智能家居设计篇1
智能家居；室内设计；应用
目前，智能家居的形式正在被人们所了解和接受，越来越多的装修公司在做室内设计时会采用到智能家居设计。智能家居形式不断发展，智能化的设计在房屋装修设计过程中的应用不尽相同，因此对智能家居在室内设计中应用的研究具有鲜明的现实意义。
一、智能家居
智能家居是现代计算机信息技术与传统家居体系结合的产物[1]。家庭成员可以根据自身需要，通过计算机、网络通讯技术将手机、遥控器与灯光、电视等设备相连，再通过网络化综合智能控制和管理，依照事先设定的指令完成一系列操作，从而方便生活。智能家居作为一个新兴产业，随着智能家居市场的推广普及产业前景必然是光明的。国内优秀的智能家居生产企业越来越重视对智能家居市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚。智能家居从人们最初的向往，到今天真实的走进了人们的生活，经历了近12年的发展，经历了一个艰难的过程。
二、智能家居在室内设计中的应用
现代房屋装修重点包括卧室、厨房、卫生间等，当然智能家居在这些方面的应用是有所差别的。
1、智能家居在卧室的应用
卧室作为家庭休息的必要部分，卧室的设计就要求其具有相当程度的舒适性。因此在卧室的智能化设计上需要充分考虑卧室内的照明情况和空气质量。从室内照明这个角度出发，现代智能设计通常采用双路开关来控制主卧和客卧的两路灯光。在卧室灯光的设计上可以像现在大多数KTV一样设置多种情景模式，比如看书模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成员选择在卧室内看书，只要按下床头灯的看书模式，室内的灯光就会变得明暗适中；如果选择浪漫模式，室内的灯光就会忽明忽暗，来回闪烁；如果选择起夜模式，卧室通向卫生间的灯就会依次慢慢点亮，随后再依次暗下来，回来时也一样，直到你躺在床上按下睡眠模式，室内的灯就全部熄灭[2]。当然，说到室内光亮就不得不说到窗帘。现在智能家居设计通常会采用自动窗帘对室内采光的强度、角度进行控制，窗帘由单片机控制、电动机驱动，住户可以利用遥控装置来设定窗帘拉合的时间，这样就可以根据一天中太阳在各个方位的时间来设定遥控装置，从而实现窗帘的自动拉合。从空气质量这个角度出发，智能家居设计会采用在室内安装控制系统的方式来提高室内的空气质量。比如，借助遥控装置，业主可以对待定时间段室内氧气含量进行控制，到这个时间点室内的控制系统会自动输送氧气，从而实现卧室内空气的持久清新。
2、智能家居在厨房的应用
随着智能家居被广泛认知，人们在对厨房进行装修时也提出了新的要求，智能厨房开始的被人们所需求，厨房的智能化设计形式也在慢慢发生改变。厨房作为家庭享受三餐的必备房间，在对厨房的智能化设计上需要充分考虑到厨房卫生问题和厨房的安全问题。因此，从厨房的卫生角度出发，智能家居设计可以在厨房安装一个垃圾处理器，通过条件设定，将垃圾进行分类回收。可回收转化的一类还可以安装转化装置，将垃圾装换成其他能源，实现节能环保[3]。从厨房安全角度出发，可以安装智能检测装置，严格监控厨房内燃气的泄露情况，一旦发现泄露情况立刻发出报警信号。同时，这种检测系统也会严格检测各个水龙头的漏水情况，一旦漏水会立即向房主的手机发送短信通知。当然，智能家居对厨房食物烹饪的智能化是必不可少的。在厨房中使用智能电器，只要将做美食所需的食材按量放在智能电器里，轻按开关，即可坐享其成。
3、智能家居在卫生间的应用
依照今天人们对于生活质量的要求，卫生间不再是单纯的用厕、洗澡的场所了，人们会越来越关注它的便捷、健康和舒适程度。从便捷的角度出发，在卫生间的智能化设计上通常会采用红外线感应器和无线开关控制来设置灯光。这样的设置方便用户在使用卫生间的时候便利的灯光开启，用户不再需要亲自触碰开关，而是走进卫生间内，灯自动亮起，马桶等一系列设备开始工作，而当红外线感应器感受不到有人活动的迹象，灯光设备就会自定关闭[4]。健康的角度出发，对卫生间的智能化设计上可以安装自动化设备。比如安装智能马桶，其功能的智能化十分强大，可以对如厕者进行温水清洗处理，又可以对如厕者进行按摩，还可以对人体进行健康监测，远程医疗诊断系统能实时检测使用者的尿样并进行数据传送，监测健康情况。从舒适的角度出发，智能家居在对卫生间的设计上可以通过安装智能控制音乐系统，这样用户在洗浴或如厕时可以播放音乐、收听广播，用以减轻疲劳，转换心情。
三、智能家居在未来室内设计应用上的发展
现代人对智能家居有了越来越多的了解，以前只能在展销会上看到的智能家居设计逐渐走进了我们的生活，就目前的发展情况来看，未来的智能家居在室内设计上的应用将更加灵活多样[5]。未来的智能家居在室内设计上空间将更加灵活，在不同的条件下，可以产生不同的虚实变化。未来的智能家居在室内设计上也将更加注重环保，以不同的监控检查设备对家庭的水、电、空气、阳光等实现监测管理，减少不知不觉中的浪费，实现节能环保。未来智能家居将会呈现出感知更加智能化的趋势。传感技术不断发展进步，智能家居传感终端将对环境感应更加灵敏，加之以现代通讯技术的进步，未来的智能家居将通过4G手机完成可视对讲，家电的远程遥控。
四、结论
时代在进步，经济在发展，科技在进步，人们对于生活质量的要求也在逐年提高。伴随着家居生活水平的不断提高，室内设计也在向着多元化趋势发展，智能家居的问世，让人们看到了便捷、舒适，环保的室内设计风向，尽管现在智能家居在室内设计上的应用还没有实现大众化，但是我相信，在今天这个科技迅猛发展的时代，智能家居在室内设计上的应用总有一天会走进千家万户。
作者：包颖 单位：长春理工大学光电信息学院传媒艺术学院
智能家居设计篇2
随着网络时代的到来，网络化的智能家居系统能让我们的生活更加便利、舒适。想象一下我们的智能家居生活：坐在沙发上就可以控制家里所有的灯光并可调节亮度；外出之前只要按一个键就可以关上所有的灯和应关的电器；躺在床上就能关掉卫生间的换气扇；不必下楼就能为客人打开家门；每天晚上，所有的窗帘都会定时自动关闭，在炎热的夏天，你可以在下班前在办公室通过电脑打开空调，回到家里便能享受清凉；在寒冷的冬季，则可以享受到融融的温暖。在办公室利用手机控制智能厨房系统，一到家就可以吃上香喷喷的饭菜。当你在家中，可以一部手机来控制家中的所有的电器，外出时不必担心自家的窗户是否关闭，一个电话或轻敲键盘就能随心所愿。……?这一切只是网络化智能家居系统能为您做的事情中的一小部分。?
