智能家居方案范文精選

摘要：本文討論了基于5.0嵌入式操作系統，以使用IntelXScale270為CPU的ARM10嵌入式實驗箱為硬件基礎，以VisualStudio2005和Delphi為軟件開發平臺的智能家居系統的設計與實現。通過詳細的系統設計過程，開發了相應的軟件程序，包括嵌入式操作系統WindowsCE5.0的定制、應用程序的界面設計、程序開發和單片機系統的底層編程。本設計融合了嵌入式系統、通訊、單片機、軟件開發等學科的知識。系統測試結果表明，該系統設計基本滿足要求，并有一定的功能擴展空間。

關鍵詞：智能家居，嵌入式系統，WindowsCE，VisualC++，Delphi

1緒論

目前，科學技術發展迅速，借助飛速發展的網絡和信息技術，人們可以足不出戶地縱覽全球。為了適應信息化的需求，科研機構將智能化的理念引入小區管理，并進一步引入家庭，從而產生了智能家居的概念。將手機通信和以太網通信技術引入智能家居的設計，恰好利用了現有的良好的通信條件，使在外的業主能及時了解家中的安全，提高業主的安全感，而且通過手機實時控制家電，提高了業主生活的舒適度。

本文提出了基于嵌入式系統ARM10的智能控制平臺的設計，功能包括了短信控制家電，傳感器探測非正常環境并且通過手機短信告知業主，以及以太網實時視頻監控等功能。

2系統設計方案

摘要：針對房屋在日常中會遇到的安全使用問題，設計實現了一套基于WSN的智能家居監測服務平臺，能夠實時監測家庭內部的環境的基本情況，為家人帶來舒心的生活環境。系統設備主要通過ZigBee進行內部網通信傳輸采集的數據，通過樹莓派搭建本地服務中心進行局域網管理，在有網絡的環境中能夠自動地將數據備份到服務器中。當系統監測到家庭的環境變化時會對戶主進行及時的安全提示，主要介紹了此套平臺架構的設計思路。

關鍵詞：智能家居；無線傳感器網絡；WSN；監測平臺;樹莓派服務中心；智能安全提示

隨著5G網絡建設，物聯網得到了前所未有的發展，已經廣泛應用于生活中，智能家居設備已經隨處可見。智能音箱已經能夠正常與人對話并且按照人們的語音指令完成相應的控制操作，例如，通過語音控制電燈打開及關閉，調節窗簾的打開范圍。家居是越來越智能便捷，攜帶了各類傳感器的智能小家電也不斷地進入人們的眼簾［1］，讓我們更方便地體驗生活。與此同時，人們更加注重生活安全衛生，注重各種裝修材料對身體造成的影響。在家居環境中，良莠不齊的裝修材料在一定程度上對身體造成了影響。例如日常使用的柜子、家具設備均會不斷地釋放甲醛，當其含量達到一定濃度時，對身體是有危害的［2］。在陰雨天，雨水是否會飄進房間對地板或室內家具造成不可逆的影響。家里的電器設備是否溫度過高而容易引發物品燃燒，空氣中是否存在令人過敏的粉塵，均需要安全的對其進行監控［3］。目前市面上已經存在檢測有害氣體的工具，然后往往缺乏對人們安全的智能提醒［4］。對于人們居住時間最長的房屋而言，需要將室內的各項環境指標進行數字型、實時性、智能型、提醒性的智能監測。為了更好地評估室內居住環境，室內有害氣體危害人體的健康［5］，本文提出了基于WSN的智能家居環境監測服務平臺的框架。通過為建筑構建溫度、天然氣、煤氣等傳感器的監測［6］，由低功耗、低成本的ZigBee網絡［7］進行匯集，中心設備進行數據傳輸和命令下發［8］，通過Wi－Fi發送到服務器，最后通過移動端對其進行查看監控。

