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智能家居的设计方案精选(九篇)

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智能家居的设计方案

第1篇:智能家居的设计方案范文

关键词:智能家居;短距离通信;远程安防

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)08-0052-03

Abstract: This paper uses ZigBee short-range communication technology, sets up a remote smart home security system, which attach multiple sensor nodes such as gas node, infrared node, vibration node and etc. to gateway node. The main functions can be achieved with detection of gas concentration, human infrared sensing and external forces destruction of door and windows. With Qt software development design interface and Cortex-A8 gateway, it enables real-time data display with GSM module communication to accomplish remote alarm.

Key words: smart home; short-range communication; remote security

随着人们生活水平日益提高,对生活质量提出了更高的要求,同时家居安全也日趋引起人们的关注。一些家庭由于疏忽大意可能会发生天然气泄漏、失火或者财物被盗的情况,给家庭带来巨大损失。特别对于大多数上班族,大部分时间都是在外忙碌工作,家里很多时间是处于无人状态,这就给一些不法分子进入室内盗窃提供了可趁之机,同时厨房内燃气的泄露也会直接威胁家庭成员的健康。所以有必要利用智能手段设计一套安防系统,为家庭提供一个安全舒适的家居环境。

智能安防系统比传统安防要更加的安全、智能,也能减少资金人力的浪费,该系统能够及时的向网关发送报警信息,进而做到及时发现及时处理减少事故发生率,做到智能安防、智能生活。它与传统安防相比具有无与伦比的时效性,可以随时随地的反馈家里的情况不会出现人力所疏忽的情况。对数据的处理能力也是在安防方面是其传统安防所不能比的。目前的智能安防领域还存在着诸多的问题,如设备兼容性、网络节点的建设、组网以及在信息的处理、通信方面等[1-2]。因此本设计初始工作便是寻找一个兼容性强的开发环境,其次,确定ZigBee组网、协议栈运行方式、串口数据传输、节点间的通信以及终端节点数据信息的采集。由于ZigBee是一种短距离通信的技术,其低功耗、低数据速率和低成本等特点[3-4],适应于自动和远程控制领域,因此本系统采用基于ZigBee通信技术进行远程安防系统的设计。

1 系统总体设计方案

本系统的总体设计方案,是在家居环境中布置ZigBee协调器和终端节点组成无线传感器网络,大量传感器分散布置在家居环境中,以多跳路由方式传输,以协作方式感知、采集、处理和传送网络中被感知对象的信息,并把这些信息发送给计算机检测中心。在门外和窗口安装红外线传感器节点和振动传感器,通过红外线强弱变化感知人体的靠近和远离,通过振动传感器来检测门窗的受力情况,在设计的过程中为这些传感器设置了“设防”和“撤防”两种状态,一旦出现意外情况就发出报警。同时在厨房布置燃气传感器,检测空气中燃气的浓度。这些若干节点采用ZigBee进行通信,将采集到的数据送入ZigBee网关节点进行分析,及时觉察危险的存在,然后通过拨打电话的功能及时发送危险信号给主人,从而避免危险以及及时解除危险境况的产生。

整个系统的设计与开发是基于嵌入式Cortex-A8物联网实验开发系统之上[5],下图是系统的总体框架图。

2 硬件设备

1) 系统网关

系统网关采用三星S5PV210应用处理器,该处理器采用了Cortex-A8内核芯片,该内核芯片采用了低功耗制程技术,主频率可达到1GHz。S5PV210可提供非常丰富的接口,可运行Windows CE、Linux、Android等主流操作系统满足各种移动设备的需求。

2) 中央总控节点

该总控节点选用的主控制单片机是AT89C51,它是一种带4KB Flash存储器的低电压、高性能CMOS的8位处理器。

3) ZigBee通信模块

传感器节点的无线通信模块采用TI公司的CC2530片上系统,它支持2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee协议,其整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器,通信距离可达400m左右。CC2530具有不同的运行模式,使其非常适合超低功耗要求的系统。因此CC2530被用作组建无线安防网络,终端节点采集家居环境信息,通过无线传输、多跳路由汇总到协调器并上传到监测中心,设定各种传感器的临界报警值,实现安防系统的功能。

4) GSM通信模块

支持GSM收发短信、拨打电话、短信报警与输出控制,实现与总控制中心的数据通信等功能。支持多种传感器输入接口,温湿度、燃气探测、振动等多种传感器数据的采集。将采集到的数据送入ZigBee网关节点进行分析,及时觉察危险的存在,然后通过拨打电话的功能及时发送危险信号给主人,从而避免危险以及及时解除危险境况的产生。

5) 传感器节点

包括:红外传感器、振动传感器、燃气传感器和报警器等。燃气传感器,在城市多以天然气等可燃气体为日常生活燃料,检测厨房内是否出现其他天然气泄漏。红外传感器,主要安装在过道、阳台、门窗等处,监测是否有人非法入侵。根据热释电传感器工作原理,只要热释电元件的温度发生变化,就会产生信号输出。为了减少传感器的误报警,在安装该类传感器时,注意避免安装在空调出风口、暖气片附近处,应安置在环境正常变化的场所。振动传感器,玻璃破碎时会发出特定的声波,主要根据这点做出报警判断。

3 系统软件设计与测试

传感器网协议:采用ZigBee通信协议,Z-stack协议栈[6]。软件开发采用具有良好的跨平台集成开发环境,IAR集成开发和QT界面开发软件。在IAR开发环境和Z-stack协议栈基础上,确定ZigBee组网、协议栈运行方式、串口数据传输、节点间的通信以及终端节点数据信息的采集。在A8网关实现实时数据显示界面,采用Qt软件开发设计,并通过GSM网络完成了远程报警功能。

3.1 ZigBee组网过程

当网关启动和中央总控节点开始工作时,首先,调用协议栈提供的组网函数,实现网络的初始化,不断检测是否有新节点加入,当组建网络成功后;然后发送设备调用协议栈提供的无线数据发送函数,实现数据的发送,Z-Stack中发送数据通过在应用层调用函数void SampleApp_ SendFlashMes-sage(uintl6 flashTime)完成,这个函数在应用中通过调用afStatus_ t AF_ DataRequest(afAddrType_ t *dstAddr,endPointDesc_ t *srcEP,uintl6 cID,uintl6 len,uint8 *buf, uint8 *transID, uint8 options, uint8 radius)函数完成数据的发送。

3.2 与GSM模块通信过程

两个模块在通信时采用主从式通信方式,由移动终端发起请求,GSM模块应答,GSM模块将信息发送给主协调节点。在采用Qt软件开发设计网关应用程序,应用程序总开发流程,如图3所示,其中重点展示了与GSM模块通信的流程。启动网关组网成功后,网关UI界面显示节点的初始化信息,包括节点的布局以及节点状态的“设防”和“撤防”的设计。当业主家中无人时,将节点设置为“设防”状态;当业主回到家中,可以对节点状态进行“撤防”设置。

