智能控制系统的类型层出不穷

- 1 - 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]。

产品应用场景举例

随着科技的不断进步和创新，各种新型产品层出不穷，为我们的生活带来了许多便利和乐趣。产品的应用场景广泛多样，涵盖了各个领域。本文将通过举例，介绍几种产品的应用场景，展示其在不同场合的用途和价值。

一、智能手表

智能手表是一种结合了时尚与科技的产品，其应用场景多元化。首先，它可以作为时间工具，在日常生活中提醒我们准确的时间信息，方便我们合理安排时间。其次，智能手表具备一些健康功能，如心率监测、计步、睡眠监测等，可以帮助人们更好地关注健康状况。再者，智能手表还可以连接手机，通过蓝牙技术实现来电提醒、信息通知等功能，使得人们无需频繁拿出手机，就能随时获取信息。此外，智能手表还可以作为运动助手，记录运动轨迹、消耗卡路里等数据，帮助运动爱好者科学合理地锻炼。

二、智能音箱

智能音箱是近年来非常受欢迎的智能家居产品，其应用场景也非常广泛。首先，智能音箱内置了语音助手，用户可以通过语音指令控制音箱执行各种操作，如播放音乐、查天气、查询资讯等。其次，智能音箱还可以与其他智能设备连接，如智能灯泡、智能门锁，形成智能家居系统。用户可以通过语音指令控制智能音箱，实现对整个家居系统的远程控制。再者，智能音箱还可以用作家庭娱乐中心，连接到电视或者投影仪，实现家庭影院的效果，为用户提供身临其境的观影体验。

三、智能门锁

智能门锁是一种以密码、指纹、刷卡等多种方式来替代传统机械锁的产品。它的应用场景主要集中在家庭和商业领域。在家庭中，智能门锁可以提供更加安全、便捷的门禁方案。家庭成员可以通过指纹或者密码打开门锁，无需携带钥匙，同时也不必担心因为丢失钥匙而导致安全隐患。另外，智能门锁可以通过远程授权，为亲友或者租客提供临时的门禁权限，方便他们进出。在商业领域，智能门锁可以应用于公寓、写字楼等场所，实现对人员出入的精确控制和记录，提高安全性和管理效率。

四、智能家电

智能家电是当前智能家居领域的重要组成部分，其应用场景多种多样。举个例子，智能冰箱可以连接到互联网，通过智能传感器实时监测食物的存储情况，提醒用户食物的保质期，并自动为用户生成购物清单。智能洗衣机可以根据衣物的种类和污渍程度，智能调整洗涤程序，提供更加个性化的洗涤方案。智能空调可以与人体感应器相结合，通过感知人体的存在来调整温度和风力，实现更加智能的节能效果。智能家电的应用，使得家庭生活更加智能化、便捷化。

一种书房灯光的智能控制系统设计

项目信息：本文得到大连科技学院2021年度大学生创新创业训练计划项目资助，项目号是：X202113207034。

作者简介：樊晓勇（1974.03-），男，汉族，河南安阳人，工学硕士，大连科技学院副教授，研究方向：计算机应用、物联网应用。

摘要：随着智能家居的发展家居设备越来越具有智能化，书房灯光能进行智能化控制将给使用者带来很大便利。文中介绍基于单片机的书房灯光控制系统，通过光照和红外传感器使得书房灯可以感应环境变化，通过语音模块可以用语音控制书房灯光，通过手机APP可以与单片机进行通信从而控制书房灯。智能书房灯光控制是实现智慧书房的重要组成部分。

关键词：灯光控制；语音模块；APP

1引言

近年来随着物联网的发展、智能家居的兴起，越来越多的物联网产品进入了大众的生活中。在家居照明方面，相关的物联网设备也是层出不穷。设计一个基于物联网的书房灯光控制系统，可以为现代人们的生活提供更多的便利。该系统基于单片机以及语音模块对书房灯光进行控制，如图1所示为系统的主要功能模块图。

图1 功能模块图 通过红外感应传感器，当人进入书房后灯就开启，离开房间后灯光关闭，做到人进灯开，人走灯灭。通过光照传感器采集书房光线强度，使得书房灯可以依据环境光照而调节亮度，满足人们不同环境下，对灯光的不同需求。

通过语音识别模块用户可以语音控制书房灯光，手机通过WIFI模块与系统连接后用户就可以使用手机APP控制书房灯光。另外增加温度传感器监测书房温度，当温度超过阈值让蜂鸣器发出报警声，以提醒人环境温度的变化。

2系统设计

1）主控电路

采用Arduino开发板作为系统的主控电路，Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，能通过各种各样的传感器来感知环境[1]。本系统采用的开发板集成了WiFi模块可以方便与手机连接进行数据传送[2]。

2）传感器

系统用到的传感器有：红外传感器、光敏传感器和温度传感器。红外传感器检测书房是否有人，当用户进入书房自动亮灯，当用户走出书房自动灭灯。光敏传感器检测室外光强，从而自动调节灯光达到适宜亮度。温度传感器检测书房温度，当温度过高时发出安全提示。

基于STM32单片机的智慧病床控制系统设计

本科生毕业设计(论文)

天津中德应用技术大学

本科生毕业论文（设计）的声明

本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或没有公开发表的作品内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。

学位论文作者签名:

本人声明:该学位论文是本人指导学生完成的研究成果,已经审阅过论文的全部内容,并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。

学位论文指导教师签名:

基于目前5G网络的飞速发展,带动着物联网技术的发展,物联网技术的应用范围越来越广泛。本文首先介绍说明了由意法半导体公司生产的微处理单元STM32系列的产品,分析了STM32H743的主要特性,讨论了STM32在各个领域的重要作用,对其原理做了深入的分析。在这之后介绍了各种常用的网络传输协议,结果参考调研最终选用MQTT协议来传输数据。最后利用MQTT协议来对接物联网云平台来实现数据的上传以及指令的下发。在这次毕业设计的任务中,运用到了意法半导体公司的STM32系列处理器,MQTT协议,物联网实时操作系统,温湿度传感器、WiFi模块以及嵌入式开发的IDE keil5等软硬件,逐步架构起智慧病床课件的制作过程。最终把基于STM32单片机的智慧病床控制系统的成品课件在网络上发布。

Based on the rapid development of 5g network, it drives the development of Internet

of things technology, and the application of Internet of things technology is more