智能家居論文
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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(dòng)監(jiān)控安全防范
l引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)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(xí)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(yīng)運(yùn)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(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)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(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)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(wù)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(shè)備CMTS、交換機(jī)、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(jī)構(gòu)、打印機(jī)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(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范三個(gè)方面。
3．1家庭通信
家庭通信可采用電話線路、計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)雙向傳輸語音信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。
(2)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)
通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)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(shí)現(xiàn)VOD點(diǎn)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(shí)現(xiàn)雙向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
3．2家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控
家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)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(yù)先所設(shè)定程序的要求對(duì)熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。
(2)熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼臄?shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設(shè)置數(shù)據(jù)采集程序，通過傳感器對(duì)熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼挠昧窟M(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)量，并將采集結(jié)果遠(yuǎn)程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。
(3)空調(diào)機(jī)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制
按照預(yù)先所設(shè)定的程序，根據(jù)時(shí)間、溫度、濕度等參數(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。
(4)照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，分別對(duì)各個(gè)房間照明設(shè)備的開、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。
(5)窗簾的控制
按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，對(duì)窗簾的開啟／關(guān)閉進(jìn)行控制。
3．3家庭安全防范
家庭安全防范主要包括多火災(zāi)報(bào)警、可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警、防盜報(bào)警、緊急求救、多防區(qū)的設(shè)置、訪客對(duì)講等。家庭控制器內(nèi)按等級(jí)預(yù)先設(shè)置若干個(gè)報(bào)警電話號(hào)碼(如家人單位電話號(hào)碼、手機(jī)電話號(hào)碼、尋呼機(jī)電話號(hào)碼和小區(qū)物業(yè)管理安全保衛(wèi)部門電話號(hào)碼等)，在有報(bào)警發(fā)生時(shí)，按等級(jí)的次序依次不停地?fù)芡ㄉ鲜鲭娫掃M(jìn)行報(bào)警(可報(bào)出家中是哪個(gè)系統(tǒng)報(bào)警了)。同時(shí)，各種報(bào)警信號(hào)通過控制網(wǎng)絡(luò)傳送至小區(qū)物業(yè)管理中心，并可與其它功能模塊實(shí)現(xiàn)可編程的聯(lián)動(dòng)(如可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y)。
(1)防火災(zāi)發(fā)生
通過設(shè)置在廚房的感溫探測器和設(shè)置在客廳、臥室等的感煙探測器，監(jiān)視各個(gè)房間內(nèi)有無火災(zāi)的發(fā)生。如有火災(zāi)發(fā)生家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，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(dòng)調(diào)節(jié)感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。
(2)防可燃?xì)怏w泄漏
通過設(shè)置在廚房的可燃?xì)怏w探測器，監(jiān)視燃?xì)夤艿馈⒃罹哂袩o燃?xì)庑孤Ｈ缬腥細(xì)庑孤┘彝タ刂破靼l(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。
(3)防盜報(bào)警