协议采用异步串口通信方式,通信波特率为38400 b/s, 8位数据位,1位停止位,无校验位。协议命令格式包括帧头,命令字、数据、校验和、帧尾,如表1所示。校验和为命令字,数据之和。

3.3 测试方案

在门窗口安装振动传感器和红外线感应器,在厨房安装燃气探测器。系统启动ZigBee网关,初始化连接ZigBee主节点的串口,启动串口监测,等待ZigBee终端节点发送数据。设置相关属性后,节点状态设为“设防”,将采集到的数据送入ZigBee网关节点进行分析,一旦超过预期设定的额定值,就通过GSM,拨打业主电话。

4 结语

本文主要基于ZigBee技术的Cortex-A8网关和GSM实现的一整套智能家居安防系统,通过各个节点传感器收集的信息来及时地提供最及时家庭安防系统上存在的隐患,实现了移动终端远程监控安全状态的功能。本系统结构简单,可满足用户对家庭安防的需求。

参考文献:

[1] 张维勇,冯琳,魏振春. ZigBee 实现家庭组网技术的研究[J]. 合肥工业大学学报: 自然科学版, 2005, 28(7): 755-759.

[2] 孟祥敏,侯德文.基于ZigBee 技术的智能家居系统的研究[J].信息技术与信息化,2009(2):36.

[3] 邹卫华. ZigBee 技术在智能家居中的应用[D]. 哈尔滨理工大学, 2008.

[4] 杨恒.最新物联网实用开发技术[M].北京:清华大学出版社,2012,1.

第2篇:智能家居的设计方案范文

2009年1月2月合刊

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86 “声音屏蔽系统”在美国银行的应用案例

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90 “小身材,大控制”的无线家庭网络

92 炫目的好莱坞智能豪宅

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94 展会信息 Exposition Information

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2009年6月刊

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20 智能家居行业研究(十一)

――新时期下厂商如何与经销商共舞

24旭日初升 启航

――聚焦山东智能家居市场

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29晶彩典雅 品味智能

――数字终端及家用中央音响评测

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安居宝-晶彩系列数字终端

澳斯迪-AM8130家用中央音响主机

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34对话“棋阵”布局

――专访厦门鹭源电子有限公司总经理 庄志鹏

36走进创智智能家居体验馆

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――专访北京东方佳联影视技术有限公司

市场总监 宋华

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42 射频和微波开关测试系统基础

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52西安某智能社区可视对讲系统方案

55水榭山庄智能化项目概述

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84东岸国际家庭背景音乐设计方案

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88两周打造高科技住宅

90家庭自动化系统的十大要素

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2009年7月刊

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22 逐鹿中原 强势崛起

――聚焦河南智能家居市场

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27精盈轻薄 全新登场

――智能家居触控终端评测

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研华―UbiQ-480智能壁挂式触摸终端

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32样板间走进生活,智能家居让居者有其乐

本期嘉宾:

济南万泰装饰工程有限公司家居运营部 总经理 宋强

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36工业品质 民用理念 引领智能融入生活

――专访浙江中控电子技术有限公司

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39提升无线网络管理能力的Mesh技术

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742009年家庭背景音乐系统主流产品推荐

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2009年8月刊

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20三晋大地 风起云涌

――聚焦山西智能家居市场

商家访谈Manufacturer Interview

26用户的希望就是我们的希望

合作伙伴的成功就是我们的成功

――专访霍尼韦尔(Honeywell)安防业务亚太区

研发总监 贾琢成

32稳定为先 突破创新树立对讲放心品牌

――专访厦门狄耐克电子科技有限公司

总经理 缪国栋

技术交流 Technical Communication

35 全球微波互联接入技术:WIMAX

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42东莞横岗社区 TCP/IP楼宇对讲设计方案

家居智能 Smart home

48智能家居灯控产品专题

62数智访谈

72Nico全屋环境控制系统在晴翠园别墅的应用

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视听影音 Audio Visual

78来我家看电影!

教您组建低价高性能的私人影院

84家庭高清影音共享方案

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88六款独特的遥控器

90设计一个星球大战的家庭影院

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2009年9月刊

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20安防工程商企业组织架构设计分析

商家访谈Manufacturer Interview

24建标准协议平台 扬行业发展之帆

――专访KNX中国用户组织委员会第一任主任

印波 女士

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27后3G时代的LTE技术

30新品快递 New product Express

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34对讲市场 风云再起

――2009年可视对讲市场分析

372009安博会可视对讲主打产品推介

46数智访谈

可视对讲专题推荐案例

52广州金域蓝湾楼宇对讲系统应用案例

57新能源虎豹・阳光美第大型社区楼宇

对讲联网系统设计

61西安中海国际社区楼宇对讲系统应用案例

64外网IP联网对讲系统在北京奥运场馆的应用

67昆明上东城可视对讲项目案例

家居智能 Smart home

72浅谈智能照明控制系统

77“金地格林世界”智能家居系统方案

80南京中泰国际公寓智能化照明

控制系统工程案例

视听影音 Audio Visual

84如何选择高清家庭影院播放设备

海外视野 Overseas Vision

885款国外最受欢迎的灯光控制品牌

90DIY家庭娱乐影院

行业信息 Professional Information

93 展会信息 Exposition Information

95 企业名片 Enterprises Card

2009年10月刊

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20海上汇――期待新一轮的市场爆发

24三秦大地 雄关漫道

――聚焦陕西智能家居市场

数智评测室 Evaluation Room

29光影画・流动的能量

――TCL-罗格朗奥特智能家居触摸屏新品评测

本期评测产品:

TCL-罗格朗奥特系列 3.5英寸触摸屏

10英寸多媒体触摸屏

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34品牌深度合作 抢占新兴市场高地

――专访海汇天创科技集团总裁 叶青

37把握视听市场动向 体验创新应用技术

――专访InfoCommAsia Pte Ltd 总经理 陈庭福

40以贴心服务 精耕智能家居市场

――专访科技城股份有限公司

营业部经理 曾隐裳

技术交流 Technical Communication

43物联网掀起信息技术新浪潮

48新品快递 New product Express

解决方案 Solution

数字社区 Digital Community

50冠林数字化智能家居系统别墅应用案例

54深圳龙岗某小区智能化系统设计

家居智能 Smart home

60Bticino智能家居系统灯控案例

64郑州东方金典家庭智能化解决方案

68智能家居体验之旅――山西长治站

72AlarmCenter智能别墅管理系统设计方案

视听影音 Audio Visual

78奏响新品序曲 共享视听盛宴

――Infocomm China 2009参展新品前瞻

海外视野 Overseas Vision

88六类场所家庭背景音乐系统解决方案

行业信息 Professional Information

93展会信息 Exposition Information

95企业名片 Enterprises Card

2009年11月刊

13 新闻资讯 News Information

本刊关注Hot Topic

20可视对讲全线挺进 智能家居烽烟四起

――市场在平稳发展中日渐升温

数智评测室 Evaluation Room

29匠心独具 掌控自如

――InfoComm China 2009智能中控产品评测

本期评测产品:

快思聪―TPMC-3X 2.8" 掌上WiFi触摸屏

AMX―MVP-5200i 5.2" 无线宽屏幕触摸屏

商家访谈Manufacturer Interview

30品牌之路 实力铸就

――专访深圳市视得安罗格朗电子股份有限公司

总经理 Alexander

33梦想启动未来 引领智能家居新时代

――专访GE安防业务 大中华区

安防产品经理 李海涛

技术交流 Technical Communication

36802.11n:下一代的无线网络新技术

40新品快递 New product Express

解决方案 Solution

数字社区 Digital Community

41AIS别墅全智能监控方案

46智能小区公共广播系统设计方案

家居智能 Smart home

52尚海湾豪庭智能控制系统设计方案

55深圳三湘海尚花园家居智能化系统方案

60兰溪谷项目智能照明系统解决方案

64五缘湾四室两厅型家居智能化设计方案

68智能家居体验之旅 四川成都站

视听影音 Audio Visual

72画中流淌的音乐

――2009年平板音响市场现状与品牌推荐

80 千奇百怪的音箱

海外视野 Overseas Vision

88国外七款家庭影音器材推荐

行业信息 Professional Information

第3篇:智能家居的设计方案范文

传统家居设备的控制信息传输主要靠布线技术,不但系统升级麻烦,且成本过高,实际的应用效果也不明显,并没有很大的改善人们的生活。ZigBee的出现使的这一现象得到有效的应解,ZigBee是一种低成本、低功耗无线通信技术,它的自组网技术可以方便的使家中的各种设备组成一个区域网,信息传送的可靠性也极高。使用ZigBee作为家居内网可以方便的对家电进行控制和对安防预警信息进行采集。

本文首先介绍了智能家居的研究背景和国内外的发展现状,然后对ZigBee技术进行介绍,比较详细的介绍了ZigBee协议框架中各层次扮演的角色及特点,并对ZigBee技术在智能家居中内部组网技术的适用性作了比较分析。最后综合讲解了智能家居系统的设计方案,包括系统功能及特色等。集中控制端在个人PC机上模拟实现,与之构成C/S结构的远程控制端有Windows和Linux端,他们之间采用面向连接的Socket加密通信。家居内网采用基于CC2530的SoC建立强大的网络,以协调器为核心节点,组合其他设备终端节点进行家居网内信息的采集和传输,实现家电控制和温度、湿度、入侵等安防信息采集。同时设计便捷、易用的软件界面,既可以在家中使用,也可以在任何有网络接入的设备上实现远程控制。测试表明:使用远程控制端或集中控制端都能可靠的对家电进行控制和安防信息的采集,系统具有一定的稳定性和扩展性,达到预期目标。

关键词:ZigBee 智能家居家居内网多方式控制

在现代科技不断发展的时代下,人们的生活质量也在不断提升,对于生活的安全舒适、便捷方面的需求也在逐渐增高,在家庭住宅观念不断优化的理念指引下,智能家居成为了未来住宅的发展趋势和方向,为此,需要研究和开发低功耗、低成本、易于组网和维护的智能家居控制系统,以自动控制技术、计算机技术、通信技术为基础,开发出以物联网为背景的智能家居控制系统,成为新一代生活家居的引领者。

一、AigBee技术综述

ZigBee技术是一种新兴的无线传感器网络新技术,它介于无线标记和蓝牙之间,依照自己的标准,在微小的传感器之间传递和协调各种信息,它是基于IEEE802.15.4低速率无线个人局域网的ZigBee规范,具有性能要求不高、紧凑简单的优点,在网络层、安全层和应用层的架构下,可以最大程度地满足其需求,它弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信的空白,重点在于其丰富而快捷的应用。

二、ZigBee智能家居系统的设计

1、总体框架平台设计

ZigBee智能家居系统平台由硬件平台和软件系统构成,在两者相协调的框架之下,实现快速而高效的ZigBee节点开发和设计。

该系统的软件开发环境主要采用EW,集成C/C++的交叉编译和调试,支持ARM微处理器,在高效安全的可执行代码之下,实现多级优化,从而达到速度和代码尺寸的均衡。在其软件系统中,集成了内核识别插件,可以对各个运行任务的信号灯、邮箱、队列、事件标志等信息,进行全面而细致的了解。在该系统中,主要是按照项目进行管理,可以给项目添加文件,并在程序项目设计之前,要对工程环境进行高效的、个性化的设计,以实现与需求相契合的控制目标。

2、系统设计方案分析

智能家居系统以其先进性和实用性,为人们提供舒适、高效的生活环境,具有良好的开放性特征,其设计方案主要是采用GPRS数据业务接入Internet和短消息的方式,对电脑终端进行控制,还可以通过手机移动终端操控的方式,对智能家居系统进行监控,用户可以随时根据自己的需要对家中各个设备、环境状况等进行查看,弥补了地域限制等问题。在ZigBee技术基础上,进行局域网的组网,通过家居控制器,融合室内局域网和外网GSM,该系统主要包括传感器信号采集模块、家电端控制模块、总控制器等,由传感信号采集信息,并对信号进行分析,确定其是否达到预定报警值,一旦超出预定值,则给传递报警信号给总控制器,总控制器在分辨传感器节点位置的前提下,通过相应算法,进行选择操作,在智能处理的方式下,以短信息的方式通知主人,主人可以及时通过移动终端对家居状况进行查看和了解。具体结构主要为:(1)安防子网。这个子网中包涵四大基础模块,即:温度检测模块、烟雾检测模块、煤气检测模块、人体红外感应模块。(2)灯控子网。在这个子网之中,主要有灯控制模块和窗帘控制模块。(3)总控制器。这是由ZigBee通信模块、主控芯片、GPRS等构成。(4)远程终端。这是用户的移动接收方式,较为简单,可以进行信息的及时接收和控制。

基于ZigBee的智能家居系统的主要功能,具体包括如下内容:(1)煤气泄露监测。在系统节点通过煤气传感器监视的状态下,当煤气浓度达到一定的危险值时,可以将煤气泄露信号传递到总控制器模块之中,系统会立即切断煤气阀门,通过GSM网络将信息传递到用户的移动终端设备上。(2)防盗报警监控。在家居环境受到非法入侵时,如:家中玻璃碎裂、门窗遭受意外入侵等,传感器可以瞬间检测到警情,并将信号传递给总控制器,并在GSM网络下将短消息传达到用户手中,进行报警,及时地防范家中财产的损失。(3)火灾监测。系统的室内感温探测器可以监控到家居环境中的火灾隐患,当检测到火灾的存在时,及时通过GSM网络将信号传递到用户手中,进行报警。(4)病人心电监护。对病人的各项生命体征指标如:血压、心率等,通过监护器将信息传递给总控制器,再以短消息的方式传达给主人,对家中的病人进行监护。

