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智能家居論文范文第1篇

關(guān)鍵詞：家庭控制器自動監(jiān)控安全防范

l引言

隨著國民經(jīng)濟和科學技術(shù)水平的提高，特別是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢下應運而生的。

2智能家居控制系統(tǒng)概述

智能家庭控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡為物理平臺，計算機網(wǎng)絡技術(shù)為技術(shù)平臺，現(xiàn)場總線為應用操作平臺，構(gòu)成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。

智能家居控制系統(tǒng)的總體目標是通過采用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。

系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設備CMTS、交換機、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等主要部分組成。

3智能家居控制系統(tǒng)功能

智能家庭控制系統(tǒng)的主要功能包括家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范三個方面。

3．1家庭通信

家庭通信可采用電話線路、計算機互聯(lián)網(wǎng)、CATV線路、無線局域網(wǎng)等方式。

(1)電話線路

通過電話線路實現(xiàn)雙向傳輸語音信號和數(shù)據(jù)信號。

(2)計算機互聯(lián)網(wǎng)

通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息交互、綜合信息查詢、網(wǎng)上教育、醫(yī)療保健、電子郵件、電子購物等。

(3)CATV線路

通過CATV線路實現(xiàn)VOD點播和多媒體通信。

(4)無線局域網(wǎng)

通過無線收發(fā)器、天線、各種無線終端，實現(xiàn)雙向傳輸數(shù)據(jù)信號。

3．2家庭設備自動監(jiān)控

家庭設備自動監(jiān)控包括電器設備的集中、遙控、遠距離異地(通過電話或Internet)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。

(1)家用電器的監(jiān)視和控制

按照預先所設定程序的要求對熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進行監(jiān)視和控制。

(2)熱能表、燃氣表、水表、電度表的數(shù)據(jù)采集、計量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設置數(shù)據(jù)采集程序，通過傳感器對熱能表、燃氣表、水表、電度表的用量進行自動數(shù)據(jù)采集、計量，并將采集結(jié)果遠程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。

(3)空調(diào)機的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制

按照預先所設定的程序，根據(jù)時間、溫度、濕度等參數(shù)對空調(diào)機進行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。

(4)照明設備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預先設定的時間程序，分別對各個房間照明設備的開、關(guān)進行控制，并可自動調(diào)節(jié)各個房間的照度。

(5)窗簾的控制

按照預先設定的時間程序，對窗簾的開啟／關(guān)閉進行控制。

3．3家庭安全防范

家庭安全防范主要包括多火災報警、可燃氣體泄漏報警、防盜報警、緊急求救、多防區(qū)的設置、訪客對講等。家庭控制器內(nèi)按等級預先設置若干個報警電話號碼(如家人單位電話號碼、手機電話號碼、尋呼機電話號碼和小區(qū)物業(yè)管理安全保衛(wèi)部門電話號碼等)，在有報警發(fā)生時，按等級的次序依次不停地撥通上述電話進行報警(可報出家中是哪個系統(tǒng)報警了)。同時，各種報警信號通過控制網(wǎng)絡傳送至小區(qū)物業(yè)管理中心，并可與其它功能模塊實現(xiàn)可編程的聯(lián)動(如可燃氣體泄漏報警后，聯(lián)動關(guān)閉燃氣管道上的電磁閥)。

(1)防火災發(fā)生

通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、臥室等的感煙探測器，監(jiān)視各個房間內(nèi)有無火災的發(fā)生。如有火災發(fā)生家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無人在家的情況，自動調(diào)節(jié)感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。

(2)防可燃氣體泄漏

通過設置在廚房的可燃氣體探測器，監(jiān)視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。如有燃氣泄漏家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，并聯(lián)動關(guān)閉燃氣管道上的電磁閥，同時通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。

(3)防盜報警

防盜報警的防護區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護和住宅內(nèi)區(qū)域防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)，在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內(nèi)區(qū)域防護是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術(shù)探測器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)設防，住宅內(nèi)區(qū)域防護的防盜報警設備(紅外探測器或被動紅外／微波雙技術(shù)探測器)撤防。當家人出門后，住宅周界防護的防盜報警設備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)和住宅內(nèi)區(qū)域防護的防盜報警設備(被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術(shù)探測器)均設防。當有非法侵入時，家庭控制器發(fā)出聲光報警信號，并通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。

(4)訪客對講

住宅的主人通過訪客對講設備與來訪者進行雙向通話或可視通話，確認是否允許來訪者進人。住宅的主人利用訪客對講設備，可以對大樓入口門或單元門的門鎖進行開啟和關(guān)閉控制。

(5)緊急求救

當遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發(fā)生時，按動報警按鈕向小區(qū)物業(yè)管理部門進行緊急求救報警。緊急求救信號在網(wǎng)絡傳輸中具有最高的優(yōu)先級別，由于是人在緊急情況下的求救信號，其誤報的可能性很小

4智能家居控制系統(tǒng)類型

4．1系統(tǒng)類型

智能家庭控制系統(tǒng)可分成采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、KS485的智能家庭控制系統(tǒng)、無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)等類型。

4．2基本特點、功能、適用范圍

(1)采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集》03X602第14頁。

·基本特點：家庭智能控制器內(nèi)配置了與電話線連接的收發(fā)器，利用電話網(wǎng)絡作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節(jié)省布線的投資。

·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務器、家庭控制器(內(nèi)置了與電話線連接的收發(fā)器)、路由器、收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等組成。

·系統(tǒng)功能：實現(xiàn)家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，利用原有的電話線就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的共網(wǎng)傳輸。