防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。住宅周界防護(hù)是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)，在對(duì)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(hù)是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝被動(dòng)紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器)撤防。當(dāng)家人出門后，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(被動(dòng)紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器)均設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外，通過程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。
(4)訪客對(duì)講
住宅的主人通過訪客對(duì)講設(shè)備與來訪者進(jìn)行雙向通話或可視通話，確認(rèn)是否允許來訪者進(jìn)人。住宅的主人利用訪客對(duì)講設(shè)備，可以對(duì)大樓入口門或單元門的門鎖進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制。
(5)緊急求救
當(dāng)遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發(fā)生時(shí)，按動(dòng)報(bào)警按鈕向小區(qū)物業(yè)管理部門進(jìn)行緊急求救報(bào)警。緊急求救信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中具有最高的優(yōu)先級(jí)別，由于是人在緊急情況下的求救信號(hào)，其誤報(bào)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(diǎn)、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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第14頁。
·基本特點(diǎn)：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(luò)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(wù)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(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第15頁。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了CableModem，利用有線電視的HFC網(wǎng)絡(luò)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(luò)采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當(dāng)上網(wǎng)人數(shù)較多時(shí)，上網(wǎng)的速度會(huì)變慢。由于CableModem設(shè)備費(fèi)用較高，用戶網(wǎng)絡(luò)的開通費(fèi)用高。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)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(shè)備CMTS、有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成o
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)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(luò)進(jìn)行雙向改造，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第16、17頁。
·基本特點(diǎn)：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(shí)支持住戶計(jì)算機(jī)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(jī)采用5類以上4對(duì)對(duì)絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機(jī)至家庭控制器采用超5類4對(duì)對(duì)絞電纜。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、交換機(jī)、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建和改造的智能化住宅(小區(qū))工程，用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)《智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集如3X602第21、22、23頁。
·基本特點(diǎn)：采用一個(gè)覆蓋全部ISO／OSI標(biāo)準(zhǔn)七層通信協(xié)議、開放性的LonWork總線技術(shù)，一臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器最多可連接127臺(tái)LONWorks路由器，一臺(tái)LonWorks路由器最多可連接63臺(tái)家庭控制器。每臺(tái)家庭控制器為LonWork一個(gè)通道上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括有神經(jīng)元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個(gè)通過媒介通信的收發(fā)器和與監(jiān)控設(shè)備接口的I／O設(shè)備(電路)、存儲(chǔ)器等。
LonWorks直接通信距離可達(dá)2700m(雙絞線、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達(dá)1．25Mbps(此時(shí)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(shí)，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(wù)器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機(jī)、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第18、19、20頁。
·基本特點(diǎn)：KS485串行接口總線為主從式網(wǎng)絡(luò)，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(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術(shù)指標(biāo)如下：傳輸速率為10Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時(shí)，最大傳輸距離是1200m。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)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(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第24、25頁。