网络化智能家居系统可为您提供家居安全报警、可视对讲、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、手机远程控制、?INTERNET?远程控制、可编程定时控制及联动控制等多种功能和手段。方便快捷的信息服务使生活更加舒适、便利和安全。下面我们将对各个系统进行介绍和设计:
1、门禁系统
门禁系统可包括门锁、可视对讲系统、智能门窗锁控制等。门锁可采用指纹锁，现在指纹技术已经较为成熟了，使用指纹锁可以省却带一大串钥匙。未来技术发展了，可以用更高级的瞳孔锁；智能门窗锁控制，可遥控，可手动控制。高效节能型（省电）、大马力。超静音设计噪音极低性能稳定、可靠性强、高品质低价位。无线多功能智能门窗（窗帘）可视对讲系统：免提；可视双向对讲，可实现监视、对讲、开锁、示警等功能，红外夜视功能。门禁系统与手机互联，通过手机可以查看门禁系统的各种状况，也可控制开关。如有人按门铃，信号可直接转化成手机铃声提醒主人，主人在家里任何地方都可以用手机通过可视系统看到门外的人，并用手机控制门禁系统实现开关门。
2、综合布线系统
综合布线系统则是通过一个总管理箱将所有设备之间连接的各种线如电线、电话线、有线电视线、宽带网络线、音响线等被统一规划在一个有序的状态下，实现对家用电器及各种设备的智能控制，统一管理居室内的电脑、电话、电视、安防监控设备和其他的网络信息家电等，使之功能更强大、使用更方便、维护更容易、更易扩展新用途。它包括：用户电话交换机功能?、宽带电脑网络路由交换机功能?、音视频交换矩阵功能、红外线转发功能、有线电视放大分路功能等等。
3、监控系统
监控系统采用视频监控设备与网络视频服务器相连接，用户即可从世界各地以网页浏览器来实时监看影像，其为一台可独立运作的网页服务器，所以不需专属的计算机即可运作。在远程的用户只需通过手机或电脑在网页浏览器上键入?IP?地址或网域名，就可实时由远程监看影像，当有事件产生时会主动发送电子邮件通知用户（监护小孩、老人等）。
4、安防系统
专业的家庭安防装置, 包括感应器、警报器、瓦斯侦测器、温度侦测器、瓦斯切断器、紧急求救按钮等。它与监控系统相连接，采用无线/有线传输方式，能实现防盗防窃、?防火防毒?、?紧急求助、?远程监听、?异地遥控等功能。当家中没有人或晚上睡觉时，安防系统可以防范各种意外，让你更安心。
5、智能厨房系统
智能厨房系统，包括机器人厨师、自动洗碗机等。自动洗碗机早已出现，现在市面上常见的有西门子自动洗碗机。但机器人厨师，目前还没有非常成熟的产品。目前市面上已经出现带电脑设计的机器人炒菜锅，虽然它具有自动煎，炒，烹，炸，蒸，煮，炖，烙，烤以及做米饭和做饼的功能、但也只能算是“低科技产品”。而“机器人厨师”则是一件非常精密的厨房高科技产品。它具有：原料分类识别储藏、洗菜、切菜、配料、炒菜、装盘、煲汤、等等功能无需操劳便可在家享用数百上千种各地美食，方便快捷全无日日亲自操劳饭菜的苦恼，使人们体验无须出门而真正低价享用特级厨师手艺的乐趣，尽享完美乐趣的现代生活。
目前，机器人厨师的研究已经取得很大的进展。在2010年的上海世博会上，有一台叫“爱可”的机器人厨师，它是由中国研发制作的烹饪机器人系列中的一款。当时，机器人“爱可”能够按照程序的预设要求制作出配料口味不同的17种菜肴。相信在不远的未来，功能更强大，更先进的机器人厨师将会出现，甚至会有象人一样具有高度智能的家务机器人出现。
6、数字娱乐客厅系统
致力倡导的家庭终极娱乐方式,是把云电视作为家庭的媒体中心、网络中心和控制中心，再连接音响设备、游戏模拟操纵设备等，客厅的高清数字云电视作为家庭数码产品的显示中心和视听中心，利用“云”里海量的音乐资源、影视资源、电视节目资源、游戏资源、信息资源，就可以足不出户，得到各种娱乐。还可以视频聊天，与远方的亲人沟通，可搜索到想要的一切，并可在客厅里享受到娱乐生活和学习的乐趣。未来的云电视将更加智能化，也可以作为家庭智能的最终信息中心。更多的衔接和指令都可以通过电视的遥控器来实现，或者建立一个中央控制区单元，把电视机、电脑、笔记本、平板电脑、智能电器、手机、电话等等都囊括进来。主要的视频内容和图像显示以及娱乐项目通过电视这个平台展现，并作为家庭信息化的总控台。遥控各个终端和智能化的家庭设备。
7、手机远程控制系统
目前，已经有一家叫“iControl”的家庭自动化软件开发商正在开发一款适用于苹果iPhone的软件，它们的软件能使iPhone用户远程控制家中的空调、照明灯等家用电器。
除了以上各系统外，智能化家居生活还包括智能 空调、地暖系统、智能供电系统、智能净水系统等等。限于篇幅的原因，这里就不再展开了。
智能家居设计篇3
1.设计概述
通过对住宅照明的智能化控制，通过不同居室不同灯光回路的亮暗搭配；形成不同的灯光场景，营造舒适优雅的环境气氛，丰富人们不同的居住需要；同时，通过营造不同的灯光环境，衬托出居住者的高雅的艺术修养，气度不凡的性格品质。可以随时用手持式遥控器对灯光场景进行变换，使人们在休闲区域中放松身心，随心所欲地按人们的需求随时变换，营造出温馨、浪漫、高雅的光环境。
当夜幕渐渐降临时，装在饭厅窗户旁边的照度传感器会感应外界的亮度自动启动住宅的照明灯及住宅内设定的灯光场景。利用时钟（事件）定时器还可输入该地的天文资料、各种节假日，根据该地区太阳不同的升降时间，实现春、夏、秋、冬每天按照天亮的变化情况实现室内外灯光的开关情况。深夜时，住宅的灯可根据实地情况，间隔点亮，在提供基本照明的同时使照明方面的能耗降到最低。
2.家居照明设计
客厅
回家模式：通过墙上的液晶按键面板，选择“回家模式”,主人可依据个人喜好设置不同的回家模式，例如，主人回到家喜欢客厅和餐厅的灯亮起。
有客人来访了，可选择“迎宾模式”大厅的灯光会全部亮起，营造热情好客的灯光氛围。选择“普通模式”大厅柔和的灯光，营造出温馨祥和的灯光氛围。
离家模式：液晶按键面板控制室内所有灯具进入关闭状态。
影院模式：主人在客厅选择“影院模式”，灯光渐渐暗下来，窗帘渐渐关闭，电视机打开。 可以使用多功能遥控器对电视机进行控制，除此之外，多功能遥控器还可以对DVD、音响、空调、窗帘、灯光等进行组合的场景控制或单独控制。让家里的一切尽在掌控，充分体验科技的乐趣和智能控制的便利。
在不同的控制页面，遥控器的按键功能也相应改变，翻页至所要需控制的对象的页面，然后按下对应图标的按键即可。
多功能遥控器的不同控制页面：有窗帘页面、空调页面、音乐页面、场景页面、DVD页面等。
会客模式：如主人在控制墙面板或遥控器上选择“会客模式” 电视机将自动关闭，落地灯缓缓亮起，营造一种舒适的气氛，主人可与来访者愉快的交谈。
聚会模式：如选择“聚会模式”，客厅大灯关闭，气氛灯光渐渐亮起，餐厅的灯光也会亮起，缤纷色彩的LED灯随着音频系统播放的不同节奏变换多种灯光效果。空气换气系统在您选择“聚会模式”的情况下，会自动开启以保证室内空气保持清新。
正常模式：选择“正常模式”系统，客厅内基本灯光亮起。
在观看电视的同时，如有客人来访，铃声响起，电视静音，可以使用遥控器将电视画面切换至可视门禁摄像头捕捉到的客人影像，以便决定是否接见。
在客厅中，安装了一个求助面板，当家中发生紧急时，可以按此求助。预设的警示信息将发送到家人手机中或发送至小区管理中心，以提醒人们尽快处理。如老人、小孩生病而家人却不在家时，可按此键。发送“家中有人求助，请尽快处理”等信息，信息可以根据自己需要而设置。
“预约模式”：主人可以在回家之前可以打电话按语音提示操作或发短信远程控制灯光、电器，例如：炎炎夏日，可以在回家之前远程开启空调，待主人回家时就可立即享受清爽的感觉。
客厅面板功能说明
面板位置：入户门口侧/沙发背后
面板类型：多功能控制面板
面板功能简介:
（1）红外线遥控;
（2）面板可控制场景、单回路开关/调光。
（3）液晶面板可切换5页页面，其中第1―4为面板控制页，可作为灯光场景，单回路灯具的控制页面，第5页为空调控制功能；
（4）LCD显示图片可以通过PC机下栽，LCD背光亮度可调；
（5）可设置密码进行布防/撤防。
餐厅
通过餐厅面板可选择不同模式，例如，选择“家庭模式”柔和的灯光弥漫在整个餐厅，一家人品尝美食共享天伦之乐，选择“聚餐模式”餐厅灯光营造其乐融融的氛围，高朋满座、欢聚一堂。除了单独控制餐厅模式，餐厅灯光还可配合客厅“聚会模式”变换相应的场景。
走廊
若安装在走廊天花上的位移感应感应到有人走动，系统将自动开启照明灯光，当人离开的时候，灯光自动关闭，有需要的时候也可以通过面板来控制走廊的灯光。