(2)采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)

采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集》03X602第15頁。

·基本特點：家庭智能控制器內(nèi)配置了CableModem，利用有線電視的HFC網(wǎng)絡作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節(jié)省布線的投資。

HFC網(wǎng)絡采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當上網(wǎng)人數(shù)較多時，上網(wǎng)的速度會變慢。由于CableModem設備費用較高，用戶網(wǎng)絡的開通費用高。

·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務器、家庭控制器(內(nèi)置了CableModem)、路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設備CMTS、有線電視傳輸網(wǎng)絡、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等組成o

·系統(tǒng)功能：實現(xiàn)家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，僅將原有的有線電視HFC網(wǎng)絡進行雙向改造，就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號的共網(wǎng)傳輸。

(3)采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)

采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集》03X602第16、17頁。

·基本特點：家庭智能控制器內(nèi)配置了以太網(wǎng)網(wǎng)卡，利用以太網(wǎng)作為信息傳輸網(wǎng)。以太網(wǎng)同時支持住戶計算機和智能家庭控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節(jié)省布線的投資。

以太網(wǎng)傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。根據(jù)傳輸距離的要求，由小區(qū)物業(yè)管理中心至各樓交換機采用5類以上4對對絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機至家庭控制器采用超5類4對對絞電纜。

·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務器、家庭控制器、路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等組成。

·系統(tǒng)功能：實現(xiàn)家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴建和改造的智能化住宅(小區(qū))工程，用以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號的雙向傳輸。

(4)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計《智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集如3X602第21、22、23頁。

·基本特點：采用一個覆蓋全部ISO／OSI標準七層通信協(xié)議、開放性的LonWork總線技術(shù)，一臺系統(tǒng)服務器最多可連接127臺LONWorks路由器，一臺LonWorks路由器最多可連接63臺家庭控制器。每臺家庭控制器為LonWork一個通道上的網(wǎng)絡節(jié)點，每個網(wǎng)絡節(jié)點包括有神經(jīng)元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個通過媒介通信的收發(fā)器和與監(jiān)控設備接口的I／O設備(電路)、存儲器等。

LonWorks直接通信距離可達2700m(雙絞線、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達1．25Mbps(此時有效傳輸距離為130m)。LonWorks路由器至小區(qū)物業(yè)管理中心線路長度超過2700m時，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據(jù)需要也可采用同軸電纜或電力線。

·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等組成。

·系統(tǒng)功能：實現(xiàn)家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴建的智能化住宅(小區(qū))工程。

(5)采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)

采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集>03X602第18、19、20頁。

·基本特點：KS485串行接口總線為主從式網(wǎng)絡，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。RS485串行接口總線的傳輸介質(zhì)采用雙絞線，它可以高速地進行遠距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術(shù)指標如下：傳輸速率為10Mbit／s時，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時，最大傳輸距離是1200m。

·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等組成。

·系統(tǒng)功能：實現(xiàn)家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴建的智能化住宅(小區(qū))工程。

(6)采用無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)

采用無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集>03X602第24、25頁。

·基本特點：利用無線作為信息傳輸網(wǎng)，該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統(tǒng)服務器至家庭控制器、家庭控制器至各種現(xiàn)場末端裝置均采用無線傳輸方式，小區(qū)、樓內(nèi)、戶內(nèi)無需布線，施工簡單，可以節(jié)省施工的投資。

無線網(wǎng)的工作頻率符合IEEE802．11b標準要求。

·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務器、家庭控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等組成。

·系統(tǒng)功能：實現(xiàn)家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，不用敷設線路就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的傳輸。

5系統(tǒng)設計及產(chǎn)品選用要點

5．1智能家庭控制系統(tǒng)類型的選用

新建、擴建的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)或采用RS485的智能家庭控制系統(tǒng)。改造的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)或無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)。

5．2家庭控制器的選用

家庭控制器的選用主要包括功能、總線技術(shù)及模塊化設計、擴展功能、可按用戶的基本要求進行配置等方面的選用要求。

(1)家庭控制器功能的選用

家庭控制器通常具有以下功能：

·家庭防盜報警；

·家庭火災報警；

·家庭燃氣泄露報警；

·家庭緊急求助；

·遠程設防與撤防；

·遠程報警；

·訪客對講；

·家用電器監(jiān)控；

·家用表具數(shù)據(jù)采集及處理；

·空調(diào)機監(jiān)控；

·接入網(wǎng)接口；

·小區(qū)電子公告；

·信息查詢；

·家用設備報修等。

(2)家庭控制器功能的選擇

在工程設計中，家庭控制器功能的選擇可參見下表所示。

5．3總線技術(shù)及模塊化設計

·家庭控制器要求采用總線技術(shù)，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；

·家庭控制器要求采用模塊化設計，以便用戶可以根據(jù)需求選擇不同的模塊完成不同的功能。

5．4擴展功能

家庭控制器要有一定的擴展功能，考慮能適應今后發(fā)展的需要。

5．5可按用戶的基本要求進行配置應能根據(jù)用戶提出有哪些被控設備及監(jiān)視控制要求(功能要求)等因素，來對家庭控制器組成進行配置，包含模塊種類的選擇和各種模塊數(shù)量的選擇。6設備的安裝

6．1交換機、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱

這些設備均應安裝在電氣豎井內(nèi)或公共走道的墻上(內(nèi))。

6．2家庭控制器

暗裝(或明裝)在墻內(nèi)(上)，其底邊距地面1．4m左右。家庭控制器應設置在住戶大門附近(宜距戶門0．5m以內(nèi))，且容易操作(包括設防與撤防)的地方。

