公场所中的设计过程中，可以根据具体的需求和场所特点，进行以下步骤:1. 系统规划在设计过程的最开始，需要对办公场所的照明需求进行分析和规划。
需要考虑到的因素包括：照明亮度、照明模式、照明区域划分等。
可以根据实际情况，将办公场所划分为各个照明区域，例如大厅、办公室、会议室、洽谈室等。
然后根据每个照明区域的需求，选择合适的照明方式和控制方式。
2. 设备选型在基于KNX总线的智能照明系统设计中，需要选购合适的设备和产品。
KNX总线系统可以实现各种不同类型的设备之间的互联和通信，因此在选购设备时需要考虑到其兼容性和可扩展性。
可以选择支持KNX协议的灯具、开关、传感器等设备，以及KNX总线控制器和网关等设备。
3. 布线和安装设计布线时，需要根据办公场所的具体情况进行合理的布线规划。
可以选择将各个照明区域的设备集中于一个控制柜中，然后通过总线线缆将各个设备连接起来。
布线过程中需要注意线缆的选择和安装方式，确保可靠的连接和防护。
4. 系统编程和调试在设备安装完成后，需要进行系统编程和调试。
通过使用KNX系统编程软件，可以对照明系统进行编程，配置各个设备之间的互动关系、照明模式切换、传感器检测等功能。
调试过程中可以通过调节参数和测试设备反馈信息，确保系统运行稳定和按需功能正常。
5. 系统运营和维护完成调试后，智能照明系统即可投入正常使用。
在系统运营和维护过程中，需要定期对设备和线缆进行检查和保养，确保系统的稳定性和可靠性。
可以根据实际需求对系统进行升级和扩展，以满足办公场所不断变化的需求。
基于KNX总线的办公场所智能照明系统设计过程中，需要根据实际需要和场所特点，综合考虑照明需求、设备选型、布线和安装、系统编程和调试等方面的因素，以实现节能、智能、舒适的照明效果，提高办公场所的工作效率和环境品质。
KNX灯控施耐德电气智能照明系统方案KNX（Konnex）是一种基于开放标准的智能家居控制系统，被广泛应用于照明、空调、安全监测等领域。
而施耐德电气是一家全球领先的电气设备和智能解决方案供应商，其主要业务涵盖了电力管理、自动化管理、低压产品以及安防系统等。
结合KNX和施耐德电气的优势，可以实现更灵活、高效、智能的照明控制系统方案。
首先，KNX灯控系统可以实现智能化的照明控制。
通过连接KNX设备和灯具，可以实现灯光的远程控制和定时控制。
用户可以通过智能手机、平板电脑等设备，随时随地控制灯光的开关、亮度和色温等参数。
同时，可以根据预设的时间表，实现自动化的灯光控制，根据天亮天黑的时间自动开关灯光，节省能源的同时提高生活的便利性。
其次，KNX灯控系统可以实现照明场景的定制。
用户可以通过KNX系统，预设不同的照明场景，根据不同的需要，一键切换不同的场景。
例如，用户可以预设一键切换到"会议模式"，将所有灯光调暗，提供舒适的会议环境；或者切换到"观影模式"，将灯光调至最低亮度，为观影提供更好的观影体验。
通过灵活的场景定制，可以满足用户不同的需求，提升使用体验。
第三，KNX灯控系统可以实现照明设备的联动控制。
通过KNX系统，可以将照明设备与其他智能设备进行联动控制，实现智能化的家居管理。
例如，用户可以设置当人们进入房间时，灯光自动打开；当人们离开房间时，灯光自动关闭，从而实现节能的效果。
此外，还可以将照明设备与窗帘、音乐设备等进行联动控制，实现更加智能的家居体验。
最后，施耐德电气作为一家全球领先的电气设备和智能解决方案供应商，其产品具有高质量和可靠性。
施耐德电气提供了各种灯控产品，包括开关、调光器、传感器等，可以满足不同用户的需求。
同时，施耐德电气还提供了完善的售后服务，保障用户的使用体验。
综上所述，KNX灯控施耐德电气智能照明系统方案可以实现智能化、灵活化、定制化的照明控制。
浅谈基于KNX总线的智能家居控制系统设计、编程与安装
发表时间：2018-10-14T12:53:18.410Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：冉勇宁[导读] 摘要：本文通过一个简单的智能家居实际案例智能客厅展室，阐述了一个基于 KNX 总线的智能家居工程项目控制系统的设计步骤与方法，编程步骤与方法以及安装要点与注意事项。
（云南省开远市云南红河技师学院云南开远 661600）摘要：本文通过一个简单的智能家居实际案例智能客厅展室，阐述了一个基于 KNX 总线的智能家居工程项目控制系统的设计步骤与方法，编程步骤与方法以及安装要点与注意事项。
关键词：KNX；智能家居；控制系统；ETS
一、前言
KNX 是家居和楼宇控制领域的开放式国际标准，是由欧洲三大总线协议 EIB、BatiBus和EHSA合并发展而来。
该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家居、楼宇自动化的完整解决方案。
根据KNX标准，组成的控制系统具有：
1、稳定性：公建项目全球的市场占有率最高；在欧洲国家已成功应用20多年，在世界范围内已有 20000多个项目成功经验。
2、可靠性：KNX总线是低压电源供电，以弱电控制强电，更安全可靠。
3、灵活性：控制功能容易改变，重新设置参数代替了重新安装，系统容易修改和扩展。
4、便利性：可实现就地、遥控、远程控制。
5、节能性：科学管理和控制灯光、空调等设备开关与运行时间长短，大大降低用电量，可降低耗能，并延长灯光、空调等设备的使用寿命.