洗浴室
房间内的卫生间通过位移感应开关卫生间的基本照明灯光，当人离开的时候，灯光自动关闭，有需要的时候也可以通过面板来控制卫生间灯光。在卫生间门口的控制面板上选择灯光场景，例如选择：“洗浴模式”，卫生间灯光亮起，换气扇打开（也可以单独开关换气扇）。
卧室
可通过床头柜的控制面板选择“睡眠模式”，夜灯渐渐开启，台灯渐渐关闭。
选择音乐页面并点击播放键声音系统响起主人喜欢的音乐。
主人床两侧的台灯可以在面板上单独控制，当按一下按键后，灯光会慢慢亮起来，如果您觉得预设的光线太亮或太暗还可常按该键进入调光模式，再按上方按键调高亮度，按下方按键调低亮度。
床头安装了伸手可及的“夜起模式”面板，“夜起模式”被激活，房间灯缓缓亮起，走廊灯亮起，卫生间灯亮起，上床再次触碰触摸“夜起模式”按键又恢复至“睡眠模式”，继续进入甜蜜的梦乡。
早上通过床头柜的控制面板选择“起床模式”，夜灯关闭、换气扇打开，窗帘开启清晨明媚的阳光撒满整个房间、主人可以设置音频系统播放阵阵欢快的鸟鸣，起床时仿佛置身于清晨的大自然中，新的一天从清新愉悦中开始。
厨房
厨房的红外探头感应到有人在活动时，灯光渐渐亮起。没有人时，灯光自动暗下来，当无人活动超过某个预设时间后，灯光全部关闭。厨房里的探头，在安防模式下，可做为安防感应探头。
厨房的煤气管道接口处，装有可燃气体感应探头，当发生煤气泄漏时，系统会发出语音提示并向家庭成员手机发送报警信息以提醒妥善处理。
书房
当夜幕降临时，书房的红外移动传感器探测到房间里有人活动，系统将马上根据照度传感器会感应外界的亮度的判断自动启动书房的照明场景。
智能照明系统特点
1.照明线路设计简单，系统安装方便，操作维护容易。
2.硬件结构灵活，软件可编程，以节省投资成本和维修运行费用。
3.具有单区域场景、组合场景控制、定时开关、序列运行、现场修改亮度、自动调节亮度、红外线控制等多种照明控制功能，使灯光产生奇迹般的效果且节约能源。
4.根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设置或少量线路改造，就可以实现照明布局的改变和功能扩充。
5.系统内各单元的控制信息独立存储，不会因为系统中某个单元故障而使系统瘫痪。存储的信息具有停后不丢失数据功能，在恢复供电时，系统会自动恢复到停电前的工作状态。
6.控制回路与负载回路分离，各单元之间使用4芯低压电缆相连在总线上。工作电压为DC24V～30V，确保人身安全。
7.HDL智能照明系统具有分布式智能控制的特点和开放性，可以与空调、视听、及消防等其他系统联动。
8.系统具有智能状态回馈功能，能自动检查负载状态，检查坏灯、少灯，保护装置状态等。
9.系统具有故障自动报警功能；MCB跳闸可报警。
智能家居设计篇4
由于通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。
2 系统总体方案
总体方案的设计主要是根据被控对象的任务及工艺要求而确定的。设计方法大致如下：根据系统的要求，首先确定出系统类型。选择检测元件，在确定总体方案时，必须首先选择好被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。选择执行机构，执行机构是微控制系统的重要组成部件之一。
本系统特点是体积小，成本低，功能强，功耗低，是微机应用产品化的最佳几种之一，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。而把单片机面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。
3 硬件电路设计
S3C2440A是韩国三星公司推出的16/32位RISC微控制器，其CPU采用的是ARM920T内核。
特点：具有PLL时钟发生器，主频最高可达533M。内核1.2V供电最高400M，1.3V供电最高533M。存储器支持1.8V、 2.5V、3.0V、3.3V。I/O均支持3.3V供电。s3c2440为单机器周期执行指令集。具有电源管理功能，可以使系统以普通方式、慢速方式、空闲方式和掉电方式工作，降低产品功耗。
GPRS模组介绍，GPRS模组采用SIM300通讯芯片(如图 3.3)，利用无线移动网络实现语音传输和点对点数据传输。同时，模组内具备TCP/IP协议栈，可以直接利用它实现无线上网。模组使用标准的UART串行通信接口(如图3.4)与主芯片进行通信，可以与任何带有通用UART串行通信接口的控制器进行连接。
GPRS模组使用标准串口与主控制器进行通讯。模组带有一个10针的接口，该接口可以直接和MCU相连接。或者用户可以通过模组上的RS232接口和PC机直接相连接使用。
GPRS模组需通过J4的电源开关信号(PWRKEY)输入引脚向GPRS模组输入，上电时序GPRS才能被启动，启动后GPRS的信号指示灯会闪烁。也可以手动按下GPRS模组上的ON/OFF按键，大约2秒之后松开，GPRS模组亦可以被启动。
GPRS模组启动之后，即可通过UART接口发送AT指令来控制语音或数据收发。
电源电路设计，由于本控制系统单元电路较多对且对5V 电源的要求比较高，其中TC35 模块的突发耗电电流峰值可达2.5A，故外加的稳压器件必须达到足以提供TC35 和其他电路额定电流的条件。在本系统中，采用了芯片s3c2440 完成从12V 到5V 的转换，必须特别注意的是， s3c2440芯片完成开关电源转换需要大功率的电感(100uH)和电容，以提高储能的能力，达到单元电路的耗电需求。s3c2440为5.0V3A 开关电源稳压器。
4 软件linux操作系统介绍
Linux是 Unix 的一种，它控制整个系统基本服务的核心程序 (kernel) 是由 Linus 带头开发出来的，“Linux”这个名称便是以“Linus's unix”来命名，Linus 选择用“大众公有版权” (GPL)的方式来发行这份程序，这个版权允许任何人以任何形式复制与散布 Linux 的原始程序，换句话说，Linux 实际上是“免费的”，使用者在网络上就可以抓到 Linux 的原始程序代码，随心所欲的复制与更改 Linux 的原始程序，在因特网的日渐盛行以及 Linux 开放自由的版权之下，吸引了无数计算机高手投入开发、改善 Linux 的核心程序，使得 Linux 的功能日见强大，所以今日我们可以在网络上免费下载 Linux 使用，或者花很少的一点费用就可以取得 Linux 光盘，这都是因为 Linux 是 GPL 版权的缘故。
Boa服务器和普通Web 服务器一样， 能够完成接收客户端请求、分析请求、响应请求、向客户端返回请求结果等任务。
Boa服务器根据请求方法的不同， 做出不同的响应. 如果请求方法为HEAD， 则直接向浏览器返回响应首部; 如果请求方法为GET， 则在返回响应首部的同时， 将客户端请求的URL 目标文件从服务器上读出， 并且发送给客户端浏览器; 如果请求方法为POST， 则将客户发送过来的表单信息传送给相应的CGI 程序， 作为CGI 的参数来执行CGI 程序， 并将执行结果发送给客户端浏览器。 Boa 的功能实现也是通过建立连接、绑定端口、进行侦听、请求处理等来实现的。
CGI是： “公共网关接口”(Common Gateway Interface)的简称，是HTTP服务器与其它程序进行“交谈”的一种工具，其程序须运行在网络服务器上。
CGI是一段程序，它运行在Server上，提供同客户端 Html页面的接口。
CGI的功能：
(1)通常情况下CGI程序被用来解释处理来自表单的输入信息，在服务器产生相应的处理，并将相应的信息反馈给浏览器。
(2)CGI程序使网页具有交互功能。
CGI处理步骤：
通过Internet把用户请求送到服务器。服务器接收用户请求并交给CGI程序处理。CGI程序把处理结果传送给服务器。服务器把结果送回到用户。
CGI可以用任何一种语言编写，只要这种语言具有标准输入、输出和环境变量。
5 结论
智能家居设计篇5
1 背景
