家庭智能控制系统的研究与发展论文

《家庭智能控制系统的研究与发展论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《家庭智能控制系统的研究与发展论文（18页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、本科生毕业论文（设计）题 目：家庭智能控制系统的研究与发展 专业代码： 作者姓名： XX 学 号： XXXXXXXX 单 位： 物理科学与信息工程学院 指导教师： XX X月X日摘要21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。家庭智能控制系统提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。随着社会经济水平的发展，现在人们的生活追求个性化、自动化，追求快节奏，追求充满乐趣的生活方式，家装要求的档次越来越高，生活家居要求一种人性化、智能化。家庭智能系统指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备互相连接起来，实现对所有家庭网络上的家电设备的远程使

2、用和控制及任何要求的信息交换。家庭控制系统智能化是信息社会发展的必然趋势，而家庭局域网则是实现这一任务的必要载体。关键词：智能化，自动，家庭网络，未来发展。AbstractThe twenty-first Century is the century of information technology, telecommunications and Internet technologies to promote the progress of human civilization. Home intelligent control system to improve the Home Fur

3、nishing safety, convenience, comfort, artistic, and realize environmental protection Energy saving residential environment.With the development of social economic level, now people life the pursuit of personalized, automation, the pursuit of quick rhythm The pursuit of fun, life style, decoration re

4、quirements of increasingly high level, life Home Furnishing requires a person Personalized, intelligent.Intelligent home system refers to the establishment of a communication network in a Home Furnishing, various household appliances are connected Pick up, realize remote use and control of the house

5、hold appliances all on the home network and any request letter Information exchange. Home intelligent control system is the inevitable trend of information society development, and family network is the The necessary carrier task.Keywords: intelligent, automatic, home network, future development.家庭智

6、能控制系统的研究与发展目录目录前言51.绪论62.定义63.发展73.1 20世纪80年代末90年代初73.2 前后73.3 -83.4 未来的智能家居发展趋势84.课题研究的目的及意义105.设计理念116.总体设计117.详细设计147.1智能背景音乐14结论15参考文献17致谢18前言21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。本文介绍的家庭智能控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的

7、米饭；而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，家庭智能控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。1. 绪论自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器

8、与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%。PARKS公司的资料亦显示：到，家庭网络市场总额可

9、达57亿美元。据国际专家预测，到底国际智能家居的产品销售额可达24亿美元。可达148亿美元。2.定义家庭智能控制系统即智能家居，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。3.发展3.1 20世纪80年代末90年代初这个阶段中，所出现的对讲产品是最为简单的类型，即非可视 非联网多线制对讲系统，仅具备开锁、通话等简单功能，住户通过对讲通话根据访客的声音来做判断是否开门。随着技术发展，之后又出现了非

10、可视 非联网单元总线制对讲系统，泉州佳乐电器有限公司市场部经理倪源福解释，此类总线制系统采用编解码电路及RS485总线，仅 单幢建筑内通讯，当时主流芯片为Philips-TM1300，安装时，通常一个单元一个独立的系统，整个小区内的各单元全部都是独立的，无法实现整个小区大面积组网。而此种分散控制系统，各自为政，不能实现小区统一管理，当然系统功能也相对单一。当时，仅有广东少数厂家在生产，用户多集中在广东。3.2 前后1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视

11、对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%。3.3 -以后，由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争，给智能家居行业带来了极大的负面影响：包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培

12、训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果，由原来的鼓吹变得谨慎，市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。-，大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场，各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企业，在这几年也经历了缩减规模的痛苦。正在这一时期，国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场，而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向，例如天津瑞朗等，用X10，深圳索科特做空调远程控制，成为工

13、 业 智控的厂家。3.4 未来的智能家居发展趋势智能家居怎样做到实用、易用、人性化，真正提高人们的生活品质，才是智能家居的发展方向实用为本-智能家居的发展方向 从的首届峰会到刚刚落幕的第四届中国国际建筑智能化峰会，虽然中国房产智能化道路几经周折，但是这一进程却不可阻挡地前进着。科技的发展使人们坚定不移地追求更高品质的生活，智能家居作为高品质信息生活的代表得到越来越多的瞩目。 回想1999年、北京的房地产广告，“智能化”的诱人描述比比皆是。正值网络和新经济的高峰，房地产业的就势跟进使“智能化”成为新建社区不可缺少的“卖点”，智能化住宅小区建设一时在全国形成高潮。但之后上海的统计显示：智能化系统发

14、挥作用的仅占20，运行不正常、尚可使用的占45，另有35的系统被废弃，业主对室内安防系统、自动抄送系统和停车场管理系统的投诉率一直居高不下。 正如网络经济重回传统一样，第四届中国国际建筑智能化峰会上，朝华数码等一大批智能家居厂商们呼吁，智能家居必须回归理性。虽然业界对于智能家居定义一直争论不休，正如建筑智能化领域专家、清华大学林贤光教授所言：目前为止，并没有关于智能与不智能的确切的界限与概念。但是如果抛开业界的争论，从消费者的角度来看，智能家居市场的需求已经逐渐明朗：就是以实用为核心，力求实用、易用、人性化。虽然科技飞速发展，信息技术日新月异，连CPU运算速度的提升都已经突破了摩尔定律，但是如