·基本特點(diǎn)：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(wù)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(biāo)準(zhǔn)要求。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)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(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)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(shè)線路就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。
5系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品選用要點(diǎn)
5．1智能家庭控制系統(tǒng)類型的選用
新建、擴(kuò)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(shè)計(jì)、擴(kuò)展功能、可按用戶的基本要求進(jìn)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(bào)警；
·家庭火災(zāi)報(bào)警；
·家庭燃?xì)庑孤秷?bào)警；
·家庭緊急求助；
·遠(yuǎn)程設(shè)防與撤防；
·遠(yuǎn)程報(bào)警；
·訪客對(duì)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(jī)監(jiān)控；
·接入網(wǎng)接口；
·小區(qū)電子公告；
·信息查詢；
·家用設(shè)備報(bào)修等。
(2)家庭控制器功能的選擇
在工程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)
·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(shè)計(jì)，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(kuò)展功能
家庭控制器要有一定的擴(kuò)展功能，考慮能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。
5．5可按用戶的基本要求進(jìn)行配置應(yīng)能根據(jù)用戶提出有哪些被控設(shè)備及監(jiān)視控制要求(功能要求)等因素，來對(duì)家庭控制器組成進(jìn)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(shè)備的安裝
6．1交換機(jī)、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱
這些設(shè)備均應(yīng)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(yīng)設(shè)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(shè)防與撤防)的地方。
6．3可燃?xì)怏w探測器
安裝在廚房內(nèi)的燃?xì)夤艿馈⒃罹吒浇?dāng)住戶使用的是天然氣，燃?xì)馓綔y器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以內(nèi)的地方；當(dāng)住戶使用的是液化石油氣，燃?xì)馓綔y器安裝在距地面300mm以內(nèi)地方。
6．4感溫探測器設(shè)置在廚房內(nèi)，它吸頂棚安裝。
6．5感煙探測器設(shè)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(shè)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(tái))附近的墻上或吸頂棚安裝。
6．9被動(dòng)紅外侵入探測器和被動(dòng)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(shè)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(shè)備之間沒有遮擋。
7工程設(shè)計(jì)實(shí)例
以二室戶型為例介紹戶內(nèi)的智能家庭控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用康居住宅先進(jìn)級(jí)(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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(duì)講功能。家居控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)備的連接參見圖3所示。
在起居廳、臥室設(shè)置了感煙探測器，廚房設(shè)置了感溫探測器、可燃?xì)怏w探測器，各房間的窗戶、陽臺(tái)推拉門上及附近設(shè)置了門(窗)磁開關(guān)和玻璃破碎探測器，起居廳設(shè)置了被動(dòng)紅外侵入探測器，起居廳、臥室、衛(wèi)生間設(shè)置了緊急按鈕開關(guān)。對(duì)電、水、燃?xì)膺M(jìn)行計(jì)量；可對(duì)餐廳、起居廳、臥室的燈進(jìn)行控制；當(dāng)可燃?xì)怏w探測器探測到有燃?xì)庑孤┖螅?lián)動(dòng)控制關(guān)閉燃?xì)夤艿郎想姶砰y、開啟排煙風(fēng)機(jī)；當(dāng)有各種探測器報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)警報(bào)發(fā)聲器發(fā)出報(bào)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?xì)獗怼崮鼙怼⒖扇細(xì)怏w探測器、感溫探測器、感煙探測器、緊急按鈕開關(guān)、被動(dòng)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(bào)發(fā)聲器控制1路、燃?xì)夤艿郎想姶砰y控制1路、排煙風(fēng)機(jī)控制1路、照明控制4路。
三室戶型、復(fù)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(shè)備的連接參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602。
智能家居論文范文第2篇
我國早在20世紀(jì)末期和21世紀(jì)初期就開始智能化家具方面的研究和開發(fā)，通過一段時(shí)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(duì)以“智能化”和“家具”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，可以看在早在1995年就有相關(guān)學(xué)者對(duì)智能化家具進(jìn)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(xiàn)資料。此外，在智能化家具設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出了具有自動(dòng)加熱與保溫的功能餐桌；可以自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、角度的高度指標(biāo)的床類家具；能對(duì)嬰兒尿床時(shí)立即發(fā)出警報(bào)的嬰兒床等。從整體來看，我國的家具智能化設(shè)計(jì)方面還處于起步階段，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：產(chǎn)品技術(shù)含量低、可以實(shí)現(xiàn)的智能功能少、安全性有待于進(jìn)一步完善、普及型和個(gè)性化發(fā)展方向還有待摸索。