6．3可燃氣體探測器

安裝在廚房內(nèi)的燃氣管道、灶具附近，當住戶使用的是天然氣，燃氣探測器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以內(nèi)的地方；當住戶使用的是液化石油氣，燃氣探測器安裝在距地面300mm以內(nèi)地方。

6．4感溫探測器設置在廚房內(nèi)，它吸頂棚安裝。

6．5感煙探測器設置在起居室、臥室等房間內(nèi)，它吸頂棚安裝。

6．6緊急按鈕開關(guān)

設置在起居室沙發(fā)和主臥室床頭附近的墻上，及衛(wèi)生間的墻上。緊急按鈕開關(guān)暗裝在墻內(nèi)，其底邊距地面0．5m~1．2m。

6，門(窗)磁開關(guān)

安裝在門扇和門框內(nèi)或窗扇和窗框內(nèi)。

6．8玻璃破碎探測器

安裝在窗戶和玻璃門(陽臺)附近的墻上或吸頂棚安裝。

6．9被動紅外侵入探測器和被動紅外／微波雙技術(shù)探測器

安裝在住戶的主要通道、重要的房間內(nèi)，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。

6．10紅外遙控器

安裝在被控電器設備正面附近的墻上，距離不能超過紅外線工作范圍，且與電器設備之間沒有遮擋。

7工程設計實例

以二室戶型為例介紹戶內(nèi)的智能家庭控制系統(tǒng)設計，設計標準采用康居住宅先進級(3A)。采用以太網(wǎng)的家居控制系統(tǒng)，家庭控制器與戶內(nèi)各模塊之間采用R．$485總線，家庭控制器可通過電話線或計算機網(wǎng)絡接收控制指令、發(fā)出信息，所選用的家庭控制器具有可視訪客對講功能。家居控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集>03X602第17頁，二室戶型家居控制平面圖參見圖1、2所示，家庭控制器與室內(nèi)設備的連接參見圖3所示。

在起居廳、臥室設置了感煙探測器，廚房設置了感溫探測器、可燃氣體探測器，各房間的窗戶、陽臺推拉門上及附近設置了門(窗)磁開關(guān)和玻璃破碎探測器，起居廳設置了被動紅外侵入探測器，起居廳、臥室、衛(wèi)生間設置了緊急按鈕開關(guān)。對電、水、燃氣進行計量；可對餐廳、起居廳、臥室的燈進行控制；當可燃氣體探測器探測到有燃氣泄漏后，聯(lián)動控制關(guān)閉燃氣管道上電磁閥、開啟排煙風機；當有各種探測器報警后，聯(lián)動警報發(fā)聲器發(fā)出報警聲音。

家庭控制器共提供13路輸入：電度表(電度表安裝在照明配電箱內(nèi))、燃氣表、熱能表、可燃氣體探測器、感溫探測器、感煙探測器、緊急按鈕開關(guān)、被動紅外侵入探測器、玻璃破碎探測器各1路，水表、門(窗)磁開關(guān)各2路。

家庭控制器共提供7路輸出：警報發(fā)聲器控制1路、燃氣管道上電磁閥控制1路、排煙風機控制1路、照明控制4路。

三室戶型、復式結(jié)構(gòu)、別墅的智能家庭控制平面圖及家庭控制器與室內(nèi)設備的連接參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統(tǒng)設計施工圖集》03X602。

智能家居論文范文第2篇

我國早在20世紀末期和21世紀初期就開始智能化家具方面的研究和開發(fā)，通過一段時間的摸索，在科研和技術(shù)上也都取得了一定的成果。如通過在知網(wǎng)上對以“智能化”和“家具”為關(guān)鍵詞進行檢索，可以看在早在1995年就有相關(guān)學者對智能化家具進行了研究。從1995年至今，我國在智能化家具方面的研究可查的已經(jīng)有將近100篇之多，其中還不包括專著等文獻資料。此外，在智能化家具設計開發(fā)上現(xiàn)今也卻了一定的成就。如有些家具生產(chǎn)商和設計人員設計出了具有自動加熱與保溫的功能餐桌；可以自動調(diào)節(jié)溫度、角度的高度指標的床類家具；能對嬰兒尿床時立即發(fā)出警報的嬰兒床等。從整體來看，我國的家具智能化設計方面還處于起步階段，主要表現(xiàn)在以下幾點：產(chǎn)品技術(shù)含量低、可以實現(xiàn)的智能功能少、安全性有待于進一步完善、普及型和個性化發(fā)展方向還有待摸索。

2智能化家具設計的多元化發(fā)展方向

2.1智能化家具設計向功能性多樣化方向發(fā)展

統(tǒng)觀我國的智能化家具的設計現(xiàn)狀還是主要以體現(xiàn)家具的智能化為主。與國外的智能化家具設計相比，在功能性多樣化的體現(xiàn)方面還有很大的差距。我國智能化家具設計的多元化發(fā)展的方向基本的一點即是實現(xiàn)設計上的多樣化功能。不僅要體現(xiàn)智能化家具的某一項功能，還要結(jié)合先進的科學技術(shù)手段進行多種功能共同實現(xiàn)的目標。如智能化的燈具在設計時可以通過不同的技術(shù)手段間的融合來達到自動開關(guān)、自動控制光照強度以及自動控制局部范圍內(nèi)的溫度等多項功能的實現(xiàn)；智能化餐桌通過多元化設計同時實現(xiàn)滿足不同數(shù)量的人使用和對餐桌上的食物進行保溫等多項功能的。