三、ZigBee智能家居控制系统的调试

1、PCB设计调试

对PCB软件的设计软件采用Protel ,它依据改进型的布线规则,如:最短走线、水平、垂直等,同时,优化了内部算法,极大地提升了布线的成功率,避免了短路或网络混乱的现象

2、GSM模块软件调试

在电脑端要对模块进行测试,将模块通过串口连接的方式,与计算机相连接,打开调试软件,并输入命令,在模块正常启动之后,检测网络的信号质量,进行电话呼入的测试,确定与GSM通信所契合的数据帧结构,以帧格式为依据进行编程。

3、ZigBee模块软件调试

这主要采用Chipcon的基于cc2430的开发套件,将协调器端程序进行下载,在协调器商端初始化的状态下,与计算机相连,进行测试。

总之,基于ZigBee的智能家居系统在硬件和软件系统相结合的环境下,可以方便的对家电进行控制和对安防预警,并且测试表明:智能家居系统使用远程控制端或集中控制端都能可靠的对家电进行控制和安防信息的采集,系统具有一定的稳定性和扩展性,可以达到预期目标,满足用户的需求。

参考文献:

[1]赵瑞芬.关于物联网智能家居的初探[J].科技信息.2010(22)

第4篇:智能家居的设计方案范文

关键词:智能家居;远程操控;交互;体验

随着科技的飞速发展,传统的生活方式已无法满足人们对智能化生活的需求,家居行业也从原有的生产型向服务型转变,使智能家居朝着以人为本的生活体验感方向发展,室内设计的思维方式也随之发生了根本性变化。无论是家电、照明、门锁都可以实现一键智能操作,激励设计师对智能生活进行新的探索与思考,让用户体验到智能化时代的发展。智能家居是国家重点关注的一项新兴产业。2021年7月13日,工业和信息化部等十部门联合印发《5G应用“”行动计划(2021—2023年)》的通知,文件指出大力推动5G全面协同发展,深入推进5G赋能千行百业,向着“需求牵引供给,供给创造需求”的高水平发展模式不断迈进。推动5G与智能家居的深度融合,应用语音控制、感应控制、远程控制等新技术,不断丰富了5G技术的应用场景。人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是通过对人类意识和思维过程进行模拟与拓展,进而产生类似于人的行为的一门新兴技术科学。家居产品+AI技术,让产品拥有了新的生命力。5G带来更快网速、更少延迟、更多设备的接入,拉近人与万物智能互联的距离,最终实现“万物触手可及”。智能家居以“家”为环境体验中心,帮助我们在生活中提高时间和能耗利用率。5G(物联网技术)+AI(人工智能技术)为“万物智能”带来了更多可能。用户通过发送指令将传统的家具设备变为物联网设备,接入网络端,进一步拓展AI人工智能技术在室内设计中的应用空间,实现远程智能操控,达到互联互通的功能,使人们也逐渐意识到人工智能对社会发展的作用。

一、智能家居在室内设计中的需求

伴随着物联网科学技术的快速成长与生活需求的升级,人们对室内空间的需求不再仅仅停留在居住层面。智能家居的起始都是本着为人们的生活带来便利、安全、舒适、简易的原则来实现可持续发展的[1]。人工智能在日常室内设计中发挥着巨大作用,通过局部改造的方式,使智能家居融合智能化的家电组合,让场景空间使用起来更智慧、便捷。例如在宜家的线上设计平台,用户站在电脑前,滑动鼠标就能实现各种商品模块的自由组合,让各个单品发挥自身的作用,实现个性化的需求,提升时间效率。可见,人工智能已悄然渗透到我们生活的方方面面,需要我们准确抓住用户的实际需求,把生活场景融入室内设计方案中来。

(一)情感化设计需求

在物质生活稳步提升的同时,人与环境之间的沟通及互动越来越受到重视,将智能家居系统与室内设计美学的结合与应用之间建立关联,使智能家居产品的情感化设计得到强化,赋予室内空间设计以情感内涵,实现人们对美好生活的无限向往。设计师在智能家居的设计过程中,坚持以人为本的思想,把用户的生活习惯放在智能家居整体情感化设计的首位,帮助人们在日常生活中,提高时间的利用率,摆脱琐事的重复率。例如“一键回家”模式,智能家居会自动计算你到家还有几分钟,在你到家前自动帮你打开家里的空调。当主人站在家门口时,智能家居能够自己辨别主人的身份和声音,门自动打开后她会说:“主人今天辛苦了,欢迎回家。”晚饭过后,自动开启“观影模式”,在家就能享受到影院级别的观影氛围。智能家居最大的优势是通过“5G+AI”技术远程操控家中的相关设备,可以做到人未到,设备先运行,提高人们生活体验的舒适度,把氛围感拉满。

(二)可持续发展需求

智能家居是绿色住宅和生态住宅的结合,把智能家居与现代室内设计相结合[2]。对于绿色住宅和生态住宅而言,智能家居也是可持续发展的延续。智能家居通过自动化的集中控制系统,控制灯具照明或其他电器设备,监控能源的消耗,减少生活中能源的浪费,实现节能环保的设计理念。智能家居的发展目标是构建管理家居设备与日常生活的智能控制系统,具备交互能力的超级机器人,满足人们的各种情感需求。在一定程度上,根据主人的饮食、心理反应和行为习惯等进行综合思考,自动切换不同的智能化场景模式。

(三)保障安全性需求

智能家居在室内设计中的有效应用,大大提高了人们家居生活的安全系数,避免了许多不必要的意外发生。安全防盗是用户生活和工作中最关心的问题。通过对家居环境的监控,根据实际需求,增加摄像机的影像功能,方便用户在工作或出差时,及时查看家中老人和儿童的生活动态,提前预警家中的安全隐患,真正将家居空间的安全做到防患于未然。

二、智能家居对室内设计的影响

当5G全面应用于家居,家庭安防与家居产品共同组成一个完整的家居智能生态圈,让家庭生活变得更便捷、更安全、更加互动,让人们对单一的家电产品有了更高的要求,更加注重家居场景智能化带来的互动体验。利用“5G+AI”技术,未来在家居服务领域中,将会衍生出更多搭载人工智能的机器人或生活管家,为人们提供生活助理、儿童教育、老人陪伴、监控监测等服务,增加更多的互动体验。智能家居从功能上的转变,从使用上的灵活,从设计理念上的维度拓宽,实现人与产品之间的沟通、人与环境之间的交流、人与人之间更好的生活方式。智能家居以用户的幸福感为出发点,为住户的生活环境带来便利,万物互联是室内设计未来的发展趋势。

(一)对室内设计风格的影响

设计师将智能家居融入室内设计中,调整两者的关系,保证设计格局的统一。智能家居在选择设计方案时,要体现一定的时代性,满足用户的居住需求。所以,作为设计师应当注重用户的风格、爱好和环境氛围,不能从单一的角度考虑问题,要把多方面因素考虑进来,最终选择一套满足用户需求和良好环境氛围的设计方案[3]。智能家居强调人与生活环境的和谐共生,使设计风格更具多样性和可变性。在进行室内设计时,设计师首先要对居住环境进行综合分析,包括家具装饰、照明、通风、结构、空间等。比如灯光,不仅起到照明、美化作用,更属于艺术美学的范畴,灵活运用灯光照明,可以增添室内空间的层次感。