2智能化家具設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展方向
2.1智能化家具設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的多元化發(fā)展的方向基本的一點(diǎn)即是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的多樣化功能。不僅要體現(xiàn)智能化家具的某一項(xiàng)功能，還要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行多種功能共同實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。如智能化的燈具在設(shè)計(jì)時(shí)可以通過不同的技術(shù)手段間的融合來達(dá)到自動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)控制光照強(qiáng)度以及自動(dòng)控制局部范圍內(nèi)的溫度等多項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)；智能化餐桌通過多元化設(shè)計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)滿足不同數(shù)量的人使用和對(duì)餐桌上的食物進(jìn)行保溫等多項(xiàng)功能的。
2.2智能化家具設(shè)計(jì)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(jìn)入尋常的百姓家。它的消費(fèi)群體開始向普通的人民大眾轉(zhuǎn)移，那么對(duì)于文化程度處于中等水平的普通大眾來說，智能化家具設(shè)計(jì)中的高的科技含量往往使他們望而卻步，對(duì)其使用技術(shù)難以熟練掌握。所以，智能化家具設(shè)計(jì)的一個(gè)多元化的發(fā)展方向即使促進(jìn)它的普及性。這需要設(shè)計(jì)人員在對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)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(shè)計(jì)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(yùn)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(dòng)力系統(tǒng)或原料在智能化家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危險(xiǎn)性。故而，在設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到使用者在使用家具時(shí)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(hù)措施；必須有過載和漏電保護(hù)裝置及良好的散熱措施;在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到當(dāng)使用不當(dāng)時(shí),要將緩沖裝置和自動(dòng)停機(jī)等功能考慮到設(shè)計(jì)中去。
2.4智能化家具設(shè)計(jì)向個(gè)性化方向發(fā)展
智能化家具設(shè)計(jì)向個(gè)性化方向發(fā)展主要是針對(duì)社會(huì)上某些群體而言的，如老人和兒童以及一些特殊群體等,設(shè)計(jì)人員對(duì)智能化家具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)這些群體設(shè)計(jì)出具有一定針對(duì)性，能夠體現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)和個(gè)性化專長的特點(diǎn)。如針對(duì)老人和兒童設(shè)計(jì)的具備一定監(jiān)管、娛樂、安居和護(hù)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(dòng)終端 交互設(shè)計(jì) 圖形創(chuàng)意 品牌應(yīng)用軟件
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一、藝術(shù)設(shè)計(jì)中的圖形創(chuàng)意
藝術(shù)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，好的圖形設(shè)計(jì)離不開創(chuàng)意的支持，甚至可以將圖形設(shè)計(jì)的過程看作是創(chuàng)造性思維的實(shí)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的優(yōu)秀創(chuàng)意因素需要具備幾個(gè)必要條件，首先圖形設(shè)計(jì)的創(chuàng)意要有獨(dú)到的視點(diǎn)，在立意精巧的同時(shí)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(dá)的信息在說明要描述問題的同時(shí)還應(yīng)該有深刻的寓意。圖形設(shè)計(jì)的創(chuàng)意始于推演主題，設(shè)計(jì)之初就要思考如何切入主題，推演圖形設(shè)計(jì)要傳達(dá)的信息主題，從而保證圖形設(shè)計(jì)中的思維始終圍繞主題進(jìn)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(diǎn)和相似點(diǎn)，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(shí)質(zhì)上就是“在尋找同構(gòu)因素的同時(shí)打散、分解并重新組合的過程[2]”，如圖1所示。
二、移動(dòng)終端上的交互設(shè)計(jì)
交互設(shè)計(jì)一般被認(rèn)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(shè)計(jì)，它致力于了解用戶的期望，了解用戶與產(chǎn)品交互時(shí)的感受，其目的是使用戶可以輕松地與信息時(shí)代的數(shù)字化產(chǎn)品進(jìn)行溝通，設(shè)計(jì)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(rèn)為交互設(shè)計(jì)就是為了更好的使人與產(chǎn)品溝通、交流的設(shè)計(jì)方式。對(duì)使用數(shù)字化產(chǎn)品過程中的行為與界面進(jìn)行交互設(shè)計(jì)，以此在用戶與數(shù)字化產(chǎn)品之間建立一種有機(jī)聯(lián)系，最終達(dá)到有效促進(jìn)交流的作用，這就是交互設(shè)計(jì)的目的。