2.2智能化家具設計向普及化方向發(fā)展

隨著人們生活水平的提高。智能化家具的受眾已經(jīng)不僅僅限于某些富裕的群體，它也開始進入尋常的百姓家。它的消費群體開始向普通的人民大眾轉(zhuǎn)移，那么對于文化程度處于中等水平的普通大眾來說，智能化家具設計中的高的科技含量往往使他們望而卻步，對其使用技術(shù)難以熟練掌握。所以，智能化家具設計的一個多元化的發(fā)展方向即使促進它的普及性。這需要設計人員在對智能化家具進行設計時要充分考慮使用者和所使用的場合，確保家具的可接受程度和便于操作性。

2.3智能化家具設計向安全性方向發(fā)展

如前文所述，智能化家具的組成都是一些與電相關(guān)的元件，一些運行型的家具也需要電來支撐和某些金屬或者材質(zhì)來構(gòu)成。這些動力系統(tǒng)或原料在智能化家具設計中的應用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危險性。故而，在設計人員對智能化家具進行設計時要充分考慮到使用者在使用家具時的安全性,將電路控制在安全電壓范圍之內(nèi),并要在絕緣和接地方面做到很好的防護措施；必須有過載和漏電保護裝置及良好的散熱措施;在設計時還要考慮到當使用不當時,要將緩沖裝置和自動停機等功能考慮到設計中去。

2.4智能化家具設計向個性化方向發(fā)展

智能化家具設計向個性化方向發(fā)展主要是針對社會上某些群體而言的，如老人和兒童以及一些特殊群體等,設計人員對智能化家具進行設計時要針對這些群體設計出具有一定針對性，能夠體現(xiàn)個性化服務和個性化專長的特點。如針對老人和兒童設計的具備一定監(jiān)管、娛樂、安居和護理特性的桌案類、坐臥類等智能化家具。

3結(jié)論

智能家居論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：移動終端 交互設計 圖形創(chuàng)意 品牌應用軟件

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一、藝術(shù)設計中的圖形創(chuàng)意

藝術(shù)設計中圖形的目的是創(chuàng)造一種可以快捷地傳遞信息的印象，以再現(xiàn)特定的信息。作為藝術(shù)設計中視覺傳達設計的基礎，好的圖形設計離不開創(chuàng)意的支持，甚至可以將圖形設計的過程看作是創(chuàng)造性思維的實現(xiàn)過程。圖形創(chuàng)意本質(zhì)上是一種思維過程，它將人眼看到的信息以思維創(chuàng)意的過程表現(xiàn)出來，并用理性的分析手段形成圖形作品。創(chuàng)意過程中設計到多種思維方式，如形象思維、抽象思維、逆向思維、邏輯思維等。

圖形設計中的優(yōu)秀創(chuàng)意因素需要具備幾個必要條件，首先圖形設計的創(chuàng)意要有獨到的視點，在立意精巧的同時又要符合人的邏輯思維；其次視覺上要有一定的沖擊力，創(chuàng)意表達的信息在說明要描述問題的同時還應該有深刻的寓意。圖形設計的創(chuàng)意始于推演主題，設計之初就要思考如何切入主題，推演圖形設計要傳達的信息主題，從而保證圖形設計中的思維始終圍繞主題進行。

圖形創(chuàng)意的構(gòu)型形態(tài)包括同構(gòu)、解構(gòu)兩種。[1]同構(gòu)本質(zhì)上是一種映射，是用其他事物表象出某種物象的結(jié)構(gòu)；要想表征兩種物象之間的同構(gòu)關(guān)系，就必須要找到它們之間的共同點和相似點，而同構(gòu)因素可以從內(nèi)容、輪廓等事物的形上尋找。解構(gòu)的過程和同構(gòu)相反，它是將自然形分解、打散，并按照既定意圖再次組合的構(gòu)形方式，這一過程中創(chuàng)造圖形的過程實質(zhì)上就是“在尋找同構(gòu)因素的同時打散、分解并重新組合的過程[2]”，如圖1所示。

二、移動終端上的交互設計

交互設計一般被認為是涉及支持人們?nèi)粘９ぷ髋c生活的交互式數(shù)字產(chǎn)品的設計，它致力于了解用戶的期望，了解用戶與產(chǎn)品交互時的感受，其目的是使用戶可以輕松地與信息時代的數(shù)字化產(chǎn)品進行溝通，設計更加有效的交互行為和方式，從而使產(chǎn)品更加易用，可以認為交互設計就是為了更好的使人與產(chǎn)品溝通、交流的設計方式。對使用數(shù)字化產(chǎn)品過程中的行為與界面進行交互設計，以此在用戶與數(shù)字化產(chǎn)品之間建立一種有機聯(lián)系，最終達到有效促進交流的作用，這就是交互設計的目的。

隨著智能手機的普及，手機的功能也多種多樣，在進行手機的交互設計及界面設計時就需要根據(jù)屏幕分辨率、字號以及行距等將這些功能進行分類和整理，并根據(jù)交互需求說明、交互類型、交互結(jié)構(gòu)模型等因素，劃分手機應用界面的結(jié)構(gòu)模塊，并根據(jù)手機屏幕要顯示信息的相關(guān)內(nèi)容及順序，結(jié)構(gòu)化設計交互元素；當應用的菜單結(jié)構(gòu)及顯示信息結(jié)構(gòu)一致的情況下，還需要進行屏幕、窗口以及菜單等的結(jié)構(gòu)設計、顯示要素的布局設計等[3]；完成了總體布局設計及結(jié)構(gòu)設計后，還需要進行應用界面的美觀設計，以利用強烈的視覺沖擊達到品牌推廣的目的。