15、何将这些技术引入智能家居产品之中，如何打造出真正实用的智能家居产品，这才是国际建筑智能化峰会 每一位参与者最关注的问题。朝华数码有关人士提出，如今智能家居产业界所体现的两大技术趋势正是发展方向：领先的无线移动；不依靠PC的独立形态。 比尔盖茨当年在TheLoadAhead中所提到的智能房子如今已经成为华盛顿湖的一大胜景，这幢房子可谓智能化到了极致，连车道旁的一棵老枫树，都通过专门的监视系统给这棵树进行24小时的全方位监控，一旦监视系统发现它有干燥的迹象，将释放适量的水来为它解渴。但是，为了实现这样的智能化，专门铺设了84公里电缆，耗资5.3亿美元。对普通用户来说，再多的光纤电缆，不如手里一个无

16、线遥控器就指挥若定来得实用方便，这正是无线移动技术在智能家居领域大受青睐的原因。而正如计算机摆脱大型机进入PC才开始大发展，脱离了PC 独立状态的智能家居才能有更大发展空间：不会由于电脑的突然瘫痪而一筹莫展，一切都更加灵活，更加随意。领先的无线移动和不依靠PC的独立形态，将使家变成真正的“自由数码空间”。 炎炎的夏日，开着车回家的你，用手机打个电话就可以提前打开家里的空调，让榨汁机准备一杯新鲜的果汁，再让家庭音响准备好你最喜欢的巴赫 慵懒的冬季，躺在客厅沙发上的你，通过一支遥控器就可以让厨房里的咖啡机煮出一壶热咖啡，让微波炉为你准备一套香喷喷的晚餐，再遥控隔壁书房里的打印机为你打印好明天开会需

17、要的文件 小区里再也没有神色紧张的保安，谁家的煤气漏了，发生火灾了，有人闯入了，都已经自动及时地通报到小区的报警服务器，而正在上班的你再也不用慌慌张张，因为第一时间小区保安已经用电话告诉你情况如何 这里所描述的生活并不是什么奢望，而是科技以服务为本、影响生活、改变生活、创造新的生活方式的最直观体现，也是朝华数码等智能家居厂商籍由产品让人们享受到的现实。 致力于智能家居产品的应用接轨，很多问题并不在于技术水平的高低，而在于怎样去做到实用、易用、人性化，而第四届中国国际建筑智能化峰会无论从峰会背景、意义还是从其议题来看，也都能看出其尘埃落定，返朴归真的寓意所在，只有更加贴近实用、易用和人性化的智能

18、家居概念，才能真正提高人们的生活品质，才能真正体现智能家居的价值，这也是现代科技价值的核心所在。4.课题研究的目的及意义家庭智能控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

19、其网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。5.设计理念健康性：做到区域的自动动态恒温，提供最佳温度；空气净化检测，时刻保持清新自然。 安全性：无人区智能防盗报警、闭路电视智能监视、火灾报警、自动广播、应急智能呼叫、厨房漏水自动报警开关闭阀门。 方便性：任意调节家中灯光、场景，只需轻轻一触，即可实现梦幻般的灯光、场景变化。 节能环保：真正做到无人系统自动断电、居家时系统自动开启；智能系统包

20、括灯光照明系统、新风系统、娱乐系统、智能窗帘系统、电力供应系统、高清影音系统、背景音响系统、可视对讲系统、车库管理系统。 智能性：人在灯亮，人走灯灭；晚上起夜，灯光自动亮起30%，不用任何操作；施工简单，方便扩充，多功能控制系统，多样化系统整合，易学易用。6.总体设计以上是一套比较成熟的家庭智能控制系统，总体可分为控制器，处理器，执行器。控制器：在日常家居生活中，为了使我们对家庭的控制系统能随时掌控、需要的信息随时获取，操作终端的形式非常重要，多种形式的智能操作终端是必不可少如：智能遥控器、移动触摸屏、电脑、手机、PDA等。以手机为例，短信息服务是系统中提供的一种GSM终端（手机）之间，通过服

21、务中心进行文本信息收发的应用服务，其中服务中心完成信息的存储和转发功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵的建网费用和维护费用。同时，他对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资成本大、维护费用高、且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GS

22、M短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。在此以GSM网络作为数据无线传输网络，它可以应用在银行、储蓄点机房监控、电信机房动力环境监控、通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、微波站、光纤中继站等）及其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控及城市公用事业实时监控维护系统像煤气调压站、自来水、污水管网和热力系统 、电力系统城市中电网等情况中。在此本系统采用了Siemens公司新一代无线通信GSM模块TC35是，它设计小巧、功耗很低很大程度上方便了智能家居控制系统的设计。由于其多样性和个性化的特点，也导致了技术