(二)对设计理念的影响

智能家居的重点是解决在生活中遇到的麻烦,更好地提高人们生活的安全保障和品质。因此,在一定程度上要减少电能、燃气的消耗,减少二氧化碳和其他有害气体的排放,这一转变带来了室内设计理念的改变,从功能上来看,室内设计要更加注重储藏空间的设计,对有限空间进行最大化利用,兼顾收纳性和美观性。

(三)对室内陈设的影响

在设计室内环境时,要根据不同的户型结构,结合实际情况融入智能家居,实时美化室内造型和家具摆放,最大限度地创造优质的室内环境。室内陈设会影响整体空间格局。从简单的家用电器到繁杂的古董字画,可对室内环境进行点缀,应用无线遥控技术规划陈设格局,丰富人们的日常生活。在使用家庭影院控制系统时,通过无线技术,不需要复杂的工序布线,使用互联网技术将使电视、电脑、手机互联,达到音视频资源的共享。

三、智能家居在室内设计中的应用

(一)应用在客厅中

快节奏的生活压力使人们下班后,渴望通过一键式联动开启智能化家居生活。智能家居懂得主人的情感想法,及时帮助主人处理不想去完成的家务,把家居生活打理得井井有条。当主人忙碌到无法抽身陪伴家人时,智能家居还能成为家人的“闺蜜”,在客厅通过实时语音对讲、播放音乐、聊天互动,分享生活乐趣,增添“人性化色彩”,实现以人为本的高品质智能家居生活新体验。通常情况下,客厅空间相对较大,是主人与客人进行休闲娱乐的互动空间。智能灯光照明系统,巧妙地把各种灯光的明暗变化、场景互换、电动窗帘、背景音乐的变化舞动等智能控制功能融为一体,让家居由静变动,让系统更好地服务生活。声控系统和感应系统的设计,使用户的生活更加方便,减少电能消耗,减少资源浪费。当你需要会客时,点击控制器的客厅会客场景,即可进入会客模式。智能家居系统的应用,使客厅空间设计更灵活多样,功能更加多元化。

(二)应用在厨房中

对智能家居的控制不应局限于距离,通过对用户的痛点分析,设计师应从人的生活安全出发,做好家居产品的防火设计,解决用户在厨房使用中可能遇到的问题。通过传感器对智能家居的家居环境进行实时监测,这样便能在做饭时,对厨房内的温度、火势、燃气等使用情况进行实时监控,一旦家中发生事故,达到报警阈值,用户就能在终端第一时间得到报警信息,更快地求助物业或消防部门进行厨房的安全隐患处理,既能降低用户的损失,又能给用户带来足够的安全感。智能家居使室内空间设计变得更加灵活,在厨房设计中,智能烹饪为人们带来的便利性更具吸引力。智能烹饪的操作简单,用户只需买好食材,在机器上选择食谱,完成食材准备工作,再放入机器中,点击“开始”即可进行烹饪,让用户每天都能吃到不同口味的佳肴。相比传统烹饪,智能家居帮助用户节省出大量精力去做其他事情,智能化厨房可以提升室内空间的使用率,实现厨房一体化,改变人们对厨房脏、乱、差的固有印象。

(三)应用在卧室中

在卧室设计中的重点是提高舒适性。所以,室内照明与空气质量成为设计的关键点。智能家居是绿色住宅和生态住宅的结合,是把智能家居与现代室内设计相结合[4]。建立绿色生态家居环境,从情感角度出发与智能家居进行互动,形成了情感共鸣。互动是智能家居中最重要的原理,为了让用户有更好的体验,交互模式必须符合用户的行为习惯。工作日时,当你还在睡梦里,舒缓的背景音乐会唤你起床,同时上班闹钟会自动响起,呼唤你开始元气满满的一天。周末时,会提醒主人“明天周末了,要晚点起床吗?”当床感应到你起身时,窗帘会缓缓自动拉开。智能化的窗帘系统,满足用户白天夜间对自然光线的需求。当你睁开眼,传感器会自动感应,灯的亮度会随着环境中光线强度的变化而变化。通过床头灯的智能控制,用户根据需求自行选择照明模式。随着你离开卧室,背景音乐会自动关闭,并切换到你到达的新空间。当你在睡梦中醒来,可以选择起夜模式,这样室内的灯光会沿着卫生间的方向依次慢慢点亮。当你再回到卧室时,灯光会依次暗下来。当室内空气质量不好时,可自动激活室内的新风系统对室内空气进行循环;温度调节系统则可根据不同季节和天气的变化,以及不同的使用人群自动进行温度和湿度的调节。

(四)应用在卫生间

智能家居中卫生间的功能,已不再是传统意义上的厕所概念,人们更加关注的是卫生间的舒适与健康。在室内设计中,需要重视卫生间内部的采光和通风。一般情况下,卫生间的通风和采光,相对其他空间会弱一些。在卫生间和过道安装感应灯,设置开关联动,再也不用摸黑开关灯了。智能感应灯光会跟随用户的行走路径,自动开启灯光。当你走到卫生间或起夜时,传感器感应到人一离开卧室,卫生间的灯会自动打开,当人离开超过十分钟,卫生间的灯就自动关闭,让我们的家居生活变得更简单智能。在辛苦忙碌了一天之后,洗个热水澡对很多上班族来说是个不错的解压方式。伴随着使用频率的增加,内部环境常处于相对较潮湿的状态。安装室内通风系统,通过自然通风和机械通风结合的方式,应用智能家居系统调节卫生间的温度和湿度变化,可以有效提升浴室的舒适性和便利性。

四、结语

在互联网和科技飞速发展的今天,人们对生活空间的个性化、美观性也有了更高的需求,“5G+AI”技术已走进了我们的生活。对设计师而言,不断进行创新实践,通过智能家居实现“技术+艺术”的互联,关注整个家庭智能家居设备间的互动,创造出充满科技的未来空间。智能家居与人们的情感需求进行交互,让智能家居生活幸福感飙升,5G时代的到来,使人工智能技术的应用更加广泛,使万物互联的智能家居生活逐渐变成现实。

参考文献:

[1]金华明.基于智能家居背景下住宅室内设计研究[J].吉林建筑大学,2019(17):54.

[2]张晨,黄万财.信息时代室内设计与智能家居结合的实践与研究[J].艺术教育,2019(9):267-268.

