智能家居設計論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇智能家居設計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

（2）家居溫度濕度控制對環境的溫濕度測量監控，并在設置的相應模式下進行報警等。

（3）家居氣體質量監測空氣質量、有害氣體檢測，火災等室內參數檢測，并在設置的相應模式下進行報警等。

（4）家居遠程無線控制存在安全隱患時，如主人外出時忘記關閉煤氣閥門或家中用電設備等，立刻通過GSM模塊發送短信通知主人。

2方案設計

2.1整體方案框圖

本系統采用51平臺，系統主控制器由STC公司的15F2K61S2單片機構成，顯示模塊為液晶LCD12864，無線通信模塊為SIM800E，由15F2K61S2單片機通過各種傳感器數據的采集，從而根據系統程序的設定完成數據的處理、各模塊的通信和控制等。

2.2硬件設計

（1）家居安全防盜報警當家中有人時，在門上設置電磁開關、在窗戶玻璃設置探測器、紅外探測設備、紅外人體感應模塊、聲光報警器、視頻監控設備等，當家人出門后，防盜報警設備均開啟設防。當有非法侵入時，觸發人體感應傳感器，家庭控制器發出聲光報警信號，并且在12864液晶屏上面顯示報警，同時通過GSM短信通知家人及小區物業管理部門，另外，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。

（2）家居溫度濕度控制包含溫度傳感器、濕度傳感器。可以獲得環境的溫度、濕度。為了獲得精確的濕度、氣壓和溫度數據，我們分別選用了DHT11濕度傳感器和DS18B20溫度傳感器，DHT11濕度模塊也可以輸出溫度數據，但是精度較差，為此我采用DS18B20溫度傳感器進行溫度的采集，電路連接圖如圖4。

（3）家居氣體安全監測當室內有害氣體超過正常標準時,它將通過傳感器向主控制器發出報警信號。因為有害氣體分布不同，密度大于空氣的氣體，感應器放在氣體源的下方。密度小于空氣的氣體，感應器放在氣體源的上方，則在家里設置多個有害氣體傳感器作為檢測源，例如：當采集到煤氣泄露時，聲光報警啟動。綜合考慮，選擇MQ-2氣體傳感器，當傳感器所處環境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。MQ-2氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想，這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器，而MQ-2傳感器已經封裝成模塊，使用起來更加便捷設計要求符合。（圖5）

（4）家居遠程無線控制遠程無線控制采用SIM800E，模塊的工作電壓為3.3—5.5V,可以工作在EGSM900MHz和DCS1800MHz兩個頻段,所在頻段功耗分別為2w(900M)和1w(1800M)，GSM模塊具有基于GSM網絡進行通信的所有基本功能，模塊有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三組的二類傳真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。對SIM800E的操作均采用AT指令，其包括GSM語音和短消息的控制。根據AT指令的GSM07.05標準，發送或接受中文或中英文的混合短信息必須采用PDU模式，如果只是傳送英文和數字信息，采用TEXT模式，其工作流程圖如7所示。

篇（2）

1.設備不統一

相對獨立研發，通過添加一些簡單的遠程操作功能，稱其產品數字家庭系統。一個家庭在多個獨立的專有數字系統信息中，多個重疊數字家庭系統用戶在功能上往往比較混亂。

2.產品不穩定

國內數字產業在數字家庭方面的發展中，并沒有一個統一的相關標準規定，在這樣的一個市場環境下，許多中型小型企業獨立經營標準，加上市場炒作，不注意用戶的實際體驗，很多是簡單增加在某一性能或功能基礎上就投入市場，產品間的聯系不強，互不相容，甚至互相干擾，不利于數字家庭系統的修改和擴展，只能給用戶帶來不好的影響。