隨著智能手機(jī)的普及，手機(jī)的功能也多種多樣，在進(jìn)行手機(jī)的交互設(shè)計(jì)及界面設(shè)計(jì)時(shí)就需要根據(jù)屏幕分辨率、字號(hào)以及行距等將這些功能進(jìn)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(jī)應(yīng)用界面的結(jié)構(gòu)模塊，并根據(jù)手機(jī)屏幕要顯示信息的相關(guān)內(nèi)容及順序，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)交互元素；當(dāng)應(yīng)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(jìn)行屏幕、窗口以及菜單等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、顯示要素的布局設(shè)計(jì)等[3]；完成了總體布局設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，還需要進(jìn)行應(yīng)用界面的美觀設(shè)計(jì)，以利用強(qiáng)烈的視覺沖擊達(dá)到品牌推廣的目的。
優(yōu)秀的移動(dòng)終端界面設(shè)計(jì)不僅要方便用戶操作，還應(yīng)該可以使用戶在陌生環(huán)境及有限時(shí)間內(nèi)較快掌握其使用方法。移動(dòng)終端的交互設(shè)計(jì)主要可以分為兩方面：人識(shí)別手機(jī)的過程和手機(jī)對(duì)人的交流反饋過程。人識(shí)別手機(jī)的過程就是消化手機(jī)界面表達(dá)的寓意的過程，是用戶采集手機(jī)圖標(biāo)、文字、菜單等信息，并加以識(shí)別和理解，最后對(duì)比所學(xué)知識(shí)的過程。在人識(shí)別手機(jī)的時(shí)候手機(jī)還需要恰當(dāng)?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(shè)計(jì)。手機(jī)對(duì)人的反饋主要包括目標(biāo)導(dǎo)向設(shè)計(jì)和信息反饋兩種。目標(biāo)導(dǎo)向設(shè)計(jì)是一種針對(duì)手機(jī)產(chǎn)品存在的問題提供解決方案的設(shè)計(jì)，而且這種解決方案可以滿足用戶的需求和目標(biāo)。目標(biāo)導(dǎo)向設(shè)計(jì)揣摩了用戶的心理和使用習(xí)慣，可以對(duì)用戶進(jìn)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(dòng)終端上的交互設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)的過程，而不是將信息強(qiáng)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(diǎn)觸摸技術(shù)、重力感應(yīng)等移動(dòng)終端新技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)終端上的交互方式也開始變得多種多樣，但是對(duì)這些新技術(shù)的不合理利用也會(huì)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(dòng)終端應(yīng)用設(shè)計(jì)師們也開始越來越關(guān)注移動(dòng)終端上用戶與產(chǎn)品的交互問題。另外，在移動(dòng)終端上設(shè)計(jì)具有交互的應(yīng)用時(shí)要考慮移動(dòng)終端的型號(hào)等因素，這無疑會(huì)增加交互設(shè)計(jì)的難度。移動(dòng)終端的顯示區(qū)域較小，難以實(shí)現(xiàn)多窗口同時(shí)運(yùn)行，所以桌面交互設(shè)計(jì)中，用戶在桌面同時(shí)進(jìn)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(shè)計(jì)模式在移動(dòng)終端上應(yīng)用時(shí)不得不被精簡和壓縮，這就需要借助良好的交互設(shè)計(jì)彌補(bǔ)這一缺陷。目前移動(dòng)終端上的交互設(shè)計(jì)正處于發(fā)展的早期，在進(jìn)行交互設(shè)計(jì)時(shí)如果充分考慮到用戶的認(rèn)知特征、視覺交互設(shè)計(jì)因素以及移動(dòng)終端的上下文等因素，避免交互設(shè)計(jì)在移動(dòng)終端上的易出錯(cuò)、不合理、繁瑣等問題，那么交互設(shè)計(jì)最終將走向更加自然、人性化的方向，做到高效、順暢的人機(jī)交互。
手機(jī)等移動(dòng)終端上輸入文本比較繁瑣，手機(jī)上觸摸屏及全鍵盤的文本輸入都不像桌面終端設(shè)備的文本輸入那樣便捷，因此移動(dòng)終端上的交互設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方式可以給出相應(yīng)的提示信息，運(yùn)行用戶選擇檢索目標(biāo)或從包含目標(biāo)的列表中進(jìn)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(xí)慣，但目前移動(dòng)終端上手寫輸入識(shí)別的準(zhǔn)確性還不盡人意，加之觸摸屏手寫的反饋時(shí)間比較慢，所以移動(dòng)終端的交互設(shè)計(jì)不建議使用。手機(jī)等移動(dòng)終端的交互設(shè)計(jì)有不同于桌面終端的特點(diǎn)，不僅要考慮不同終端型號(hào)、不同平臺(tái)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(fù)雜的交互路徑，決定了只有充分考慮移動(dòng)終端本身的交互特點(diǎn)，才可以更好地利用已有的交互設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出區(qū)別于桌面交互方式的移動(dòng)終端應(yīng)用。
移動(dòng)終端上的交互設(shè)計(jì)可以分為以下幾個(gè)過程[4]：（1）調(diào)查研究及概念定義。交互設(shè)計(jì)師根據(jù)前期調(diào)研結(jié)果以及用戶訪談?dòng)涗洠Χń换ピO(shè)計(jì)要面向的目標(biāo)人群；同時(shí)標(biāo)識(shí)需要并建立需求概念，從而把用戶需求和應(yīng)用需求有機(jī)結(jié)合起來。（2）迭代設(shè)計(jì)與執(zhí)行。根據(jù)用戶的需求進(jìn)行移動(dòng)終端品牌應(yīng)用的設(shè)計(jì)，并分階段地進(jìn)行迭代評(píng)估，以構(gòu)建應(yīng)用的交互設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)完畢后，選擇最佳交互設(shè)計(jì)方案，并完成交互設(shè)計(jì)的最終呈現(xiàn)。（3）。展示交互設(shè)計(jì)成果，并利用市場進(jìn)行整個(gè)交互設(shè)計(jì)的評(píng)估。在以上三個(gè)交互設(shè)計(jì)的階段中，用戶應(yīng)該全程參與交互設(shè)計(jì)的開發(fā)過程。
三、智能家居品牌應(yīng)用軟件