近年来，随着全球范围内信息技术创新不断加快，信息领域新产品、新服务、新业态大量涌现，不断激发新的消费需求，人们对家居环境提出了更高的要求。在中国，由于人口众多，城市住宅也多选择密集型的住宅小区方式，因此很多房地产商会站在整个小区智能化的角度来看待家居的智能化，也就是所谓的智能小区。欧美由于独体别墅的居住模式流行，因此住宅多散布城镇周边，没有一个很集中的规模，当然也就没有类似国内的小区这一级，住宅多与市镇相关系统直接相连。因此欧美的智能家居多独立安装，自成体系。而国内习惯上将它当作智能小区的一个子系统考虑，这种做法在前一阶段是可行的，而且是实用的。但智能家居最终会独立出来成为一个自成体系和系统，作为住宅的主人完全可以自由选择智能家居系统，即使是小区配套来统一安装，也应该可以根据需要自由选择相应产品和功能、可以要求升级、甚至用户对整个设计不感兴趣，也可以独立安装一套。为了满足不同用户的需求，各种各样的智能家居方案不断被提出。
门，人们进出的必经通道，其种类、款式多种多样，就普通住户的门而言，由从前简单的木门，到现在的钢化门（防盗门），不管哪种门，防盗一直是人们关注的重点。与原来的木门相比，现在的防盗门大多数安装猫眼、门铃以及指纹解锁或密码解锁等功能，给住户提供了很大的方便，也比较安全。然而随着人类生活水平的提高，人类对健康的渴求也越来越强烈，健康将成为新世纪人类追求的时尚。对于身体的健康状况，不是等到出现问题再去治疗，应在日常生活中时刻关注自己身体的健康情况。与此同时国家对科技节能的大力提倡，本文在现有研究成果的基础上，进一步研究了借助经常进出的门（智慧门），时刻记录家庭成员的身体状况（体温、体重、血压等数据），对这些日积月累的大数据进行进一步的处理，让这些数据来说话，切实有效的告诉我们每个人的身体状况。智慧门上的控制系统和家电电源管理系统互联，实现对家电的功耗管理。
2 智慧门系统所实现功能
作为家居智能化的“第一道门”，在智能家居控制系统中，作为重要的子系统进行研究、开发和创新，具有重要的应用价值。智慧门除了具有传统门本身的功能外，还包括三大功能，一是搭载健康监测系统，二是增加安防系统，三是家居能耗控制功能，其功能模块图如图1所示。
2.1 安全系统
随着科技的发展，人们居住环境不断升级，人们越来越重视自己的个人健康和财产安全，对人、家庭以及住宅的小区的安全方面提出了更高的要求；同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，要保障小区的安全，防止偷抢事件的发生，就必须有自己的安全防范系统，智慧门系统首先解决门的功能，在传统门的基础上，本文增加了指纹识别技术对门锁的开关的设计，增加门锁防撬的功能设计，这样我们在安防上的可靠性也就大大加强了。
2.2 健康监测系统
智慧门的健康监测系统，本文对现有门把手进行改造设计，在门把手上安装生命体征记录的传感器（如指夹式光电脉搏、血氧传感器），并将生命体征数据记录；在门口放置体重计记录体重数据。这样我们每天的身体状况数据（体温、体重、血压等数据）被记录下来，在这个日积月累的大数据里，进行数据提炼，用数据说话，切实有效的提示我们个人的身体状况。
2.3 家电互联系统
智慧门的控制系统在人员出门时，启动特定按钮，门自动上锁，与家居控制系统进行互连，对需要关闭电源的电器进行再次扫描，确保断电；进门时，根据亮度、温度，自动开灯或者电器，节约环保。家居系统安装烟雾探测器、燃气探测器等监测到煤气、有害气体等信号时，智能控制器内微电脑自动发出相应的指令，智慧门自动开门，方便逃生。同时发出警声并将警情传递给小区保卫处。
3 关键技术及解决方案
基于智能家居的智慧门系统，从门的功能上，我们按照出门和进门两种形式来划分。
3.1 出门功能 ：
1）检测、记录身体状况；
2）自动巡检关闭灯光，切断电源（节能），布防；
3.2 进门功能 ：
1）自动识别指纹开锁；
2）再次检查记录身体状态；
3）根据亮度、温度，开门后自动开灯或者电器（设置合适的条件）；
关键技术主要体现在两个方面，第一，数据的分析与处理。虽然目前人体生命特称检测设备均已成型，本系统集各种设备功能于一体并对获取数据进行分析，特征提取，根据一段时期数据的分析处理来判断家庭成员的健康状况，并给出判断的指标体系；第二，自动开门系统的实现。
在发生警情和指纹识别正确时，智慧门会自动打开，但如何排除误警和虚警时自动开门是该项目要研究的另一个关键问题。家居系统安装烟雾探测器、燃气探测器等监测到煤气、有害气体等信号时，智能控制器内微电脑自动发出相应的指令，智慧门自动开门，方便用户逃生。但为了保证用户的绝对安全，除了提高各种探测器的检测精度外，还增加有用户与系统的交互功能，当参数在一些临界值时，可以通过用户的确认操作决定是否开启门锁。
4 结束语
智慧门系统以家居智能化、安全化、节能化为设计理念，可以给用户提供一个安全、舒适的生活环境，可以使住户的身体健康状况时刻被关注。智慧门可以使住户的居家安全得到保障，可以使住户的居家能耗控制更便捷，更加节能环保。智慧门将为住户带来一个全新的感受，更人性化的服务于住户。
参考文献：
[1] 张福生. 物联网： 开启全新生活的智能时代[M].太原： 山西人民出版社， 2010.
智能家居设计篇6
0 引言
在人类科技发展的历史上，互联网的出现促使人们的生活向着信息化、网络化发展，电子信息技术的进步更加推动了社会的信息化，也使人们的日常生活、学习不再局限于传统的方式。随着生活方式的逐步改变，人们对家居环境的追求也在不断提高，对传统家居提出了新的挑战。智能家居是在通信技术、电子技术、自动化技术的基础上进行研究，从而实现智能化操作与管理家庭设备，这样一个舒适、便捷、智能、人性化的生活环境才是人类生活舒适化的最大追求，最初是由美国人提出。与传统的家居环境相比，智能家居无疑将会使人们的生活质量有很大的提高，家庭内的设备将会被赋予智能，他们能够主动监测家庭环境的变化，并同其他设备合作共同完成对家庭设备状态的改变，以使家庭环境对人体更加适宜，使人们生活在一个更加艺术、更加人性化的环境中。
在人类经济不断正常的过程中，人们掌握了越来越多的经济与社会资源。由于越来越多的资金积累，人们对生活的舒适性，便捷化、智能化、和人性化等方面提出了要求，出于对丰富的社会资源和先进的科学技术的利用，人们在通信技术、电子技术和计算机网络技术的基础上，研究了一套解决家庭生活智能化的统筹系统。系统通过人这一核心对家庭的各种小系统进行有机整合，从而促使生活环境更加舒适、便捷、安全。
采用了智能家居系统后，人们对家电产品的控制不再局限于传统的近距离的控制方式，不论主人身处何地，只需一部手机或一台电脑就能随时随地查看家用设备的状态并能对其进行远程控制。
1 家居系统的构成
家居系统通过互联网与家庭成员之间的联系，合理安排了人、网络、硬件结构和家庭设备之间的相互关系，虽然由于个人的差异性导致结构的复杂程度大小不一，但是从大的方面来说，家居系统的目的和整体结构是一致的。都是为了建立一个集家庭安全防护系统、网络反馈系统和家庭可调系统于一体的家庭综合服务系统，为家庭提供可调节、可控制和自动化的人性化家居服务。在图1中，将家居系统分为以下几个方面：电源模块部分、信息采集部分、人机互动部分、开关控制部分、安防报警部分、信息存储部分和控制器控制管理部分。这7个部分以控制器为核心相互联系，实现了信息采集、处理、存储的一体化过程，满足了家庭对安全、舒适、便捷的需求，方便了后续产品的升级更新。图1为家居系统结构示意图。
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图1 家居系统结构示意图
2 智能家居模块设计
智能家居系统的模块组成主要有控制器模块、电源供给模块、开关控制模块和人机互动模块。图2中控制器模块是核心模块，负责信息的采集、处理、交换以及和人之前的互动。整个家居系统进行正常工作需要电源模块提供所需的对应电压。开关模块有助于控制模块实现家庭电器的通断，保证了主人在外时家庭的电力安全问题。人机互动是家居系统极为重要的一部分，它是家居系统智能的体现。
2.1 控制器模块
控制器能够实现外部数据的采集、处理、存储和通信交换等功能，是整个系统中最为关键的一环，它是系统智能化的决定性因素。为了更好地统筹资源与优化电路，控制器的型号选择也极为重要。STM32F103C8T6是32位嵌入式微控制器，工作频率打到72MHz，电源要求是2-3.6V，内部的FLASH程序存储空间为512KB，运行内存RAM的容量为160KB。STM32F103C8T6强大的功能为家居系统的设计提供了高性能、高效率、低功耗的便利。
2.2 电源供给模块
各个模块的工作正常和维持都依靠电源模块有效的电源输入，这是家居系统有序工作的基础部分。电源供给电路的设计是模块高效、低干扰、低损耗的最佳保证。
图2为电源输入部分。