6、开放性：目前已被批准为国际标准、欧洲标准、美国标准和中国标准 (GB/Z 20965)。
7、兼容性：ABB、西门子、施耐德、海格、尚飞、广州河东、广州视声等众多厂商产品互联互通。
二、智能家居控制系统的设计
一个实际的智能家居工程项目（例如：智能客厅、三室两厅智能家居、智能别墅等，本文以智能客厅展室为例），设计方法与步骤如下：
1、根据建筑图纸及用户要求确定控制方案
由表一用户需求，可分析确定智能客厅展室控制系统应由照明控制系统、电动窗帘系统、背景音乐系统、电视、空调控制系统、视频监控系统、报警系统、可视对讲系统和远程控制系统组成。
2、确定控制设备（驱动器）的型号、数量及位置
由用户需求可知，⑴只有客厅吸顶灯（一个回路）需要调光，故选择一块二路调光执行器，且调光执行器的容量要大于吸顶灯容量，并有余量。
⑵RGB灯带的彩色调光（三个回路），可选择一块四路LED调光执行器。
⑶6盏射灯，电视机侧2盏（一个回路），沙发侧2盏（一个回路），左、右侧2盏（一个回路），共（三个回路）开关控制，另外电视机电源插座、空调电源插座、饮水机电源插座（三个回路），故选择一块八路开关执行器，容量选择同上。
⑷窗帘一扇（单层一个回路，双层二个回路），故选择四路百叶窗执行器。
型号如表一所示，采用广州视声产品，该产品数据库具有中文版。
3、确定智能面板、传感器的型号、数量及位置
同理，可确定智能面板、传感器的型号、数量如表一所示。
4、确定系统设备和其它设备的型号、数量及位置
同理，系统设备和其它设备的型号、数量如表一所示。
表一
5、确定建筑的KNX网络结构
设计的智能客厅展室控制系统网络拓扑图如图1所示，由于这智能客厅展室控制系统简单，KNX总线设备少，网络结构仅为线结构。
6、制图：（a）绘制灯光等回路图及控制设备点位图
（b）绘制配电系统图及施工图
三、智能家居控制系统的编程
一个智能家居控制系统工程项目的编程，不仅仅是利用ETS调试软件进行项目的编程与调试，可能还涉及其他一些配置软件的编程，例如，这款5寸触摸屏需要自定义按键图标、功能，故要用5寸触摸屏配置软件配置智能客厅展室所有需要触摸屏操作控制的设备按键图标（即设置页面和页面上按钮数量以及功能和组地址），并通过触摸屏SD卡读入程序。
图2 a)为配置好的灯光插座控制页面，图b)为RGB调光页面，其他页面省略。
a) b)
图2
又如，当要用触摸屏或手机对电视，空调等进行操作控制，就要通过红外学习软件，进行红外代码的学习，并保存和下载到红外发射器中。
又如，背景音乐主机，采用的是奥斯迪DM836，属于第三方设备，他需采用485协议进行控制，故首先需要通过RS485双向转换器连接到KNX总线，再采用RS485双向转换器配置软件进行配置，将控制组地址转换为485协议的控制报文，对DM836背景音乐主机进行控制，如图3所示。
图3
利用ETS调试软件进行项目的编程与调试，这是编程的主体内容，通常，一个项目的编程主要步骤：①创建新项目→②创建拓扑结构（或创建楼宇结构）→③设置智能模块参数→④选择编辑通信对象→⑤配置组地址→⑥下载物理地址和应用程序→⑦最后调试，检查功能是否满足要求。
555
本文中采用ETS5调试软件。
打开调试软件，建立一个新的项目如红河技师学院客厅展室，分别导入所用智能模块的产品数据库，在新支线下插入各智能模块如图4中左侧所示，并在参数页按功能要求进行相应参数的设置，建立群组地址，并进行关联。
图4中右侧所示为八路开关执行器（物理地址：1.1.4）已设置好参数后，并在所选择的通信对象（对象功能）上关联了相对应的组地址画面，其余元件同理进行。
最后下载每一个智能模块的物理地址（必须保证维一性）和应用程序，并调试，检查功能是否满足要求。
实践检验证明，使用效果良好。
四、智能家居控制系统的安装
1、配电箱：
选择照明配电箱位置，各种空开，总线电源和各种执行器，24V DC供电电源都统一安装在配电箱内。
2、布线：
⑴室内所有需要智能模块控制的回路零火线都汇集到配电箱对应执行器位置，并做好明确标识。
⑵各个智能面板、智能触摸屏和空气质量传感器（为86底盒安装方式），按用户位置要求安装于预埋的标准86底盒中，其他传感器如移动、照度传感器（为吸顶安装方式），按功能要求安装在相应位置。
⑶从配电箱拉1条KNX总线电缆到各个面板位置、触摸屏位置、传感器位置，采用手拉手、星型、树型结构连接都可以，也可以混合使用，但不要接成环型。
⑷从每个电动窗帘位置布一条（RVV 4*1.0护套电源线）到配电箱（如果是双层窗帘需要放2条电源线），并作标记。
⑸从配电箱留一条网线到外网的路由器的接入位置。
⑹ KNX总线为﹤30v低压信号线，需要单独配管，与强电管之间的间距应≥50mm。
⑺在配电箱进出口，KNX总线进线孔应该与电器设备控制线严格分开，理想情况为KNX总线电缆与电源控制线分别为左右进线或者上下进线.
⑻原则上要按图纸布线，但布线讲究就近原则，实际的布线情况还要根据现场的具体情况来具体判断，图纸仅作为初步参考。
参考文献
[1]基于KNX智能家居的应用[J].任志勇，张立全，陈爽.重庆电子工程职业学院学报.2010(04)
[2]基于智能家居网络系统的通信协议实现[J].刘德新，刘俊.深圳信息职业技术学院学报.2014(03)。