數(shù)字信息化技術(shù)的發(fā)展使移動(dòng)終端成為日常信息交流的重要平臺(tái)，基于手機(jī)終端的交互設(shè)計(jì)也成為近期研究的熱點(diǎn)；另外，隨著智能家居技術(shù)及智能監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的不斷成熟，利用手機(jī)等移動(dòng)終端遠(yuǎn)程控制智能家居也日益流行，并成為一種影響深遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢[5]。利用移動(dòng)終端上的智能家居應(yīng)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(jī)洗衣，或者回家前即可遙控微波爐預(yù)熱食物，這樣的智能家居應(yīng)用不僅可以有效節(jié)約用戶的時(shí)間，還會(huì)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(dòng)終端上設(shè)計(jì)一款智能家居應(yīng)用軟件。
本文在基于Iphone的手機(jī)平臺(tái)上設(shè)計(jì)了一款針對(duì)蘋果用戶的智能家居應(yīng)用軟件，用戶可以利用此智能家居軟件完成遠(yuǎn)程控制洗衣的功能，這款智能家居軟件不僅可以遠(yuǎn)程設(shè)定智能洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，還能夠隨時(shí)進(jìn)行洗衣情況監(jiān)控，用戶無需時(shí)刻守候在洗衣機(jī)旁。使用Iphone的用戶大多是智能手機(jī)移動(dòng)終端的高端用戶，可以熟悉使用智能手機(jī)應(yīng)用，而且這部分用戶一般都使用3G網(wǎng)絡(luò)，能夠隨時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制家居設(shè)備。分析了此類用戶的特點(diǎn)后，選擇七位使用Iphone的手機(jī)用戶，他們都有較高的收入水平，家中都有智能洗衣機(jī)。在對(duì)這些用戶對(duì)于智能洗衣機(jī)的觀點(diǎn)進(jìn)行了解后，本文將智能洗衣機(jī)的概念分解為“智能”、“洗”、“機(jī)器”以及“控制”四個(gè)主題概念。
明確了用戶對(duì)智能家居應(yīng)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(yīng)用的基本功能元素包括以下幾點(diǎn)：智能開關(guān)、暫停、調(diào)節(jié)模式、洗衣進(jìn)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(duì)市場上的智能洗衣機(jī)具備的功能進(jìn)行調(diào)查，并設(shè)計(jì)調(diào)研問卷，咨詢上述七名用戶對(duì)智能洗衣機(jī)功能的重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)，將智能家居應(yīng)用軟件的功能設(shè)計(jì)為掃描衣服數(shù)量、選擇洗衣模式、顯示洗衣進(jìn)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(yīng)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(diǎn)，這樣可以更好地設(shè)計(jì)功能因素間的層級(jí)關(guān)系以及功能按鍵的排布方式。在對(duì)以上用戶的使用習(xí)慣進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，市場上已有的一些智能家居應(yīng)用軟件的交互設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以借鑒，這樣能夠降低用戶學(xué)習(xí)新應(yīng)用的成本。用戶在使用智能洗衣應(yīng)用時(shí)，一般會(huì)經(jīng)過查看衣物種類、設(shè)定洗衣模式、查看洗衣進(jìn)程等步驟；在智能洗衣應(yīng)用的界面設(shè)計(jì)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)按鈕的動(dòng)作與用戶操作智能洗衣機(jī)實(shí)體的行為方式相同，所以設(shè)定洗衣模式的動(dòng)作可以借鑒旋轉(zhuǎn)按鈕的動(dòng)作，以符合自然的用戶體驗(yàn)原則。
可以設(shè)定智能洗衣應(yīng)用的主題和風(fēng)格，諸如白色、水珠、科技等等。可以將智能洗衣應(yīng)用的主界面主題設(shè)置為科技模式，并抽取動(dòng)畫中EVA機(jī)器人的特征，混合渲染白色及藍(lán)調(diào)，充分顯示出科技感及智能性，在開啟應(yīng)用程序前預(yù)先顯示一個(gè)機(jī)械化自動(dòng)門，從而給用戶一種機(jī)械感及自動(dòng)感。另外，這樣的應(yīng)用設(shè)計(jì)以機(jī)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(shè)計(jì)入手，介紹了基于移動(dòng)終端的交互設(shè)計(jì)，調(diào)查了市場上的智能洗衣機(jī)具備的功能，并設(shè)計(jì)調(diào)研問卷，咨詢用戶對(duì)智能洗衣機(jī)功能的重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)，然后設(shè)計(jì)了一種智能家居應(yīng)用軟件。
注釋
[1] 薄玉桴：《智能手機(jī)應(yīng)用軟件交互設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)流程研究》，華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011。
[2] 李鴻明：《基于手機(jī)游戲中的人機(jī)界面交互設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究》，華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012。
[3] 柳雕貂：《基于可用性的觸摸屏手機(jī)軟硬件界面交互設(shè)計(jì)研究》，浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)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(hào):TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1110038-01
一、引言
20世紀(jì)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(shè)備與安保防災(zāi)設(shè)備各自獨(dú)立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動(dòng)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(duì)住宅中各種通信、家電、安保設(shè)備通過總線技術(shù)進(jìn)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(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成。網(wǎng)絡(luò)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(duì)講、家庭監(jiān)控、家庭防盜報(bào)警、與家庭有關(guān)的小區(qū)一卡通等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,而今年來視頻監(jiān)控技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用逐漸推廣開來。
二、智能監(jiān)控中視頻監(jiān)控的具體應(yīng)用實(shí)例