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图2 电源输入部分
2.3 开关控制模块
开关控制模块在整体系统中相当于人的四肢与大脑的延伸和支持，模块会根据来自控制器STM32F1038T6给出的信息命令进行家庭电器的导通和关断操作。开关控制模块需要对控制器传输的高低电平有极高的辨识度，设计了以三极管为响应的开始部分。当低电平信号输入时，三极管T1截止导致三极管T2截止，所以DO11、DO12都处于断开状态;当高电平信号输入时，三极管T1饱和导致三极管T2导通，这样DO11、DO12将处于通电状态。
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图3 开关控制模块电路图
2.4 人机互动模块
为了让主人能够对家庭的电器使用状况进行详细地了解，在家居系统中添加了互动功能。通过GSM无线传输技术（全球移动通信技术）与信号接收器来帮助个人或者多人了解即时家庭电源通断信息和更进一步的命令输入通断控制。GSM无线通信技术作为第二代移动通信技术，研发的目的是让全球共同分享一个移动电话网络标准，避免不同差异的移动通话标准之间的有差对接，增强了了通信信息的正确性和信息对接的方便性。这样只要用户拥有一部可插入GSM卡的移动手机就可以在全球范围内进行信息的交流沟通。我国最早是在20世纪90年代引用了GSM无线通信技术标准，并在2001年关闭了之前一直使用的模拟移动网络，进入了数字移动网络的大家庭中。GSM无线通信技术的广泛应用，加强了人们在对遥远的家庭的控制管理。
3 结论
本文所设计的家庭智能安防控制系统，成功地应用了STM32F1038T6微处理器的强大功能、2.4GHz射频通信和GPRS移动通信的优质传输性能，充分利用了计算机网络技术、GSM无线通信技术和自动化控制技术，具有实时性好、可靠性高、功耗低、扩展方便等优点。该控制系统实现了家庭门禁控制、室内环境参数检测、防盗报警、家用电器控制等功能，为普通家庭的安全防护控制提供了有效途径。智能家居系统的不断发展是人类对生活环境优越性的追求，是对科学技术的完美应用。随着社会生活的发展和科学技术的发展，有理由相信家居系统会越来越智能化、舒适化和便捷化。
参 考 文 献
智能家居设计篇7
0 引言
随着21世纪社会经济高速发展，人们对智能化生活的要求越来越高，智能家居产品如雨后春笋般发展，之前各式高端大气的智能家居逐渐进入平民家庭。但是传统智能家用电器系统结构复杂，过分注重智能性与用户体验，导致了很多设备在待机状态下能量损耗巨大，在总体上浪费了大量电能。作者马芳在论文[1]中提出过利用智能开关的定时闭合断开来实现节能的方法，这种实现方式虽然断电时效性高，但是缺乏对一些关键电器设备的用电分析，容易造成节能错误而带来的家庭用电质量下降，给客户带来不好的体验。 针对当前智能家居节能形势，本文提出了ZIGBEE与ANDROID平台的智能家居节能系统，通过更有说服力的用户用电习惯数据分析对各智能家居设备分配节能时段，定制更灵活的智能家居待机环境，重点解决智能家居待机功率消耗问题。
1 ZigBee相关技术与待机能耗
1.1 ZigBee技术解析
ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入到各种设备中，同时支持地理定位功能。
作为一种无线通信技术，ZigBee具有如下特点：功耗低，成本低，时延短，网络容量大，高可靠性。 同时它也是一种无线连接，可工作在2.4GHz（全球流行）、868MHz（欧洲流行）和915 MHz（美国流行）3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内，但可以继续增加。
1.2 待机功率损耗
待机能量研究。张友军等研究待机能量的专家学者在论文[2]指出电器在待机状态下的消耗功率不容忽视，而所谓的待机状态，指的是电器在不执行任何功率或者执行某些功能时候电器功率都达到最小化的情况。如今的智能家居电器，则大多增加了待机模式，有一些也称为睡眠模式。设计者通常为了追求用户体验和实现产品与协调器的实时通讯，在内部编程设定了电器设备的能耗监测模块，这也就意味着单单依靠粗放的智能家居管理系统，智能性质使得更多的家电始终保持待机状态，以便卫星，微波，WIFI等通讯网络连接，这会大大造成待机功率的损耗。
2 基于ZigBee的智能家居节能系统
2.1 系统架构
从技术架构层面上看，智能家居节能系统分为执行层、通信层和应用层。执行层主要负责环境信息，用电功率信息和上层指令的执行，如各个智能家电。通信层作为应用层和执行层间信息传递的桥梁，比如家庭网关与协调器。应用层则是进行采集数据分析、对情景进行逻辑判断和提供人机交互界面等。
整体系统运作流程分为指令调度方式和智能数据分析方式。指令调度方式：用户通过安卓的APP软件进行3G/WIFI等网络协议进行指令发送，家庭网关接收信息后，进行用户认证，确认用户权限符合后将应用层指令帧转换为硬件的指令编码传递到协调器，最后由协调器判断指令编码进行智能家居的电路开关调节等操作。
智能数据分析方式：协调器通过电路中的功率传感器实时发送指令编码给家庭网关，由家庭网关进行数据收集，并分配时间段与信号帧传输到用户APP上。用户APP后台拥有智能待机规律算法，实时分析获取的数据并进行排序归档，并通过每个时间节点进行决策树运算，得出用电预测结论来提醒用户断电节能。
2.2 硬件架构
ZigBee芯片引用论文[6]硬件设计，选用32位基于Cortex-M3 ARM核心片上系统EM357，集成了2.4G与IEEE802.15.4兼容的无线收发器；使用192KB闪存和12KBRAM存储；具有较高的抗干扰性，可以与其他2.4G网络共存；同时具有产生随机数AES-128的加密引擎；硬件支持网络级调试；可以作为ZigBee协调器，路由器或者终端设备。
硬件的主要设计包括家庭网关和终端节点的硬件设计，下面以家庭网关为例。
为了充分利用Android移动端的资源和高计算能力，家庭网关采用用ZigBee USB Dongle方式实现。Prolific公司的PL2303HXD芯片是一款支持USB转串口的桥控制器，可在Android系统上以USB形式来提供串口功能。
2.3 网关设计
（1）家庭网关软件设计采用了QT这款老牌嵌入式编程工具。控制网关方面QT同时也提供了大量的开发文档和WebKit引擎支持。
（2）设计ZigBee节点控制指令，指令格式：桢头+节电编号+模块ID+传感器ID+命令+桢尾。
（3）QT串口编程：QextSeriaIport类：该类主要是实现串口与串口间的通讯，通过函数openCom（）实现打开设备，再利用readCom（）实现读取串口指令（指令如图）。最后在setLightStates传递各个传感器输送的信号，读取的信息保存在数组中，由槽函数connect（）进行处理。
2.4 移动端与待机规律节能算法实现
移动应用端采用了安卓平台，为了提升移动端运行处理效率，故简化了传统智能家居驱动模块，采用了android-async-http开发框架，降低了数据压缩和排序压力。
智能家居设计篇8
一、智能家居
智能家居是现代计算机信息技术与传统家居体系结合的产物[1]。家庭成员可以根据自身需要，通过计算机、网络通讯技术将手机、遥控器与灯光、电视等设备相连，再通过网络化综合智能控制和管理，依照事先设定的指令完成一系列操作，从而方便生活。智能家居作为一个新兴产业，随着智能家居市场的推广普及产业前景必然是光明的。国内优秀的智能家居生产企业越来越重视对智能家居市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚。智能家居从人们最初的向往，到今天真实的走进了人们的生活，经历了近12年的发展，经历了一个艰难的过程。
二、智能家居在室内设计中的应用
现代房屋装修重点包括卧室、厨房、卫生间等，当然智能家居在这些方面的应用是有所差别的。
1、智能家居在卧室的应用