1智能家居監測系統的設計思路

1．1智能家居系統的設計

WSN的智能家居環境監測總體功能框架主要分為監控子系統和控制子系統，具體功能如圖1所示。從圖1可知，在設計上圍繞環境監測和系統控制兩大模塊進行設計，其中監控子系統主要部署了網絡通信設施，包含傳感器終端節點組網、命令送達及數據傳輸等功能。關鍵環節是數據的采集，包含對環境中慢性影響健康的氣體傳感器監測和短期傷害性較強的特征監測。基于傳感器類型和房屋結構特征，根據區域特征設置傳感器及采集周期。例如，洗手間由于其使用特性導致比較重的濕度和浴霸瞬間增加空氣的溫度，需要為其設置溫度、濕度、空氣質量的傳感器，同時要求傳感器節點必須保證具有一定的防水性和耐熱性。洗手間在使用時采用密集采集的方式，而其余時間則采用稀疏采集模式。廚房是容易滋生細菌和各種小動物躲藏的絕佳地方，需要對空氣濕度、地面濕度、墻面濕度、燃燒氣體進行嚴格控制，還可以設置物體檢測傳感器。臥室是對居住環境要求最高的地方，主要監測噪聲是否超標、空氣濕度是否在舒服的范圍內［9］、監測窗戶是否出現飄雨的現象，提醒用戶及時關窗；監測窗戶光照強度變化，及時調整窗簾的閉合程度。對于房屋而言，裝修材料的甲醛是威脅生命健康的重要因素之一，需要為各臥室和廳安裝甲醛傳感器。本套系統中主要選取空氣質量、溫度、濕度、光照強度、天然氣／煤氣、甲醛等作為監測的對象。在無線通信環節中，主要采用ZigBee在節點與匯集節點間進行近距離通信，由匯集節點實現對子節進行自主組網、下達工作采集命令、收集傳感器數據、上傳傳感器數據等功能。由于無線傳感器節點是部署在居住的環境中，可以直接使用家用電作為其主要電源，鋰電池作為其備用電源。在控制子系統中，主要負責接收匯集節點接收到的數據，將其進行解析并保存并下達傳感器采集指令。信息數據主要通過公眾號進行顯示，用戶在公眾號可實現數據顯示、命令下發、歷史數據對比等功能。

摘要：對于家用智能鏡子類產品的市場進行全面的整合分析。以產品市場調研入手，建立產品檔案，并整合價格功能及技術，綜合分析家用智能鏡子產品的市場分布及趨勢變化，提煉出代表性產品進行市場定位和價值分析，分析提出智能鏡子的發展方向。研究分析可得家用智能鏡子相關產品近年來在越來越多地出現，但其市場還未成熟，功能定義尚未清晰。本文通過對智能鏡子產品的分析，可總結出產品場景、功能、市場以及核心價值定義的問題點，為設計制作相關產品提供方向性的參考，為分析家用智能鏡子及相關產品的研究提供了框架和方法。

關鍵詞：智能家居；智能鏡子；市場定位；產品價值；SET因素

家用智能鏡子產品是如今各類智能硬件產品之中的一個細分門類，其產品屬性是在家庭環境中使用，以鏡面顯示為載體的智能設備。智能鏡子產品屬性組成較為簡單，但無論從產品實際功能、產品體量、使用環境、適用人群、價格區間，都有很大差別。真正付諸量產的消費級智能鏡子產品，還沒有達到一定的市場覆蓋率，消費者對于此類產品，還沒有形成統一的認知。

一、家用智能鏡子產品概念分析和引入

家用智能鏡子是一個較新的產品概念，是智能系統的衍生產物。家用智能鏡子，以鏡面顯示將屏幕和鏡子的界限打破，讓承載信息的屏幕更好更無縫地融合進人們的生活。家用智能鏡子的硬件組成分為輸入和輸出兩大塊。用戶所有的操作，對產品本身進行的所有輸入指令反應可落實為：觸控屏、按鍵、攝像頭捕捉、麥克風……乃至一些外接的傳感器設備，諸如體脂測量、體重計、紅外光譜等。而智能鏡子給用戶所有的輸出信息媒介，則可以通過屏幕顯示、揚聲器、燈光等等，也可以通過Wi-Fi或藍牙模塊，連接至用戶的移動設備和云端。在以上的硬件之中，鏡面顯示是智能鏡子產品的基本產品特征，是劃分智能鏡子基本屬性的先決條件。