優(yōu)秀的移動終端界面設計不僅要方便用戶操作，還應該可以使用戶在陌生環(huán)境及有限時間內(nèi)較快掌握其使用方法。移動終端的交互設計主要可以分為兩方面：人識別手機的過程和手機對人的交流反饋過程。人識別手機的過程就是消化手機界面表達的寓意的過程，是用戶采集手機圖標、文字、菜單等信息，并加以識別和理解，最后對比所學知識的過程。在人識別手機的時候手機還需要恰當?shù)亟o人反饋，這種雙向性的交互才是真正的以用戶為中心的交互設計。手機對人的反饋主要包括目標導向設計和信息反饋兩種。目標導向設計是一種針對手機產(chǎn)品存在的問題提供解決方案的設計，而且這種解決方案可以滿足用戶的需求和目標。目標導向設計揣摩了用戶的心理和使用習慣，可以對用戶進行下一步操作有所幫助，方便用戶在不同操作間直接跳轉(zhuǎn)，減少用戶的操作麻煩。

移動終端上的交互設計就是一種新的傳遞信息的方式，使用戶更加自然、更加人性化地交流并接受信息，減少用戶再學習的過程，而不是將信息強加于人。作為日常生活中用戶信息處理的重要工具。隨著多點觸摸技術(shù)、重力感應等移動終端新技術(shù)的發(fā)展，移動終端上的交互方式也開始變得多種多樣，但是對這些新技術(shù)的不合理利用也會在交互過程中出現(xiàn)效率及自然性等問題，隨著這些問題暴露得日益明顯，移動終端應用設計師們也開始越來越關(guān)注移動終端上用戶與產(chǎn)品的交互問題。另外，在移動終端上設計具有交互的應用時要考慮移動終端的型號等因素，這無疑會增加交互設計的難度。移動終端的顯示區(qū)域較小，難以實現(xiàn)多窗口同時運行，所以桌面交互設計中，用戶在桌面同時進行多種操作的模式并不可行。鑒于這種限制，桌面上的交互設計模式在移動終端上應用時不得不被精簡和壓縮，這就需要借助良好的交互設計彌補這一缺陷。目前移動終端上的交互設計正處于發(fā)展的早期，在進行交互設計時如果充分考慮到用戶的認知特征、視覺交互設計因素以及移動終端的上下文等因素，避免交互設計在移動終端上的易出錯、不合理、繁瑣等問題，那么交互設計最終將走向更加自然、人性化的方向，做到高效、順暢的人機交互。

手機等移動終端上輸入文本比較繁瑣，手機上觸摸屏及全鍵盤的文本輸入都不像桌面終端設備的文本輸入那樣便捷，因此移動終端上的交互設計要盡量避免用戶輸入不必要的文本信息，而可以代替以選擇列表或者是模糊查詢的方式。在用戶輸入部分關(guān)鍵詞后，交互設計方式可以給出相應的提示信息，運行用戶選擇檢索目標或從包含目標的列表中進行選擇，從而減少輸入文本的麻煩。另外，雖然觸摸屏的輸入方式接近于用戶的日常使用習慣，但目前移動終端上手寫輸入識別的準確性還不盡人意，加之觸摸屏手寫的反饋時間比較慢，所以移動終端的交互設計不建議使用。手機等移動終端的交互設計有不同于桌面終端的特點，不僅要考慮不同終端型號、不同平臺的兼容性問題，還要具有行為交互方式，其不便利的輸入方式和復雜的交互路徑，決定了只有充分考慮移動終端本身的交互特點，才可以更好地利用已有的交互設計經(jīng)驗，設計出區(qū)別于桌面交互方式的移動終端應用。

移動終端上的交互設計可以分為以下幾個過程[4]：（1）調(diào)查研究及概念定義。交互設計師根據(jù)前期調(diào)研結(jié)果以及用戶訪談記錄，圈定交互設計要面向的目標人群；同時標識需要并建立需求概念，從而把用戶需求和應用需求有機結(jié)合起來。（2）迭代設計與執(zhí)行。根據(jù)用戶的需求進行移動終端品牌應用的設計，并分階段地進行迭代評估，以構(gòu)建應用的交互設計結(jié)構(gòu)；設計完畢后，選擇最佳交互設計方案，并完成交互設計的最終呈現(xiàn)。（3）。展示交互設計成果，并利用市場進行整個交互設計的評估。在以上三個交互設計的階段中，用戶應該全程參與交互設計的開發(fā)過程。

三、智能家居品牌應用軟件

數(shù)字信息化技術(shù)的發(fā)展使移動終端成為日常信息交流的重要平臺，基于手機終端的交互設計也成為近期研究的熱點；另外，隨著智能家居技術(shù)及智能監(jiān)控技術(shù)應用的不斷成熟，利用手機等移動終端遠程控制智能家居也日益流行，并成為一種影響深遠的發(fā)展趨勢[5]。利用移動終端上的智能家居應用軟件，用戶即使出門在外也可以遙控開啟智能家居洗衣機洗衣，或者回家前即可遙控微波爐預熱食物，這樣的智能家居應用不僅可以有效節(jié)約用戶的時間，還會給用戶帶來極大的便利。本文接下來根據(jù)智能家居的發(fā)展趨勢，在移動終端上設計一款智能家居應用軟件。