卧室作为家庭休息的必要部分，卧室的设计就要求其具有相当程度的舒适性。因此在卧室的智能化设计上需要充分考虑卧室内的照明情况和空气质量。从室内照明这个角度出发，现代智能设计通常采用双路开关来控制主卧和客卧的两路灯光。在卧室灯光的设计上可以像现在大多数KTV一样设置多种情景模式，比如看书模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成员选择在卧室内看书，只要按下床头灯的看书模式，室内的灯光就会变得明暗适中；如果选择浪漫模式，室内的灯光就会忽明忽暗，来回闪烁；如果选择起夜模式，卧室通向卫生间的灯就会依次慢慢点亮，随后再依次暗下来，回来时也一样，直到你躺在床上按下睡眠模式，室内的灯就全部熄灭[2]。当然，说到室内光亮就不得不说到窗帘。现在智能家居设计通常会采用自动窗帘对室内采光的强度、角度进行控制，窗帘由单片机控制、电动机驱动，住户可以利用遥控装置来设定窗帘拉合的时间，这样就可以根据一天中太阳在各个方位的时间来设定遥控装置，从而实现窗帘的自动拉合。从空气质量这个角度出发，智能家居设计会采用在室内安装控制系统的方式来提高室内的空气质量。比如，借助遥控装置，业主可以对待定时间段室内氧气含量进行控制，到这个时间点室内的控制系统会自动输送氧气，从而实现卧室内空气的持久清新。
2、智能家居在厨房的应用
随着智能家居被广泛认知，人们在对厨房进行装修时也提出了新的要求，智能厨房开始的被人们所需求，厨房的智能化设计形式也在慢慢发生改变。厨房作为家庭享受三餐的必备房间，在对厨房的智能化设计上需要充分考虑到厨房卫生问题和厨房的安全问题。因此，从厨房的卫生角度出发，智能家居设计可以在厨房安装一个垃圾处理器，通过条件设定，将垃圾进行分类回收。可回收转化的一类还可以安装转化装置，将垃圾装换成其他能源，实现节能环保[3]。从厨房安全角度出发，可以安装智能检测装置，严格监控厨房内燃气的泄露情况，一旦发现泄露情况立刻发出报警信号。同时，这种检测系统也会严格检测各个水龙头的漏水情况，一旦漏水会立即向房主的手机发送短信通知。当然，智能家居对厨房食物烹饪的智能化是必不可少的。在厨房中使用智能电器，只要将做美食所需的食材按量放在智能电器里，轻按开关，即可坐享其成。
3、智能家居在卫生间的应用
依照今天人们对于生活质量的要求，卫生间不再是单纯的用厕、洗澡的场所了，人们会越来越关注它的便捷、健康和舒适程度。从便捷的角度出发，在卫生间的智能化设计上通常会采用红外线感应器和无线开关控制来设置灯光。这样的设置方便用户在使用卫生间的时候便利的灯光开启，用户不再需要亲自触碰开关，而是走进卫生间内，灯自动亮起，马桶等一系列设备开始工作，而当红外线感应器感受不到有人活动的迹象，灯光设备就会自定关闭[4]。健康的角度出发，对卫生间的智能化设计上可以安装自动化设备。比如安装智能马桶，其功能的智能化十分强大，可以对如厕者进行温水清洗处理，又可以对如厕者进行按摩，还可以对人体进行健康监测，远程医疗诊断系统能实时检测使用者的尿样并进行数据传送，监测健康情况。从舒适的角度出发，智能家居在对卫生间的设计上可以通过安装智能控制音乐系统，这样用户在洗浴或如厕时可以播放音乐、收听广播，用以减轻疲劳，转换心情。
三、智能家居在未来室内设计应用上的发展
现代人对智能家居有了越来越多的了解，以前只能在展销会上看到的智能家居设计逐渐走进了我们的生活，就目前的发展情况来看，未来的智能家居在室内设计上的应用将更加灵活多样[5]。未来的智能家居在室内设计上空间将更加灵活，在不同的条件下，可以产生不同的虚实变化。未来的智能家居在室内设计上也将更加注重环保，以不同的监控检查设备对家庭的水、电、空气、阳光等实现监测管理，减少不知不觉中的浪费，实现节能环保。未来智能家居将会呈现出感知更加智能化的趋势。传感技术不断发展进步，智能家居传感终端将对环境感应更加灵敏，加之以现代通讯技术的进步，未来的智能家居将通过4G手机完成可视对讲，家电的远程遥控。
四、结论
时代在进步，经济在发展，科技在进步，人们对于生活质量的要求也在逐年提高。伴随着家居生活水平的不断提高，室内设计也在向着多元化趋势发展，智能家居的问世，让人们看到了便捷、舒适，环保的室内设计风向，尽管现在智能家居在室内设计上的应用还没有实现大众化，但是我相信，在今天这个科技迅猛发展的时代，智能家居在室内设计上的应用总有一天会走进千家万户。
作者:包颖 单位:长春理工大学光电信息学院传媒艺术学院
智能家居设计篇9
中图分类号：TL503.6文献标识码： A 文章编号：
1 前言
1.1智能家居一体化概念
智能家居一体化技术是将控制技术和智能设备在家居中应用的一种新型概念，是在家居中安装无线或者有线的控制技术以电力系统为支撑，配合智能家居设备通过专门的设计实现家居的人为远程控制或者是智能控制的良好结合从而达到提升家居的安全、舒适的智能化、一体化的系统。
1.2 智能家居一体化的发展
近些年来随着人们的生活水平提高，很多的智能家电悄悄的步入了人们的生活。各种智能电器已经逐步的进入家庭，例如：原来的旋钮式洗衣机到现在的一键控制，从原来的普通电饭锅到现在的预约功能，从黑白电视机到智能网络电视，从普通照明到感应开关等等，这些都是逐渐智能的一种趋势。
并且随着网络的发展现在很多的软件、硬件支持，远程视频控制等技术成熟很多技术都已经渗透到我们的家居当中，手机智能化、电脑软件的智能化、多样化和人性化，都是我们现在科技发展的成果，短短的十多年时间随着网络、计算机发展各种技术飞速发展，就给我们的智能家居提出了可能，并且各种相关行业规范、行业标准的建立和完善也为我国的智能家居一体化的发展起到了很大的作用，给生产厂家一个可以执行的行业标准。
所有的这些都需要电力系统提供必须支持，因为所有的这些都是通过电来驱动的，并且配合电脑控制技术和其他控制技术来实现的。
2智能家居一体化的控制形式和设计
2.1概述
智能家居一体化就要求所有的家居都要服从一体化的要求，从一方面来讲就要求所有的电器设备和家居符合同一个控制标准或者是说通过一种转换实现同一个控制标准，另外一个方面就是要满足同一控制的基本要求，前面说过了智能家居是要求电力系统的支持，那么从根本上就可以从控制家居的电力系统出发来控制家居，实现智能家居，控制主要分为有线控制和无线控制两种，由于现在的家庭建筑很少有直接施工带有线路控制的，并且控制线路和电路在一起铺设会产生干扰并且从安全角度也是不允许的，从另外一个角度来说，有线的控制扩展不如无线控制的扩展方便，所以以后的智能建筑基本上是很少用智能控制线路的，而更多的应该是无线控制线路，所以我们这里就在无线控制上下工夫，通过无线控制实现家居的智能化，并且通过计算机和网络技术实现一体化控制，从而实现家居的智能一体化，并且设备之间实现无线网状连接，保证了信号的轻度和信号的稳定。所以说以后的智能家居是无线控制的智能家居。
2.2 智能家居与电力系统的关系
智能家居一体化的前提就是对电力系统的的一体化控制，也就是说通过电力控制一体化实现智能家居一体化，电力系统的电压合格率、供电可靠性都应该满足智能家居的要求，并在断电时应该有蓄电池等其他替代能源进行能源供应，保证整个系统平稳稳定运行。
无论是从家庭光伏发电系统并网，还是到照明系统自动化，无论是从家居安全防护，还是窗帘、视频、暖气控制都需要电力的支持，只有实现了对电力系统的控制才能控制家居，电力系统为设备提供能源也为控制提供能源，所以可靠地电力系统是我们要改造智能家居的首要前提，而后续的一些控制软件无论是手机上还是说电脑、网络上都是控制的第二步。
2.3 智能家居一体化的设计
智能家居一体化的设计包括软件设计和硬件设计两个方面。
2.3.1 软件设计
软件是智能家居的控制后台基础，设计必须以网络技术、计算机技术为基础，以房主的生活规律和设计要求进行软件编写，并且便于房屋主人操作和设置，能够实现计算机控制和手机控制，利用WIFI 、宽带、无线网络、通讯网络等进行连接，设置密码实现安全控制这需要设计人员要懂得生活、也要懂得技术，还要懂得理工，直接的说就是要有文艺范的高级工程人员去炒菜而且是炒一手好菜。
2.3.2 硬件设计
硬件是智能家居的前提基础，由于现在的建筑只有简单的电路设置，没有为智能家居进行准备，我们不可能在建筑时进行设计，除非是事先就有智能要求的建筑如：别墅、酒店、会议室等公用场合，因此在家居设计时要将设计放在装修前，而不是在房屋建设前，所以暂时我们在设计时候只有在装修时才能设计，这也是我推广使用无线控制的原因，装修时应当根据以后的需求进行电路的设计与布线，从而为智能家居一体化做出基础的准备，智能家居一体化的工程设计要与装修设计同步进行，统一规划，同步设计与施工。把线路的开关、插座换成符合无线控制要求的开关或者插座，通过无线技术和控制计算机进行连接控制，把家居设备或者电器通过自身的PLC或者是电脑的软件实现智能化控制。综合考虑建筑特点并且应当与装修风格相互协调，满足日后清洁、检修和局部更换的要求，同时也要为扩展做充足准备。