二、基于功能屬性的產品分類研究

摘要：隨著建筑工程行業的迅速發展，建筑設計逐漸智能化。在現代高層住宅建筑設計中，智能化設計具有重要作用。設計人員需要做好建筑智能化方案規劃與設計工作，同時加強智能化系統質量管控，從而提高建筑整體質量。本文主要對現代高層住宅建筑智能化設計進行深入分析，并提出一些合理的意見和措施，以期為相關人員提供一定參考。

關鍵詞：高層建筑；設計方案；智能化設計；建筑功能；優化措施

在現代高層住宅建筑的智能化設計中,設計人員需要明確設計目標,準確掌握設計要點,保證高層住宅建筑智能化系統運行高效、穩定,進而建設出高質量的智能化高層住宅建筑。

1高層住宅建筑智能化設計目標

高層住宅建筑智能化設計是為了將信息系統、公共安全系統、建筑設備管理等系統融為一體,為人們提供節能環保、高效便捷、健康安全的生活居住環境。與現代商務中心、商業辦公樓等的設計不同的是,高層住宅建筑智能化設計主要應用了現代化信息技術以及先進設備,對高層住宅建筑及其所在小區進行集成化設計,創建出更加快捷、便利的居住模式。另外,設計人員還可利用網絡技術,將生活服務類系統囊括在一個智能化的系統中,進而充分發揮智能化系統的高效率、多功能、便利性、舒適性等優勢。總之,高層住宅建筑智能化設計就是為了滿足人們的生活居住需要,以提高建筑功能性、舒適性、安全性、便利性等為主要目標,結合現代化信息技術而開展的一項設計工作。[1]

2高層住宅建筑智能化設計要點

一嵌入式技術相關課程特點

嵌入式技術融合了先進的集成電路技術、通信技術和計算機軟硬件技術，設計學科眾多，具有很強的實用性和專業性，是一個技術密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。由于涉及多個學科的交叉，嵌入式技術課程除了包含傳統的應用電子技術專業課程外還涵括了一些正處在發展中的新興的技術課程。嵌入式技術教學體系主要體現以下4個特點：①知識涉及面廣。嵌入式技術的理論和實踐幾乎涵蓋了計算機科學與技術、電子信息工程、通信工程等多個專業的基礎知識，知識體系要求比較全面。所以嵌入式技術涉及多學科專業的相互融合，而且大多為較為先進的新技術，知識內容較為龐大。②課程綜合性強。嵌入式技術不像方向只側重于某一點的其他一些專業學科，其集軟硬件技術于一體，需要在課程學習的同時，進行軟硬件協同設計。③課程實踐性要求高。嵌入式技術的相關課程實踐學時比例較大，通過動手實踐來解除學生對理論知識的深澀難懂，通過實例驗證來加深對課程內容的理解。實踐學時的增添，培養了學生的實踐應用能力，同時也為省級或國家級技能大賽的嵌入式方向賽題及課外第二課堂及創新小組進行知識儲備。④新興領域多，內容較前沿。嵌入式技術的相關原理、基本技術雖然近些年內沒有根本性改變，但是研究和應用往往牽涉到社會生活的新興領域和科技研究的最新成果，需要不斷補充新的內容。

二嵌入式技術課程門類建設

鑒于嵌入式技術課程授課內容概括性強，講授難度大；同時高職學生的理解能力又有限，對領會此類課程難度更大，教與學都存在一定的問題，所以在高職學生的培養過程中，需要與本科學生有很大的不同，每門課程都要強調實踐，注重理論與實際緊密結合。課程講授過程中注重知識的前沿性，以適應嵌入式技術的快速更新。

1嵌入式系統處理器及應用

本課程結合典型的ARM芯片，通過講授ARM的內部架構、ARM的指令系統、ARM匯編程序設計、ARM存儲系統、ARM內部資源的C語言編程以及簡單的嵌入式系統的設計等知識，使學生熟悉ARM嵌入式處理器結構與簡單應用，掌握ARM系統的軟硬件構成，具備基于ARM體系架構的應用處理器為核心進行系統設計及相關應用的能力。