二、智能系統在家居設計中的狀態

從今天的產品體系看，國內還未樹立完整的智能數字理念，市場提供的產品間大都無一定的功能與形式的聯系，各類產品都獨自研發與更新。部分產品研發程序中過多地在電器的使用初級階段加入指令命令，沒有一個完善的整體處理系統。構架內各類設備與電器產品聯系較少，超控性能較低，使用效率不高，同時在核心的遠程命令體驗上的問題需要改進。從使用者的角度出發，智能數字家庭系統的出現首要功能是把人從煩瑣的家庭工作解放出來，更多地來享受生活和工作之余歸家的放松；同時能掌握家庭中的每一個信息數據，并分析相應的智能家電設備的智能操作以完成某些任務。此系統應用前景非常廣闊，適應不同國家、地區人生活的功能需求；同時更應該注意到不同國家、地區、民族、季節等方面的不同，根據用戶的需求量身定做對應的數據庫、監控方式、信息源代碼，保證信息記錄與搜索的必要功能。

（一）智能家居系統的性能需求

1.系統10s從每個傳感器節點收集的數據。

2.數據的準確性小數點后1位小數。

3.快速響應用戶的請求。

4.問題處置利用圖像控制。

5.各類參數信息建立在系統內，便于搜索。

（二）智能數字家庭系統功能層次

不同層的智能家居系統根據用戶需求，根據硬件處理能力分配任務。系統劃分為兩層平臺。一級使用嵌入式開發板硬件支持平臺，與此同時，選擇電腦作為二級處理系統平臺。由于嵌入式設備的處理能力和內容容量限制，選擇使用這個系統級負責數據收集平臺，與一些復雜程度不高的智能家用電器的開啟和關閉，發送數據到輔助平臺，從個人電腦（PC）接受數據傳輸任務。所以利用PC機應用一個二級硬件設備、圖像安保，目的是為使用者及時處置相關數據，同時處理數據的保存任務。在前期硬件設計過程中多級平臺建設必須具有以下原則。

1.透明模擬。利用Java語言研發可供使用的仿真體系，并能夠運行至少兩個Windows和Linux操作系統上，系統抽象OSGI組件技術和設備的使用服務，以Bundle的形式。仿真平臺是面向服務為主的，所以不必關心虛擬設備和服務真實設備。

2.可配置性。SmartHome是一個動態的設備，具有各種不確定因素的各式各樣的工作。出現各種類型的檢測要求。檢測工作中會出現能搭檔的數據模式。

3.模擬環節方便性能平臺是二維圖像版式。SHEmu平臺是圖形界面視覺顯示領域的設備，設備工作狀態之間具有互操作性，Xml通過配置文件來記錄設備的不同狀態，相應的圖像資源在GU視圖與其中某一個文件相搭配，實現不同視圖對應不同設備的關系。

4.數據庫統。SHEmu提供數據的分類，數據庫的管理通過消息記錄和初始信息來實施。

篇（3）

智能家居系統別稱智能家庭局域網，其基本功能包括防盜報警系統、網絡接入系統、消防報警系統、電視對講門禁系統、煤氣泄露探測系統等眾多功能系統。我國的智能家居設計起步較晚，與西方國家存在較大差異。

一、智能家居的概念

智能家居別稱智能住宅，英文名稱為“Smart Home”。其是一個以住宅為平臺，兼備建筑、自動化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利，安裝有智能家居系統的居住環境。智能家居集成是利用網絡通信技術、綜合布線技術、安全防范技術、音視頻技術、自動控制技術將家居生活有關的設備產品集成。它的目標是通過互聯網等信息通信技術手段，通過遠程控制終端來實現對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的意愿設定工作運行，而不論距離的存在。智能化是智能家居的兩大特點之一，其另一大特點就是遠程控制。隨著互聯網技術的快速發展，特別是無線網絡技術的發展，互聯網智能家居系統可提供遙控、家電控制、防盜報警、電話遠程控制、計算機控制等多種功能和手段，讓生活變得更加舒適、簡單和安全。

智能家居因為受產品生產商的限制。使其短時間內無法實現統一的標準協議，所以一般都是一個商家單獨做系統研發方案的。其中比較具有影響力的一次是2007年微軟推出的“未來之屋”的一個方案，是物聯網技術應用于日常家居生活的一個典型案例。當人們進人房屋時，安全系統會對進入者的面部進行掃描，確認身份后才會打開房門。冰箱的液晶顯示器能夠智能的列出保存的食物清單，廚房水槽可以能夠根據使用者身高不同而調節高度，而排風機可以檢測油煙濃度，已作出是否需要開啟的決定。除了這些，每個房間的裝修風格墻、壁顏色和溫度，都可以根據使用者的喜好自由更換。