智能家居一体化系统中的一个重要组成要素就是智能家居设备或者是电器，这些由于现在没有统一的标准来控制厂家生产，所以在控制衔接方面提出了难题，所以一些不符合相关控制的电器或者家居就需要单独的进行设计和改造，在符合安全性能前提下实现智能联网从而实现无线控制，因此暂时硬件设计重点还是在设备的无线控制上，而如果家庭的智能家居标准成立以后硬件的设计重点就是其他多种辅助功能的实现。
3 智能家居一体化设计中注意的问题
3.1电力系统的要求
1）在家居系统中的电力系统的负荷要符合以后要安装设备的要求， 线径选择要正确，并且最好是为以后的电气设备或者是家居的负荷预留，材料的绝缘性、耐久性和安装的位置要经过合理反复的计算，并且符合装修设计图纸的要求。
2）电力系统的设计要做好保护措施，除了进户现有的漏电保护器外，每一个独立的无线控制开关或者插座要有独立的保护装置，防止控制的电路或者无线电路损坏造成同一线路跳闸，减少损坏停电设备范围。
3）无论是控制光伏上网、还是控制家居设备都要符合电网的设计要求、行业标准或者是国家标准。并且智能家居难免有很多电机类装置，一定要防止电机类装置的冲击负荷影响整个电力系统的电压和波形，防止开与关的冲击电流造成其他设备的干扰。
4）由于控制与供电系统安装的小型化要求使得信号控制与交流电的距离很近，做好控制信号的防干扰工作，并且还要设计缓冲电路进行电子元件的保护。
5） 计算机系统的控制需要能够控制多路电路，能够为电器设备做好编号，以便控制精确，防止与计算机系统控制时发生错误控制的事情发生。
6）计算机网络的安全是我们实现智能家居的重要保障，因此在数据信号加密方面要做好相关文章，保障通用的技术不通用的密码，是的家居安全系统更加的完善。
7）后备电源是保证安全和平稳运行的保障，因此在设计时一定要把备用电源的设计放在系统设计的前面，只有这样才能够将电力系统整体水平提高,同时各个设备的或者说是整体家居的防火防护也作为前提考虑进行设计。
3.2 智能家居一体化系统的美学要求
智能家居设计篇10
一、智能家居系统结构图的介绍
图1为智能家居的系统结构图，该图列举了典型智能家居的系统组成：家庭网关、电动窗帘和门窗系统、家庭智能照明系统、家庭多媒体系统、可视门禁系统、安防周界系统、环境温度控制系统、视频监控系统等，其中家庭网关是智能家居系统的通信管理单元和子系统控制中心，在家庭网关通信管理体系下，可构建家庭网络通信系统。
通过采用上述功能系统，实现家居智能化和自动化。相对传统家居而言，智能家居通过全新的3C技术（Computer Commun-ication Control Technology），提供了全方位的信息服务，赋予了家居生活安全、舒适、节能的特性。
二、设计原则
（1）功能需求。智能家居注重满足人们在方便性和舒适度方面的需求，如：遥控功能（遥控控制家居范围内所有的灯，窗帘及其他电气设备），网络化控制、场景控制，本地控制等。
（2）高性价比。在系统设计中要充分考虑系统的性能和价格的要求，使系统在较低成本的条件下，尽可能满足用户需求。
（3）通用性。目前所有的智能家居技术都处于发展阶段，所以系统设计时，要注意选择兼容性好，符合国际通用协议的技术。
（4）兼容性和可扩展性。随着智能家居技术的不断发展，会有越来越多的家居智能化产品和技术的诞生，因此，在智能家居系统的设计之初，就必须考虑系统未来的兼容和发展。
（5）布线简洁。易于安装，符合大多数人的习惯。
（6）安全性。包括所进行设计运行过程的安全性和耐久性。
基于以上原则，才能设计出一套完整的智能家居系统。
三、设计依据
设计依据主要有：《全国住宅小区智能化技术示范工程建设要点与技术导则》、《住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计导则》。
四、设计要点
能家居系统设计要点按功能可分为：硬件系统、软件系统、系统集成、控制中心四个方面。
1.硬件系统
硬件系统包括计算机、网络设备、智能家居控制箱、智能家居控制面板、计量仪表和电子器材等。系统硬件需便于升级在短期内不因技术陈旧被淘汰。系统稳定性要好且兼容性要好，便于系统产品更新维护。
2.软件系统
软件系统包括三表（水、电、气表）操作系统、报警网络系统、应用软件及实时监控软件等。软件系统应支持产品的更新，具有可扩充性、远程监测、维护和升级功能。
3.系统集成
根据对家居智能化系统要求的不同，可采取不同的集成技术。在家庭装修阶段制定采用的系统集成方案。提倡采用宽带接入网、控制网、有线电视网、电话网等融合技术，简化小区信息传输通道的布线系统，提高系统性能价格比。在规划阶段应将各子系统内功能模块的各种信息接口标准化。住宅内可采用集各种功能为一体的控制技术，逐步发展采用无线传输技术。
4.控制中心
智能化家庭的数据处理是控制中心的主要工作，这里包括了数据的保存、上传，数据的安全保护，自动报警和信息的功能，支持远程控制终端采用互联设备，如PC、PDA等，增加设备间的互操作特性，同时便于信息的传输和转换。
五、设计内容
从系统功能角度出发，智能家居系统设计包括了家庭通信网络系统（Home Commun-ication Network System，HCS）、家庭安全防范系统（Home Security System，HSS）、家庭设备自动化系统（Home Automation System）和家庭多媒体娱乐系统（Home Multimedia and Entertainment System）等。
家庭通信网络系统包括的子系统有：有线电视网、数据信息网、家电控制网、程控交换网等。
家庭安全防范系统包括的子系统有：门禁、可视对讲、瓦斯报警、火灾报警、红外报警、防盗报警、视频监控、紧急求救报警、周界防越报警等。
家庭设备自动化系统包括的子系统有：信息家电、远程自动抄表、照明自动控制、窗帘自动控制等。
家庭多媒体娱乐系统包括的子系统有：背景音乐等。
六、总体方案设计
对于智能家居系统进行总体方案的设计，主要包括四个部分：系统集成、通信方式选择、子系统规划、系统控制方法。
1.系统集成是贯穿于设计始终的思想方法，是使各子系统相互融合的重要手段。因此，系统集成的设计会体现在智能家居的每一个环节，起到综合并优化系统性能的作用。
2.通信方式选择。智能家居设备有无线和有线两种通信方式，无线方式以其便捷性、移动性和扩展性好的特点，适合旧房的智能化改造。有线方式相对于无线而言，具有稳定性好、建设成本低的特点，适合新建住宅的设计。
3.子系统规划。首先，根据用户的要求进行子系统的来确定子系统，一般来说，均包括1.5小节的子系统。确定子系统功能类型以后，对子系统组成设备进行选型。选型要符合以下的要求：功能使用，性价比高，可扩展性强，可靠性、稳定好，软件升级便利。根据设计要求，对住宅进行总体系统规划，优化并确定节点数量和分布方式。
4.系统控制方法。下面是每一种控制方式的具体控制形式：
（1）按钮式控制器。可以通过设置到点控、区域控制、群控、总控等，另外根据控制模式可设置成开关型，单开、单关、窗帘双向开关等。
（2）触摸屏控制器。可以控制整个系统的任何动作，如点控、区域控制、群控、总控、场景、调光等，通过与电脑连接后实现编程。
（3）场景模块和场景控制器。场景可以在触摸屏上操作，也可以通过四场景控制器进行操作。
智能家居设计篇11
回到现实，现在家居行业的许多设计方案也越来越趋向于智能家居所给人的方便进行设计，尤其在家庭无障碍设计，半公开半私密设计中，还有在多功能空间设计中表现得更为明显！例如某电视台的一档免费家装节目中的一些知名设计师在解决一些小空间大功能以及老人，孩子和残疾人使用的无障碍设计中都有利用到智能家居设备。由此可见智能家居在现实生活中的运用无疑增加了更多实际价值，解决问题的有效途径乃至是带动一个产业的新的活力点，增加新的利润，开拓新的发展方向。畅想未来这种全面家居智能体系技术一旦成熟，并且普及到每家每户，人们的生活方式都会随之而改变，甚至改变整个世界！
智能家居从概念的提出到实践已经有不少年头了，然而同时在经历了几十年的发展后，智能家居也没能让大众普遍认识，也许这也基于国内的智能家居产业的发展不是太景气的原因。在过去的时间里国内智能家居产业商和网上销售平台也对智能家居设计这项领域产生过浓厚的兴趣，尤其像国美，海尔，格力这样的国内知名品牌，还有像京东这样的销售平台，他们之间都有过不同程度的结盟与合作，但终归由于国内智能技术的实际情况，投入的研究费用又过高，还有各自利益的考量，加之产品的成本价格也一直居高不下，从而使整体产业链结构松散，没有形成一定规模，在国内也没有造成太大的影响力，所以我们就更加所知甚少了。相比国内智能家居产业的发展，国外（美欧）就好的多了，一是国外最先提出家居智能化的概念并早已实践，理论与技术经验积累也相对较多，中国则接触较晚，因此国外整体智能家居行业发展一定程度上很超前了。