第5篇:智能家居的设计方案范文

Research on Smart Household System Based on Zigbee and GSM Technology

边洪宁 BIAN Hong-ning;王红 WANG Hong;张红霞 ZHANG Hong-xia;张静 ZHANG Jing

(山东协和学院,济南 250107)

(Shandong Xiehe University,Ji′nan 250107,China)

摘要:智能家居系统是智能家居控制技术和物联网技术完美结合的产物。本文在系统整体设计方案、最小系统设计、ZigBee无线自动组网技术、GSM网络远程监控方式、系统拓扑结构、模块的选择及系统应用产品作了阐述。该系统能满足现代智能家居的要求。

Abstract: The smart household system if the product of perfect combination of smart household control and Internet of things technology. This article expounds the system overall design scheme, minimum system design, ZigBee automatic wireless network technology, GSM network remote monitor and control mode, of system topology structure, module selection and system application products. The system can meet the requirements of the modern smart household.

关键词 :智能家居;ZigBee;自动组网;GSM

Key words: intelligent household;ZigBee;automatic network;GSM

中图分类号:TP273+.5文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)20-0151-02

0引言

随着网络技术和通信技术的不断发展,以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭信息化、网络化是当今智能家居系统发展的新趋势。智能家居系统指的是在一个家居中建立一个通信网络,将家居中各种单元互相连接起来,实现对所有网络上的家电设备进行远程控制和家居环境参数的监控。

目前,大多数家庭的控制网络采用的都是有线连接,虽然有线连接方式具有稳定可靠,高速率等诸多优点,但同时具有可变性及灵活性不够,维护和升级成本高等缺点。一小部分家庭采用小范围的无线网络,但仅仅局限于zigbee技术,应用的灵活性远远达不到人们的生活要求。本文将zigbee技术与GSM技术结合起来,利用技术稳定成熟的GSM通信技术实现了智能家居系统的远程无线控制,提升了智能家居系统的应用空间,让人们的生活实现真正的无限。

1系统整体设计方案

基于Zigbee和以太网的智能家居系统由监控节点、网关节点和远程监控端组成,监控节点通过Zigbee技术与网关节点连接,网关节点通过以太网连接路由器,远程监控端通过因特网对智能家居系统进行监控。其中监控节点又分为灯光音乐控制节点和温湿度监测节点。网关节点由最小系统、Zigbee协调器、以太网控制模块和视频监控模块组成。最小系统由控制芯片和flash存储器组成。

整个系统由远程控制端控制,用户通过操作PC机上的监控界面实现对系统的监控,包括灯光音乐、温湿度监测,系统框图如图1所示。

2最小系统设计

Zigbee模块、以太网控制模块分别通过同步串行口接口、串行外设接口与最小系统通讯,网关节点的最小系统由处理器、存储器、电源模块、通用异步收发传输器和复位电路组成,网关节点最小系统结构如图2所示。

3Zigbee无线自动组网技术

系统以Zigbee无线的方式,通过摸屏主机,把智能开关、智能插座、红外-射频转发器、情景面板、烟雾报警器、摄像头等智能家居系统所包含的设备连接成一个完全双向的网络。网络由于符合Zigbee协议标准,继承了Zigbee网络可靠性高、安全性强、响应快速、组网自动化、自动诊断和恢复系统故障等先天性的优势。

ZigBee是采用碰撞避免机制[1],每个发送的控制命令或者传输的数据都由接收方确认收到,并回复一个确认的信息。若没有得到确认讯息的回复就表示发生了碰撞,将再次传送,这样系统信息的传输变得非常可靠。符合Zigbee标准的智能家居系统受到干扰的情况下减少控制失灵的可能性,系统可靠性强。

一个ZigBee的网络最多可以包括65536个网络设备节点。这些网络节点可以自动组建成一个网状(Mesh)网络,并且新添加的节点也会自动加入到网络中。系统实现了系统的自动组网,而无需任何的“对码”。而且,由于系统是一个网状(Mesh)网络,也就是系统的插座等设备都可以作为路由来起到数据和命令传输中继的作用,系统自动、动态选择通讯路线来传输数据和命令。即使某一个设备出现故障,系统会自动识别故障设备并重新选择通讯的线路,保证整个系统的通讯正常。

ZigBee提供了数据完整性检查功能,阻止攻击者对数据进行修改;提供认证功能,阻止攻击者修改、模仿Zigbee设备;采用128bits AES加密算法,防止侦听数据。

4GSM网络远程监控方式

ZigBee网络范围仅限于范围比较小的区域[2],因此ZigBee网络必须与其他网络连接实现远程监控。远程监控的方式包括GSM网络、GPRS和Interner网络三种。本系统采用GSM网络作为远程通信监控方式,简答易行,可靠性好,稳定性强。

5系统拓扑结构

系统拓扑图如图3所示。

6模块的选择

6.1 Zigbee通讯模块

选用集成的Zigbee模块自行设计。开发周期短,不需要消化模块的协议找,通过AT指令或API即可实现模块的应用开发。

6.2以太网控制模块[3]

本系统选用以太网接口芯片W5300,这款接口芯片可以支持SPI接口或者并行接口;硬件集成TCP/IP协议,同时也支持软件TCP/IP协议;芯片可以额外连接PHY芯片,满足物理层的特殊要求。

7系统应用产品

如表1所示,系统应用的产品在家庭中的具体使用区域。

8效果及结论

本文将zigbee技术与应用稳定成熟的GSM通信技术实现了智能家居系统的远程无线控制。该智能家居系统通过监控节点、网关节点和远程监控端组实现了家居内利用监控节点控制家电运行状态以及其他家电参数,家居外利用PC机通过因特网远程监控各节点,同时系统引入GSM技术,真正实现了对家居系统随时随地的无线监。该系统结构简单,维修方便,在一定程度上加进了智能家居系统研究的进程,具有广阔的社会应用前景。

参考文献:

[1]李海,薛海伟.物联网ZigBee网关的设计与实现[J].价值工程,2014:227-228.

第6篇:智能家居的设计方案范文

关键词:智能家居;方案;实现;设计

中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 08-0000-01

一、智能家居的基本现状

随着信息社会的飞速发展,智能化、信息化家庭已经不再是一个陌生的名词。通过建立智能家居网络,能够实现通讯设备、家用电器和家庭安防装置连接到一个家庭智能化系统上而进行异地的监控和管理,为人类提供一个更加舒适、便捷、高效的生活环境。

智能家居网络不同于传统意义上的家庭局域网,它是一种混合网络,它建立的目的是提供一套完整的家庭娱乐、信息共享、家庭管理和Internet接入及远程监控等服务功能。

二、基本组成

(一)组网方式:集中型和总线型

集中型网络:呈星形或树形拓扑的网络,所有的信息都要经过主控制器,各类终端设备与主控制器形成主从关系,通过链路由主控制器向各个终端发送指令并对终端设备进行识别和控制。

总线型网络:采用一条传输线作为总线,所有的终端设备都公用这一条总线作为信息传输通道,并通过既定的通讯协议传送和接受相互间的信息,缺点主要是一处发生故障将导致整个网络的瘫痪。

网络类型:可分为“有线网络”和“无线网络”两大类。

有线网络:双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、电力线连接等;无线网络:红外线、蓝牙和基于个人电脑的无线连接等。

(二)功能实现

根据目前国内的实际情况,智能家居应具备以下功能:

安防、防盗及报警功能:系统应该兼容大部分的报警器,做到防盗、防火、防煤气泄漏,一旦检测到报警信号,能够迅速报警。

家电控制功能:不但能够使家电的控制处于同一信息通道内,而且当人在户外时,也可以控制家中的各种电器设备。

信息交换功能:通过与外界的连接,把所有的通信手段整合到一个网络内,包括电话、Internet网络、有线电视等等,让人在使用的时候更加便捷。

(三)设计原则

可靠性:由于智能家居系统需要二十四小时不停运转,系统的安全性、可靠性和容错能力在设计时必须予以高度重视。

标准性:智能家居系统方案的设计应依照国际统一的标准和通讯协议进行,在保证系统扩展性的同时,还要保证不同品牌设备的兼容性。

方便性:系统在设计之初,安装与维护的方便性也应该作为重要的考虑内容,比如系统在发生故障时,允许维护人员通过网络在远程对系统的工作状态作出准确的检查,并能够根据诊断结果对相对简单的系统故障进行修复,不但便于进行系统的日常维护,同时还提高了响应速度,降低维护成本;另外也需要考虑用户对系统进行控制时的便利性。

(四)系统组成

通过了上述的分析,本文试根据不同功能对智能家居进行分析。为了保证数据的安全稳定和可靠性以及各部件通信的流畅,必须选择国际统一的通信标准协议,并针对家庭内外的不同要求,将标准内外分开,为系统的建立打下良好的基础。

本套系统以家庭内部网络为依托,由主控制器(选装)、手持终端、各种功能扩展模块(安防、家电控制、访客对讲、远程抄表、通讯、红外遥控)以及各种探测器(红外检测器、门磁、窗磁、烟雾报警器、可燃气体报警器)组成,组合度和灵活度非常高,通过通讯模块与外界进行联系。

三、系统功能的实现

(一)手持终端

手持终端可以采用掌上电脑,也可以是比较常见的智能手机,通过网络对主控制器进行管理,进而实现系统的各个功能,并且体积小,操作方便。通过触摸屏幕就能进行信息的检索和数据分析。

(二)通讯

通讯模块是系统与外界联系的唯一通道。它的作用举足轻重,即要保证系统数据的安全性又要做到将报警信息外传、远程控制命令解码以及向主控制器放送控制指令。

在传输介质上,采取以太网和公用电话网两种方案,由于以太网具有传输速度高、低功耗、易于安装等优势,并且支持几乎所有的流行网络协议,所以能够在系统中得到很好的运用。

当用户出门在外时,可以利用移动电话或者是个人电脑等终端设备对家中的各个模块进行控制。

(三)红外遥控

通过对红外模块的控制,可以实现对家电的开关、音量增减、频道选择等功能;当检测到非法入侵时,可以通过红外遥控,打开家庭范围内的摄象设备,利用手持终端控制摄像机对报警的环境进行监控观察。

(四)安防

既然跟安全相关,在稳定和可靠性上比其他模块的要求会更高,所以在推荐使用有线结构,在方案设计上,不建议选择带安防功能的智能主机,安防与中控设备是两个概念,安防只是智能控制里的一个子系统而以,只要是标准专业的智能中控主机都是可以对接控制的,而市面上多数的带安防功能的主机出现,是因为多数厂家之前都是从事安防设备的,突出了安防,弱化了智能中控。所以优先选择智能中控系统,再配套专业的安防设备。

(五)主控制器

主控制器作为各个模块之间相互交流的平台,通过网络实现硬件互联和功能的实现,可以根据实际需要选择安装。

第7篇:智能家居的设计方案范文

关键词:电力光纤到户;智能小区;应用研究

目前电网广泛应用的有全介质自承式光缆(ADSS)、光纤架空复合地线(OPGW)和光纤架空复合相线(OPPC)三大系列。2009年,电力光纤到户关键技术取得重大突破,世界上第一条用于商业运营的光纤复合低压电缆(OPLC)研制成功,它由国网信通公司自主研发,集光缆、电力输电缆于一体,支持多种传输技术[1]。由于将电力输电缆与光缆功能合二为一,光纤复合低压电缆成功解决了制约宽带网络入户的瓶颈问题,被誉为“最后一千米”问题的“终结者”。OPLC是光纤入户的又一新革命,不同于OPGW、OPPC仅适用于电网内部建设,OPLC在诞生之初就被赋予更高使命--进入用户端。

一 电力光纤到户

电力光纤到户(PFTTH)是指在低压通信接入网中采用光纤复合低压电缆(OPLC),将光纤随低压电力线敷设,实现到表到户,配合无源光网络技术,承载用电信息采集、智能用电双向交互、“三网融合”等业务[2]。电力光纤到户实现了网络基础设施的共建共享,大幅度降低了“三网融合”成本,提高了网络的综合运营效率,特别在节能环保方面优势明显,可为居民降低能耗25%至30%,是构建节约型社会的重要手段。通过电力光纤到户试点工程,探索智能小区、智能家居建设是提高社会信息化水平的有效途径。

1 电力光纤到户的必要性

(1)目前我国电力系统已建成世界上最大的、先进可靠的电力专用光纤通信网络。但总体上又呈现“骨干网强、接入网弱”、“高端强,低端弱”的态势,110kV以上骨干网基本实现100%光纤化;35kV及10kV中压配电网仅仅50%光纤化;电网“最后一公里”的380V及220V用户接入网光纤化率极低。就带宽、容量、电磁兼容等方面来说,与电力线通信(PLC)、GPRS/CDMA无线通信等方式比较,电力光纤到户是解决“最后一公里”接入,实现“一网通”的理想方式。

(2)一线四用将大大消除各类传输网络造成的黑色污染,复合型电力导线绝对不会像PLC及其他技术那样产生高频电磁幅射,完全没有EMC及可靠性等一系列错综复杂的技术问题和频率管制问题。采用基于OPLC的PFTTH(电力光纤到户)方案可以整合资源,避免重复建设,同时比传统的电缆+光缆线路方案的网络建设综合成本降低40%左右;在实现电、水、煤气等计量表信息的远程采集和家居智能用电分析与控制同时,为用户提供更加节能现代化的生活服务[3]。配合太阳能、风能等清洁能源应用的双向互动,试点小区居民的平均生活能耗,可降低20%以上。

(3)只有光纤到户才能够真正实现智能变电站、智能电表、智能楼宇、智能家居等终端用户的信息采集与互动化。智能电网为城市提供安全、可靠、优质的能源保障,提供经济、便捷的服务,提供低碳发展的重要支撑,使智能城市实现的基础。

2 电力光纤到户展望

(1)目前我国线缆厂家研发和生产光纤复合低压电缆的企业不多,主要原因在于同时具备电缆和光缆研发、融合、生产能力企业较少,并需要通过电网企业的入网认证。2010年,在国内大力拉动内需以及推广3G建设、FTTH建设、三网融合、光纤到户和电力光纤推广等多重因素的影响下,中国的光纤光缆行业迎来了“爆炸性”增长,同时,新一轮的行业整合和投资也拉开了序幕,我国光纤光缆产业发展的船只也从危机波浪中顺利靠岸。