二、國內外智能家居發展狀況

智能家居起源于20世紀80年代初，隨著大量電子家用電器的面市，家居生活電子化開始實現；80年代中期，通過把家用電器、安全防范設備與通信設備各部分獨立的功能用途整合成一體，形成了家居生活自動化的概念；到80年代末，隨著通信信息技術的快速發展，出現了利用總線技術把家居生活中各種家電、通信、安防設備進行管理與監控的商用系統，其在當時被美國稱為Smart Home，也就是現在智能家居的雛形。智能家居進入21世紀后，其發展是多樣化的，技術實現的方式也更加豐富了。總的來講，智能家居發展過程大概包括四個階段。第一階段主要是利用兩芯線、同軸線進行家庭組網，實現了窗簾、燈光控制等功能。第二階段主要利用RS-485線、部分利用IP技術進行組網，實現安防、可視對講等功能。第三階段實現了家庭智能控制的系統化，控制主機產生，功能包括控制、安防等業務。第四階段全部利用IP技術，末端設備利用zigbee等技術，智能家居功能提供采用“云”技術，達到了可以根據用戶需求實現個性化，以及定制。近年來，物聯網成為了全世界關注的熱點話題，全球公認為其是繼互聯網之后最有價值的科技創新。物聯網通過射頻識別（RFID）、全球定位系統、紅外感應器等信息傳感設備，按制定的協議把所有物品與互聯網連接起來進行信息通訊以及交換，來實現智能化跟蹤、管理、識別、監控和定位。物聯網的科技創新也為智能家居引入了新的定義，也擴大了其展領域。

在國內開發智能家居的公司中，其家庭內部組網中多采用有線方武（如X-10），但是利用無線通信的。 大多是自己制定簡單的協議，并沒有使用比較成熟的比較適用于智能家居的協議。國內早期典型的智能家具系統有：海信的智能家居控制系統、科龍集團研制的智能網絡家居系統等。他們的產品因為帶有不同的標準，為產品的相互兼容帶來無法避免問題。2005年6月，以海爾為首的 “e家佳”和聯想牽頭的“閃聯”同時被信息產業部確定為推薦性標準，從而拉開了數字家庭競爭的序幕。到目前為止，智能家居系統的發展有了很大的進展，其功能也越來越多樣化，其產品的兼容性問題也得到了很大的改善。

三、智能家居的特點

1、節約能源：在不需要時，能源系統可以自動關閉，這樣可以減少能源的浪費，減低使用能源的費用。

2、操作方便：智能家居系統提供遠程遙控接口。智能家居系統還可以把重復的工智能化。在您外出時，還可以控制家電。

3、安全性高：智能家居系統在緊急情況下可以防御壞人或報警。您可以在任何地方可以監控家里的安全狀態，這樣可以保證您住宅的安全。

4、改變生活方式：您可以在家辦公，進行遠程會議，孩子在家里上課，主婦在網上逛街等。生活中的大部分都可以利用互聯網在家進行，不受時間地域的限制。智能化的生活工作方式與以往的生活工作方式有了很大區別。智能家居可以給人們帶來更為簡單快捷的生活，在現在這個生活、工作節奏越來越快的社會，智能家居也可以為人們減少繁瑣家務、節約時間，讓人們有時間去休息，去教育子女，去鍛煉身體和進修，使人們的生活工作質量有了很大的提高。

四、智能家居的控制

智能家居應該不需要依賴復雜的集成和布線，而是能夠感知環境、感知人，并且隨著互聯網和物聯網的發展，人與物、物與物的溝通將變得不再困難。手機不應該是控制器，而應該只是這些“管家們”和人溝通的一個管道。智能家居控制系統是由各個子系統通過網絡通信系統組合而成的，要根據需要，減少或者增加子系統，以滿足需求。另外，可以設置各種控制模式，如離家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴會模式，節能模式等，極大滿足生活品質需求，即插即用，特別用無線的方式，可以快速部署系統。

通過上述內容簡要介紹了智能家居設計的內容，分析了其在國內外發展的現狀，詳細指出了其特點與有效控制形式，希望通過本論文能推動智能家居的發展。