本文在基于Iphone的手機平臺上設計了一款針對蘋果用戶的智能家居應用軟件，用戶可以利用此智能家居軟件完成遠程控制洗衣的功能，這款智能家居軟件不僅可以遠程設定智能洗衣機的運轉(zhuǎn)時間，還能夠隨時進行洗衣情況監(jiān)控，用戶無需時刻守候在洗衣機旁。使用Iphone的用戶大多是智能手機移動終端的高端用戶，可以熟悉使用智能手機應用，而且這部分用戶一般都使用3G網(wǎng)絡，能夠隨時利用網(wǎng)絡遠程控制家居設備。分析了此類用戶的特點后，選擇七位使用Iphone的手機用戶，他們都有較高的收入水平，家中都有智能洗衣機。在對這些用戶對于智能洗衣機的觀點進行了解后，本文將智能洗衣機的概念分解為“智能”、“洗”、“機器”以及“控制”四個主題概念。

明確了用戶對智能家居應用軟件的概念定義后，借助功能隱喻模型可以找到智能洗衣應用的基本功能元素包括以下幾點：智能開關(guān)、暫停、調(diào)節(jié)模式、洗衣進程顯示以及掃描；這些功能可以分為顯示和操作兩類。本文首先對市場上的智能洗衣機具備的功能進行調(diào)查，并設計調(diào)研問卷，咨詢上述七名用戶對智能洗衣機功能的重點關(guān)注點，將智能家居應用軟件的功能設計為掃描衣服數(shù)量、選擇洗衣模式、顯示洗衣進程以及控制洗衣的狀態(tài)（開始、暫停以及停止）等功能因素。確定了智能家居應用的功能因素后，再利用結(jié)構(gòu)隱喻模型串聯(lián)所有的功能點，這樣可以更好地設計功能因素間的層級關(guān)系以及功能按鍵的排布方式。在對以上用戶的使用習慣進行分析后發(fā)現(xiàn)，市場上已有的一些智能家居應用軟件的交互設計結(jié)構(gòu)可以借鑒，這樣能夠降低用戶學習新應用的成本。用戶在使用智能洗衣應用時，一般會經(jīng)過查看衣物種類、設定洗衣模式、查看洗衣進程等步驟；在智能洗衣應用的界面設計時，由于旋轉(zhuǎn)按鈕的動作與用戶操作智能洗衣機實體的行為方式相同，所以設定洗衣模式的動作可以借鑒旋轉(zhuǎn)按鈕的動作，以符合自然的用戶體驗原則。

可以設定智能洗衣應用的主題和風格，諸如白色、水珠、科技等等?？梢詫⒅悄芟匆聭玫闹鹘缑嬷黝}設置為科技模式，并抽取動畫中EVA機器人的特征，混合渲染白色及藍調(diào)，充分顯示出科技感及智能性，在開啟應用程序前預先顯示一個機械化自動門，從而給用戶一種機械感及自動感。另外，這樣的應用設計以機器人為主題，更好地切合了智能家居的主題。

總結(jié)

本文從交互設計入手，介紹了基于移動終端的交互設計，調(diào)查了市場上的智能洗衣機具備的功能，并設計調(diào)研問卷，咨詢用戶對智能洗衣機功能的重點關(guān)注點，然后設計了一種智能家居應用軟件。

注釋

[1] 薄玉桴：《智能手機應用軟件交互設計和設計流程研究》，華東理工大學碩士學位論文，2011。

[2] 李鴻明：《基于手機游戲中的人機界面交互設計及應用研究》，華南理工大學碩士學位論文，2012。

[3] 柳雕貂：《基于可用性的觸摸屏手機軟硬件界面交互設計研究》，浙江工業(yè)大學碩士學位論文，2011。

智能家居論文范文第4篇

[關(guān)鍵詞]視頻監(jiān)控智能家居嵌入式web

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110038-01

一、引言

20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器面市,住宅電子化(HE,Home Electronics)出現(xiàn)。80年代中期,將家用電器、通信設備與安保防災設備各自獨立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信與信息技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了對住宅中各種通信、家電、安保設備通過總線技術(shù)進行監(jiān)視、控制與管理的商用系統(tǒng),這在美國稱為Smart Home,也就是現(xiàn)在智能家居的原型。

智能家居集成是利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成。網(wǎng)絡通信技術(shù)是智能家居集成中關(guān)鍵的技術(shù)之一,而安全防范技術(shù)是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術(shù),在小區(qū)及戶內(nèi)可視對講、家庭監(jiān)控、家庭防盜報警、與家庭有關(guān)的小區(qū)一卡通等領域都有廣泛應用,而今年來視頻監(jiān)控技術(shù)在智能家居中的應用逐漸推廣開來。

二、智能監(jiān)控中視頻監(jiān)控的具體應用實例

借著國外智能家居發(fā)展的熱潮,中國國內(nèi)意識到智能家居的重大意義,也逐步開始智能家居系統(tǒng)的研究和開發(fā)。在此智能家居系統(tǒng)中,將家庭中與信息相關(guān)的家用電器等裝置,通過無線的方式連接到一個家庭智能控制器上,進行集中的管理。并且該控制器系統(tǒng)可以直接通過RJ45連接到以太網(wǎng)上,實現(xiàn)了嵌入式Internet的接入。常用的攝像頭為帶有web server的網(wǎng)絡監(jiān)控攝像頭,攝像頭本身安裝有一個web server,在遠端計算機安裝一個插件,可以通過配置IP登陸攝像頭,遠端計算機得到視頻圖像,具體方案如圖1所示。