借著國外智能家居發(fā)展的熱潮,中國國內(nèi)意識(shí)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(gè)家庭智能控制器上,進(jìn)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(shí)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(luò)監(jiān)控?cái)z像頭,攝像頭本身安裝有一個(gè)web server,在遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)安裝一個(gè)插件,可以通過配置IP登陸攝像頭,遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)得到視頻圖像,具體方案如圖1所示。
圖1展示的是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭的應(yīng)用場景,應(yīng)用系統(tǒng)由路由器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、客戶機(jī)和帶有瀏覽器插件并安裝有無線網(wǎng)卡的非本地機(jī)組成。其中路由器的作用是給網(wǎng)絡(luò)攝像頭分配IP,遠(yuǎn)程客戶端提供WEB訪問,因此遠(yuǎn)程客戶機(jī)可以直接用IE瀏覽器實(shí)時(shí)觀看監(jiān)控視頻。遠(yuǎn)程客戶機(jī)可以通過無線或者有線方式來獲取該網(wǎng)絡(luò)攝像頭的視頻信息,無論采用那種方式,客戶機(jī)上必須安裝一個(gè)相應(yīng)的插件,有了這個(gè)插件,客戶機(jī)就成為該server的一個(gè)客戶端,通過輸入身份認(rèn)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(luò)攝像頭的特點(diǎn),比較適合應(yīng)用于遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控,例如:工廠、超市、銀行的實(shí)時(shí)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(dú)自在家的孩子、寵物等。網(wǎng)絡(luò)攝像頭由于把視頻壓縮和Web功能集成到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi),可以直接連入以太網(wǎng),達(dá)到即插即看,省掉了各種復(fù)雜的電纜,安裝方便(僅需設(shè)置一個(gè)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(jī)需要專人管理,操作較為煩瑣,還很費(fèi)電。針對(duì)這些情況,出現(xiàn)了新型的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng),即基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)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(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
基于嵌入式WEB技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)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(luò)視頻服務(wù)器比基于PC機(jī)的系統(tǒng)具有更高的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性。在智能家居項(xiàng)目中,還可以方便的聯(lián)動(dòng)其他安全防范設(shè)備,如濕度、溫度、煙感等報(bào)警器。
嵌入式WEB的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要原理是:嵌入式視頻服務(wù)器采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),內(nèi)置嵌入式WEB服務(wù)器,攝像機(jī)傳送過來的視頻信號(hào)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(wù)器。用戶在監(jiān)控端可以直接通過瀏覽器觀看WEB服務(wù)器上的攝像機(jī)視頻圖像,授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的動(dòng)作。
本系統(tǒng)由攝像機(jī)、嵌入式WEB服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控端組成。攝像機(jī)用來采集監(jiān)控現(xiàn)場的視頻。嵌入式WEB服務(wù)器是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心,有硬件和軟件兩個(gè)部分,詳細(xì)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(duì)監(jiān)控端的訪問進(jìn)行有效性、安全性檢查;響應(yīng)監(jiān)控端的請(qǐng)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(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制。每個(gè)服務(wù)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(wù)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(wù)器發(fā)送視頻請(qǐng)求以及對(duì)攝像機(jī)的控制信號(hào)。
嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制等強(qiáng)大功能,直接支持網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸和網(wǎng)絡(luò)管理,使得監(jiān)控范圍達(dá)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(wù)器等獨(dú)立的硬件模塊,它們可單獨(dú)安裝,不同廠家設(shè)備可實(shí)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(dāng)重要的地位。而網(wǎng)絡(luò)攝像頭組建的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、以及在其基礎(chǔ)上衍生的嵌入式web服務(wù)器視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)均可以在智能家居中充分發(fā)揮其作用,具有很好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn):