23、路线和标准众多，没有统一通行技术标准体系的现状，从技术应用角度来看主要有三类主流技术：第一类总线技术类总线技术的主要特点是所有设备通信与控制都集中在一条总线上，是一种全分布式智能控制网络技术，其产品模块具有双向通信能力，以及互操作性和互换性，其控制部件都可以编程。典型的总线技术采用双绞线总线结构，各网络节点可以从总线上获得供电，亦通过同一总线实现节点间无极性、无拓扑逻辑限制的互连和通信。总线技术类产品比较适合于楼宇智能化以及小区智能化等大区域范围的控制，但一般设置安装比较复杂，造价较高，工期较长，只适用新装修用户。第二类无线通信技术类无线通信技术众多，已经成功应用在智能家居领域的无线通信技术方

24、案主要包括：射频（RF）技术（频带大多为315 和433.92MHz）、IrDA红外线技术、Z-Wave 标准、Z-world 标准、X2D 技术等。无线技术方案的主要优势在于无需重新布线，安装方便灵活，而且根据需求可以随时扩展或改装，可以适用于新装修用户和已装用户。第三类电力线载波通信技术电力线载波通信技术充分利用现有的电网，两端加以调制解调器，直接以50Hz 交流电为载波，再以数百KHz 的脉冲为调制信号，进行信号的传输与控制。7.详细设计根据4月5日中国室内装饰协会智能化委员会智能家居系统产品分类指导手册的分类依据，智能家居系统产品共分为二十个分类：控制主机（集中控制器）：智能照明系统。

25、电器控制系统。家庭背景音乐。家庭影院系统。对讲系统。视频监控。防盗报警。电锁门禁。智能遮阳（电动窗帘）。暖通空调系统。太阳能与节能设备。自动抄表。智能家居软件。家居布线系统。家庭网络。厨卫电视系统。运动与健康监测。花草自动浇灌。宠物照看与动物管制。在此简单列举几个：7.1智能背景音乐家庭背景音乐是在公共背景音乐的基本原理基础上结合家庭生活的特点发展而来的新型背景音乐系统。简单地说，就是在家庭任何一间房子里，比如花园、客厅、卧室、酒吧、厨房或卫生间，可以将MP3、FM、DVD、电脑等多种音源进行系统组合让每个房间都能听到美妙的背景音乐，音乐系统即可以美化空间，又起到很好的装饰作用。优点：1、独特

26、：与传统音乐不同，专业针对家庭进行设计。2、效果：采用高保真双声道立体声喇叭，音质效果非常好。3、简单：控制器人性化设计，操作简单，无论老人小孩都会操作。4、方便：人性化、主机隐蔽安装，只需通过每个房间的控制器或者遥控器就可以控制。安防行业智能化成为重要的发展趋势。智能化其实就是在普通的监控报警的过程中增加了智能分析反应、智能控制的功能。智能化可以让防盗报警系统工作更有效率，让用户更省心。防破坏、防剪线的无线转发报警功能在市场上除了GSM全球移动报警主机可以不使用固定电话线以外，其它报警主机都需要使用城市固有的电话通信线路，这时就产生了防盗报警的隐患，万一电话线被剪断或者电话线路出现故障怎么办

27、？报警主机的无线转发功能应运而生，解决了电话线被破坏之后报警主机的正常工作问题。以无线报警主机为例，在设防状态下，报警主机设置了无线转发功能，当电话线被剪断或电话线路出现故障时，主机会立刻启动无线转发功能，立即将原先设定的报警电话无线发射给另外一台报警主机，另外一台主机立刻代拨报警电话，实现断线自助的报警功能，确保防盗报警万无一失。结论家庭智能控制系统是具有充满智慧的控制系统，可提供全方位的信息交互功能，优化人们的生活方式，提高家居的安全性，节约各种能源费用。家庭智能控制系统怎样做到实用、易用、人性化，真正提高人们的生活品质，才是智能家居的发展方向。实用为本，才是智能家居的发展方向。智能家居的

28、发展趋势应是具有完善的家庭各个系统的智能控制功能。随着人们现在生活水平的提高及对家居功能的高级需求不断增加，利用智能家居平台还可以扩展更多的生活服务和健康服务，智能家居的功能将会越来越丰富，越来越精彩。智能家居未来的发展前景不可限量。参考文献1 顾牧君主编. 智能家居设计与施工, 同济大学出版社，2 周洪编著. 智能家居控制系统, 中国电力出版社，3 阎洪林，蒋琳峰编著. 住宅智能装饰, 中国林业出版社，4 刘叶冰主编, 建筑智能化系统工程设计与实施, 中国电力出版社，致谢在本次论文的撰写中，我得到了于会山老师的精心指导，不管是从开始定方向还是在查资料准备的过程中，一直都耐心地给予我指导和意见，使我在总结学业及撰写论文方面都有了较大提高;同时也显示了老师高度的敬业精神和责任感。在此，我对于会山 老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福。四年大学生活即将结束，回顾几年的历程，老师们给了我们很多指导和帮助。他们严谨的治学，优良的作风和敬业的态度，为我们树立了为人师表的典范。在此，我对所有的理工学院的老师表示感谢，祝你们身体健康，工作顺利!