智能家居设计篇12
随著微电子技术与计算机技术的发展，智能家居正逐渐成为人们生活中必不可少的一部分。智能家居能够将计算机网络通信技术、嵌入式技术和传感控制技术与家庭生活有关的各种子系统有机地结合起来，通过统筹管理，使家居生活可以更加舒适和方便。目前智能家居是物联网的一个重要研究方向，有着非常优秀的发展前景。
Windows IoT是微软公司推出的一种嵌入式系统。它包含企业版（IoT Enterprise），移动版（IoT Mobile Enterprise）和核心版（IoT Core）。其中核心版本可以用于低内存和存储空间的小型设备，目前开发者可以免费使用。Windows IoT通过为智能设备提供智能化的物联网的解决方案，简化了物联网。Windows IoT能将Windows的各种功能带到物联网设备。包括更新设备，使用强大的工具保护和管理这些设备，并将设备连接到云，并且适用于各种协议和平台。
当今时代，智能手机，平板电脑以及路由器等智能设备的普及给了智能家居的发展提供了各种可能性。本文将利用Windows IoT设计一种智能家居系统，使人们在日常生活中可以非常方便的方式进行多成员、远程和实时的智能家居体验。
1 系统总体设计
本系统由三部分组成，包括受控端、服务端以及控制端。其中受控端由受控器和家居设备两部分组成。本系统的控制端与受控端通过服务端而连接。
1.1 控制端
控制端可以是智能手机、平板电脑或者其他各种智能设备。智能手机和平板电脑通过网络实现与服务端的连接，并且通过客户端通过Web层面对服务端发送数据和添加命令。
1.2 服务端
服务端采用云计算技术，是受控端和控制端之间的桥梁。它可以把控制端的命令和数据传送给受控端，从而实现控制端对受控端的控制，以及对受控端数据的发送。
1.3 受控端
受控端包含受控器和家居设备两部分。受控器中安装Windows 10 IoT Core系统，并与家具设备连接。家具设备可以是各种家用电器。Windows 10 IoT Core可以运行在多款物联网开发板中。在本设计中，以树莓派3（Raspberry Pi 3）为受控器，来控制灯的开关。
2 Windows IoT的安装
2.1 下载工具
在电脑上下载Windows 10 IoT Core的安装工具，工具可以在微软的官方网站上下载到。
2.2 安装系统
打开Windows 10 IoT Core的安装工具，将SD卡插入电脑，点击安装新设备，从下拉列表中选择树莓派3。输入要连接的设备名称和密码。然后点击安装，此时会弹出一个显示进度的窗口。这一步可能需要几分钟，具体时间取决于SD卡的速度如何。
安装完成后，就可以把SD卡插入树莓派3并且运行了。
2.3 连接开发板至互联网
进入“我的设备”，找到开发板的名称，然后单击“配置设备”。树莓派3本身带有WiFi适配器，可以直接连接至WiFi网络。
2.4 配置开发板
进入“我的设备”，在列表中选择开发板，可以进行其它的各种设置。
3 系统软件设计
在软件设计之前，需要配置服务器。本系统需要建立两个程序。一个程序在开发板上运行，接受服务器发来的信息并且控制灯的开关，完成信号收发的功能。另外一个是发送信号的程序。
Windows IoT可以使用Visual Studio Community 2015进行软件开发。建立一个UWP工程，选择“Windows IoT Extensions for the UWP”。
首先定义连接灯的GPIO控制器和PIN，然后配置服务器的属性，构造函数中，启动GPIO控制器和连接灯的PIN。
4 系统测试
系统设计完成后，经过各种充分的实验，系统工作非常稳定。点击开关按钮，灯随着按钮的开关点亮。
5 结语
本文设计了一种基于Windows IoT的智能家居系统，其中介绍了系统的整体框架和软件的设计。相对于其他智能家居系统来说，本系统可以降低系统的操作难度、降低了用户的成本，而且实现了跨平台间的简单操作。采用基于Windows IoT的智能家居系统， 不仅可以实现各种功能，开发还相对简单，使得智能家居的发展更加平民化。
【参考文献】
[1]江宁，桂斌.基于嵌入式的智能家居网关设计[J].科技视界，2016（23）：343-344.
[2]刘忠群.Android智能家居节能提醒自动化系统的算法设计[J].电子测试，2016（24）.
智能家居设计篇13
1 zigbee无线传感网络技术及其特征优势分析
在网络信息技术中，zigbee无线传感网络技术作为一种新技术，本身具有无线网络通信技术的特征优势，能够进行近距离的无线连接传输，并且在实际的网络通信传输中主要是以实现近距离、低成本以及低能耗、高安全性的双向网络通信传输作为发展应用目标的，其在进行数据信息的无线通信与传输过程中，主要是以ieee802.15作为技术标准，具有突出的网络传输信息容量大以及安全可靠性强、兼容性高等突出的特征优势，在实际通信传输中的应用相对比较多。
首先，zigbee无线传感网络技术在实际通信传输应用中的网络通信传输数据信息容量大特征，主要体现在应用zigbee无线传感网络通信技术建立起的通信网络，在实际通信传输中能够实现255个网络节点的设计构建，同时还可以通过网络协调器实现网络数据的通信传输，因此，具有较为突出的网络通信传输数据信息容量。其次，zigbee无线传感网络技术在实际通信传输中还具有较为突出的数据信息通信传输安全性和可靠性，这主要是由于zigbee无线传感网络技术本身采用了碰撞避免机制，以避免数据通信与传输过程中碰撞导致的网络数据传输不稳情况发生，还能够对于传输数据的接收进行保障，对于数据信息通信传输的安全性和可靠性有着很大的安全支撑和技术保障。最后，zigbee无线传感网络技术本身还具有较为突出的兼容性，在实际通信传输中能够与现有的控制网络实现交互链接，并且不会出现冲突抵制情况，具有较大的兼容性。总之，zigbee无线传感网络技术作为一种新技术在网络数据的通信传输中具有较为突出的作用优势并且应用相对比较广泛。
2 基于zigbee技术的物联网智能家居系统设计分析
在进行物联网智能家居系统设计过程中，根据网络通信与数据传输的相关协议规定，物联网自身包含有感知控制层与互联网层、服务管理层、接入层、应用层五个结构层次。因此，在进行物联网智能家居系统设计中，其系统也包括感知控制与接入、服务管理、互联网、应用等五个结构层次。首先，物联网智能家居系统中的感知控制层主要是进行家居环境以及电气设备工作运行参数的感知，并根据家居环境以及电气设备的运行需求，对于电气设备的工作运行状态进行改善。其中，家居电气设备主要包括智能开关以及智能插座、智能红外遥控器、环境感知器、智能水表与电表等，而这些家居电气设备本身不仅设置有无线传感网络接口，并且还具有物联网网关通信，因此，在进行家居电气设备工作运行控制中为zigbee无线传感网络技术提供了一定
基础条件。其次，物联网智能家居系统的接入结构层主要实现系统感知控制层连接端与互联网的连接实现，因此，该结构层主要以物联网网关设备为主。对于物联网智能家居系统来讲，其接入层既能通过zigbee无线传感网络技术或者是其他的网络接口和系统感知控制层进行连接实现，以满足数据的通信传输，同时还能够将终端发送的数据传输到服务器，或者是将服务器远程控制命令传递给服务终端，以满足系统各结构层之间的信息传输。此外，系统的互联网层主要负责物联网与互联网或者是网络运营商的计算机网络，而服务管理层则通过应用服务器和网络服务器、数据服务器对于系统设备的运行进行管理控制。最后，物联网智能家居系统的应用层主要由各种计算机设备构成，以通过网络浏览器或者是用户界面提供人机交互界面。
基于zigbee技术的物联网智能家居系统在进行家居环境与电气设备运行控制与管理过程中，主要是通过zigbee协调器分节点以及zigbee终端器构成，其中，zigbee终端器的节点主要与家居门禁系统以及家居电气系统、温湿度传感器进行连接，并由无线信号传输器进行数据传输，最终通过家居终端系统控制器以及处理器进行控制处理。
3 结束语
总之，进行基于zigbee技术的物联网智能家居系统的设计分析，有利于提升基于zigbee的物联网智能家居系统设计水平，促进在实际中的推广应用，具有积极作用和价值意义。
参考文献