圖1展示的是一個網(wǎng)絡攝像頭的應用場景,應用系統(tǒng)由路由器、網(wǎng)絡攝像頭、客戶機和帶有瀏覽器插件并安裝有無線網(wǎng)卡的非本地機組成。其中路由器的作用是給網(wǎng)絡攝像頭分配IP,遠程客戶端提供WEB訪問,因此遠程客戶機可以直接用IE瀏覽器實時觀看監(jiān)控視頻。遠程客戶機可以通過無線或者有線方式來獲取該網(wǎng)絡攝像頭的視頻信息,無論采用那種方式,客戶機上必須安裝一個相應的插件,有了這個插件,客戶機就成為該server的一個客戶端,通過輸入身份認證信息,就可以瀏覽該攝像頭采集來的視頻信息。

鑒于此類網(wǎng)絡攝像頭的特點,比較適合應用于遠程視頻監(jiān)控,例如:工廠、超市、銀行的實時視頻監(jiān)控。例如想控制你的房子免受盜賊侵害,或者要照看獨自在家的孩子、寵物等。網(wǎng)絡攝像頭由于把視頻壓縮和Web功能集成到一個體積很小的設備內(nèi),可以直接連入以太網(wǎng),達到即插即看,省掉了各種復雜的電纜,安裝方便(僅需設置一個IP地址),用戶也無需使用專用軟件,僅用瀏覽器即可觀看。但此方案中PC機需要專人管理,操作較為煩瑣,還很費電。針對這些情況,出現(xiàn)了新型的網(wǎng)絡化遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng),即基于嵌入式Web服務器技術(shù)的遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

三、基于嵌入式WEB技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)

基于嵌入式WEB技術(shù)的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)和專用的硬件結(jié)構(gòu),無論是軟件還是硬件都保證了嵌入式網(wǎng)絡視頻服務器比基于PC機的系統(tǒng)具有更高的實時性、穩(wěn)定性和可靠性。在智能家居項目中,還可以方便的聯(lián)動其他安全防范設備,如濕度、溫度、煙感等報警器。

嵌入式WEB的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要原理是:嵌入式視頻服務器采用嵌入式實時操作系統(tǒng),內(nèi)置嵌入式WEB服務器,攝像機傳送過來的視頻信號經(jīng)高效壓縮芯片壓縮后,通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的WEB服務器。用戶在監(jiān)控端可以直接通過瀏覽器觀看WEB服務器上的攝像機視頻圖像,授權(quán)用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作。

本系統(tǒng)由攝像機、嵌入式WEB服務器、傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控端組成。攝像機用來采集監(jiān)控現(xiàn)場的視頻。嵌入式WEB服務器是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心,有硬件和軟件兩個部分,詳細結(jié)構(gòu)將在下面分別介紹。其主要功能包括:為監(jiān)控端提供WEB訪問頁面;對監(jiān)控端的訪問進行有效性、安全性檢查;響應監(jiān)控端的請求,為監(jiān)控端提供所需要的視頻圖像;接收監(jiān)控端的控制信息,經(jīng)過軟硬件轉(zhuǎn)換后對攝像機進行控制。每個服務器有自己的IP地址,在監(jiān)控端可以通過瀏覽器界面訪問服務器。監(jiān)控端的功能則是顯示現(xiàn)場視頻,并根據(jù)需要向服務器發(fā)送視頻請求以及對攝像機的控制信號。

嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網(wǎng)絡通信、自動控制等強大功能,直接支持網(wǎng)絡視頻傳輸和網(wǎng)絡管理,使得監(jiān)控范圍達到前所未有的廣度。除了編碼器外,還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊,它們可單獨安裝,不同廠家設備可實現(xiàn)互連。

四、結(jié)束語

近年來,智能家居在國內(nèi)得到了較大的發(fā)展,而在智能家居中安全、控制、通信部分視頻監(jiān)控均占有相當重要的地位。而網(wǎng)絡攝像頭組建的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡、以及在其基礎上衍生的嵌入式web服務器視頻監(jiān)控網(wǎng)絡均可以在智能家居中充分發(fā)揮其作用,具有很好的應用前景。

參考文獻:

[1]葉朝輝、楊士元,智能家庭網(wǎng)絡研究與開發(fā)[J].計算機應用研究,2002,19(6):38-40.

[2]張衛(wèi)江,數(shù)字化、網(wǎng)絡化監(jiān)控系統(tǒng)的研究,哈爾濱工程大學工程碩士學位論文,2003.6.

[3]劉曉飛,基于分布式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同管理平臺解決方案研究,安慶師范學院學報(自然科學版),2009.1.

[4]喬彩風、宋世軍、何忠,數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化實現(xiàn),計算機與現(xiàn)代化,2007.12.

[5]邱金蕙、馮立乾,智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計,計算機與網(wǎng)絡,2007.16.