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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(hào)：TN915.65 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(luò)的構(gòu)建成為可能。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網(wǎng)絡(luò)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(gè)微小的節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些節(jié)點(diǎn)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(gè)傳感器傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以它們的通信效率非常高。因此，ZigBee在傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)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(jìn)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(jī)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(diǎn)，而物聯(lián)網(wǎng)使用的無線技術(shù)，實(shí)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(duì)其進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，而ZigBee的最初切入點(diǎn)也正是家庭自動(dòng)化。采用ZigBee技術(shù)組建智能家居內(nèi)部通信網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)簡單，并且具備自組網(wǎng)功能，新傳感器節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)無需人工配置，考慮了系統(tǒng)異常的情況。每一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD）還可在自己信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)（RFD）無線連接。ZigBee技術(shù)會(huì)因室內(nèi)環(huán)境影響做出相應(yīng)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(diǎn)的功耗，延長了節(jié)點(diǎn)的使用壽命。智能家電控制系統(tǒng)實(shí)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(luò)，系統(tǒng)安裝方便，擴(kuò)展性好，具有很好的實(shí)用價(jià)值。總之，智能家電控制系統(tǒng)已把人們從日常瑣事中解放了出來，實(shí)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(luò)系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)，對(duì)于一種近距離、低復(fù)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(luò)組建上，它選用的是“星狀組網(wǎng)”方案，因?yàn)樾切谓Y(jié)構(gòu)適合于實(shí)時(shí)性要求高，數(shù)據(jù)量比較大的場合。以下是家庭網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)。
IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)于低速無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點(diǎn)目標(biāo)，旨在為個(gè)人或者家庭范圍內(nèi)不同設(shè)備之間低速互連提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有備成本低、傳輸速率低、設(shè)備體積小、省電、網(wǎng)絡(luò)自愈等特點(diǎn)，ZigBee可以廣泛應(yīng)用在家庭自動(dòng)化。
二、Zigbee技術(shù)家電智能硬件設(shè)計(jì)
在硬件設(shè)計(jì)上，家電智能控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要有射頻數(shù)據(jù)模塊、微控制器和設(shè)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(shè)計(jì)
在軟件設(shè)計(jì)上，家電智能系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為三層：系統(tǒng)平臺(tái)層、協(xié)議層和應(yīng)用層。系統(tǒng)平臺(tái)層通過API應(yīng)用程序接口來給協(xié)議層提供服務(wù)；協(xié)議層則實(shí)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(luò)層協(xié)議；應(yīng)用層通過API來調(diào)用協(xié)議層提供的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的管理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。
Zigbee技術(shù)的協(xié)議層結(jié)構(gòu)簡單，不同于藍(lán)牙和其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)，其中，PHY提供了兩種類型的服務(wù)：通過物理層管理實(shí)體接口（PLME）對(duì)PHY層數(shù)據(jù)和PHY層管理提供服務(wù)。
四、結(jié)束語
通過項(xiàng)目組全體成員和指導(dǎo)老師的努力，經(jīng)過了一年左右的時(shí)間，我們終于完成了本次項(xiàng)目的論文。從開始申請(qǐng)這個(gè)項(xiàng)目時(shí)的茫然到這個(gè)項(xiàng)目論文文章的完成，每一個(gè)階段對(duì)于我們來說都是一次新的嘗試和挑戰(zhàn)。在這段時(shí)間里，我們學(xué)到了很多知識(shí)也感受了很多，因?yàn)檫@不是一個(gè)人獨(dú)立完成的而是以小組形式，分工合作來完成的。明確目標(biāo)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(tuán)隊(duì)合作的重要性。雖然本次項(xiàng)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(dǎo)老師的努力大家是有目共睹的，這些對(duì)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(huì)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(xué)習(xí)和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究能力，沒有研究就不會(huì)有所突破。希望這次的經(jīng)歷能讓我們大家在以后的學(xué)習(xí)和工作中更加努力，激勵(lì)著我們繼續(xù)進(jìn)步。
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