智能家居論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：Zigbee；組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TN915.65 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0213-02

通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、信息家電的飛速發(fā)展，使智能家居網(wǎng)絡的構(gòu)建成為可能。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網(wǎng)絡技術(shù)，而與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合更加突出了ZigBee的技術(shù)。ZigBee一般采用IEEE802.15.4收發(fā)器與ZigBee協(xié)議棧的組合，在數(shù)千個微小的節(jié)點之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些節(jié)點只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個節(jié)點，所以它們的通信效率非常高。因此，ZigBee在傳感器網(wǎng)絡、智能家居、工業(yè)自動化等領域有廣泛的應用。在這樣的背景之下，很多公司都開始了ZigBee產(chǎn)業(yè)化的道路。智能家居是未來家居的發(fā)展方向，它利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，為人們提供智能、舒適的居住環(huán)境。ZigBee技術(shù)是一種家電智能控制無線系統(tǒng)，是近幾年發(fā)展起來的一種短距離的無線通信技術(shù)，具有短距離、低功耗、低數(shù)據(jù)率、低成本、安全可靠等優(yōu)點，而物聯(lián)網(wǎng)使用的無線技術(shù)，實現(xiàn)物物相連，給人們的生活帶來重大改變。家庭內(nèi)部地理范圍小，非常適合ZigBee技術(shù)對其進行聯(lián)網(wǎng)，而ZigBee的最初切入點也正是家庭自動化。采用ZigBee技術(shù)組建智能家居內(nèi)部通信網(wǎng)，其網(wǎng)絡采用網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)簡單，并且具備自組網(wǎng)功能，新傳感器節(jié)點入網(wǎng)無需人工配置，考慮了系統(tǒng)異常的情況。每一個Zigbee網(wǎng)絡節(jié)點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi)，和多個不承擔網(wǎng)絡信息中轉(zhuǎn)任務的孤立的子節(jié)點（RFD）無線連接。ZigBee技術(shù)會因室內(nèi)環(huán)境影響做出相應的改善，采用了多工作模式（如休眠模式）降低了傳感器節(jié)點的功耗，延長了節(jié)點的使用壽命。智能家電控制系統(tǒng)實現(xiàn)了傳感器的通用接入，組建了基于ZigBee技術(shù)的自組織網(wǎng)絡，系統(tǒng)安裝方便，擴展性好，具有很好的實用價值?？傊?，智能家電控制系統(tǒng)已把人們從日?，嵤轮薪夥帕顺鰜?，實現(xiàn)了智能化家居。

一、Zigbee無線組網(wǎng)技術(shù)及其協(xié)議

家電智能控制無線自組網(wǎng)絡系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)，對于一種近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，它符合IEEE802.15.4協(xié)議。在網(wǎng)絡組建上，它選用的是“星狀組網(wǎng)”方案，因為星形結(jié)構(gòu)適合于實時性要求高，數(shù)據(jù)量比較大的場合。以下是家庭網(wǎng)絡的總體結(jié)構(gòu)。

IEEE 802.15.4標準是針對于低速無線個人區(qū)域網(wǎng)，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標，旨在為個人或者家庭范圍內(nèi)不同設備之間低速互連提供統(tǒng)一的標準?；赯igBee的無線傳感器網(wǎng)絡具有備成本低、傳輸速率低、設備體積小、省電、網(wǎng)絡自愈等特點，ZigBee可以廣泛應用在家庭自動化。

二、Zigbee技術(shù)家電智能硬件設計

在硬件設計上，家電智能控制系統(tǒng)的硬件設計，主要有射頻數(shù)據(jù)模塊、微控制器和設備組成。微處理器選用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60，無線收發(fā)器選用Freescale公司推出的一種短距離、低功耗，工作在2.4Ghz的MC13192。

三、Zigbee技術(shù)家電智能軟件設計

在軟件設計上，家電智能系統(tǒng)的軟件設計分為三層：系統(tǒng)平臺層、協(xié)議層和應用層。系統(tǒng)平臺層通過API應用程序接口來給協(xié)議層提供服務；協(xié)議層則實現(xiàn)了基于802.15.4的物理層和鏈路層以及基于ZigBee的網(wǎng)絡層協(xié)議；應用層通過API來調(diào)用協(xié)議層提供的服務，實現(xiàn)網(wǎng)絡的管理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿铡?/p>

Zigbee技術(shù)的協(xié)議層結(jié)構(gòu)簡單，不同于藍牙和其他網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)通常為7層，而Zigbee技術(shù)僅為3層。在Zigbee技術(shù)中，PHY層和MAC層采用lEEE802.15.4協(xié)議標準，其中，PHY提供了兩種類型的服務：通過物理層管理實體接口（PLME）對PHY層數(shù)據(jù)和PHY層管理提供服務。

四、結(jié)束語

通過項目組全體成員和指導老師的努力，經(jīng)過了一年左右的時間，我們終于完成了本次項目的論文。從開始申請這個項目時的茫然到這個項目論文文章的完成，每一個階段對于我們來說都是一次新的嘗試和挑戰(zhàn)。在這段時間里，我們學到了很多知識也感受了很多，因為這不是一個人獨立完成的而是以小組形式，分工合作來完成的。明確目標很重要，小組成員之間的相互協(xié)調(diào)更是不可或缺，這些都體現(xiàn)出了團隊合作的重要性。雖然本次項目不是很完善，還有很多不足之處，但是小組全體成員和指導老師的努力大家是有目共睹的，這些對于我們來說就是莫大的欣慰和成就感，我們相信其中的酸甜苦辣終究會化成美味的甘泉。這次論文的經(jīng)歷讓我們受益匪淺，從中我們知道論文是要用心去寫，是真正學習和研究的過程，沒有學習就不可能有研究能力，沒有研究就不會有所突破。希望這次的經(jīng)歷能讓我們大家在以后的學習和工作中更加努力，激勵著我們繼續(xù)進步。

參考文獻：

[1]李文仲.CC1110/CC2510無線單片機和無線自組織網(wǎng)絡入門與世界[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.

[2]