(2)国家电网公司从2010年开始对多个地区实施试点工程,电力光纤入户试点或调研在各地将陆续推进,这将催生OPLC 新市场和提升EPON 设备需求,从而促进我国光纤产业的迅猛发展。

二 电力光纤进入小区

电力光纤到户,进入居民小区作为一项创新性工程,国内外没有先例可循。2010年河南电力光纤到户试点工程选择三门峡舒北和南阳中实骏景两个新建小区,总规模1852户,其中三门峡试点小区398户、南阳试点小区1454户,开展了承载电力信息内网的居民用电信息采集业务和满足社会生活需求的信息外网“三网融合”业务建设工作,促进了智能电网用电环节各项业务的建设和发展。在试点工程的样板间中,智能用电交互、智能物业、电动汽车充电桩管理、智能安防等部分智能小区和门禁、采光控制等部分智能家居的功能均已实现。用户在家中充分享受到智能电网发展所带来的更加便利和现代化的生活。

1 智能用电小区的实现

(1)智能用电小区是指通过先进、稳定的通讯网络,建立电网公司与电力用户的双向互动渠道,实现对家用电器的用电信息采集和控制,完成分布式能源的科学利用,辅助水、气表自动抄收,以及其他小区安防、增值服务,具有科学、智能、节能、人性等特点,同时提供智能用电服务,实现电网与客户实时交互响应、增强电网综合服务能力、提升服务水平[4]。智能用电小区是智能电网用电环节的重要组成部分,智能用电小区不仅是一次技术上的革新,更是一场家居生活方式的‘革命’。

(2)智能用电小区系统采用光纤复合低压电缆和基于以太网方式的无源光网络(EPON)技术,为电力系统量身打造了配电自动化、用电信息采集等一系列完备的解决方案[5]。EPON是一种点到多点结构的无源光纤接入技术,具有高带宽(1.25Gbit/s)、长距离传输(20km)、环境适应性强等特性。目前35kV及以上变电站基本具备了MSTP/PTN等骨干光纤通信网络,具备了向下延伸的网络基础,EPON可以满足“全光通信”的建设需求。EPON可以组成星型、链型、环型、树型、混合型等网络结构,其灵活组网天然地吻合配用电网的分布式结构,并且可以根据现场需要灵活地更换光分路器或预留光纤资源实现新增监测节点的扩容[6]。EPON的技术及组网特点使其成为智能电网接入网建设的最佳技术选择。EPON已经被国家电网列为智能电网配用电通信建设的主选技术,实现电力光纤入户,实现电力网、广电网、电信网、互联网全新的“四网融合”。

2 小区系统设计方案

(1)电力光纤到户试点工程中立足自身实际,开展各具特色的智能用电解决方案,智能用电小区业务系统总体上包含新能源的接入与管理、智能家居、远程管理等几大部分,它们之间相互配合和协作,共同构成一个有机的整体。

智能用电小区样板间是本次光纤到户试点工程的展示窗口,体现了“三网融合”为用户带来的增值服务,充分体现智能用电技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动、友好开放的特征。主要提供业务功能包括:高速上网、话音、视频通信、CATV以及智能用电等。

(2)系统通信拓扑设计方案

智能用电小区业务实现有赖于其通信拓扑结构的组成与技术实现方式,通信拓扑结构则是智能用电小区业务实现的基础。试点工程中,用电信息采集系统和“三网融合”系统选用EPON技术的全光接入网。

户内通信技术,比较常用的包括电力线载波PLC、RS-485总线、微功率无线射频RF、基于ZigBee规范的网络通信和Wi-Fi,各种组网技术特色不同。通过比较以上几种不同技术的组网方案,设计采用基于ZigBee技术和家庭网关来组建户内通信网络;智能交互终端则是户内通信网络的核心。

(3)社区信息服务系统

建立社区宽带网站,向社区用户提供信息检索、查询、和导引等功能,可实现社区内音频点播、视频点播、电子图书、电子商务等功能。社区管理中心服务器和社区管理PC共用1台高性能计算机,智能交互终端、ONU接入光分配网络为社区提供服务。

三 结论

智能电网是未来电网发展趋势,国家电网公司积极开展输电、变电、配电、用电等各领域智能技术研究,于2009年11月启动“智能用电小区关键技术研究”项目。智能用电小区具有用电信息采集、双向互动服务、分布式电源管理、电动汽车有序充电、智能家居等功能。

由电力光纤到户的必要性和快速发展情况,说明智能电网在用户终端发展的历史必然。在河南电力光纤到户试点工程的实施和实现部分智能家居功能的基础上,通过智能用电小区的系统设计方案、社区信息服务系统的设计研究,进一步扩大智能用电服务范围,加快未来智能用电家居、智能小区的建设,进而推动智能建筑、智能城市的发展。

【参考文献】

刘洪进,杨红蕾,韦祖国. 光纤复合低压电缆(OPLC)的试制与应用浅析【J】. 现代传输,2011(02):35-37.

刘振亚.智能电网知识问答【M】.北京:中国电力出版社,2010:136.

章鹿华,王思彤,易忠林,等. 面向智能用电的家庭综合能源管理系统的设计与实现【J】. 电测与仪表,2010(09):35-38

刘振亚.智能电网技术【M】.北京:中国电力出版社,2010:358.

第8篇:智能家居的设计方案范文

关键词:智能家居;室内设计;发展;应用

前言

随着各种新技术的应用与发展,智能家居的概念已经被很多从所熟知并接受,在进行室内装饰装修的时候,一些设计人员必然会将其应用到设计方案之中,以此来给用户提供更多的智能化体验。在室内设计中智能家居按照区域功能的不同有着一定的区别,下文就针对室内几个不同区域中智能家居的应用展开论述,为相关人员提供参考。

1智能家居的相关理论分析

智能家居理论的提出是与当前计算机技术、网络技术、信息技术密切相关的,结合传统的家居设计而逐步形成。在智能家居中,用户可以根据自身的需求,利用计算机、网络通讯技术将遥控器与灯光、电视等电器设备相联接,发送相应的指令完成对这些电器设备的自动化控制,这样就可以为用户的日常生活提供极大的方便。目前智能家居还属于发展的前期阶段,相关的专家学者与技术人员在不断研发当中,在未来的家居市场中前景也非常广阔。目前越来越多的家居产品生产企业加入到这一阵营当中,许多优秀的品牌在迅速崛起,比如海尔、杜亚、柯帝、京东微联等众多企业快速打入国际市场,成为智能家居的领军企业,而智能家居产品也正在逐步走进人们的生活当中。

2智能家居在室内设计中的应用

2.1应用于卧室当中

卧室的主要功能是家庭成员的休息,在卧室设计中的重点是提高舒适性,所以说室内照明与空气质量成为设计的关键。在室内照明智能化设计方面,一般可采用双路开关的形式实现对主卧与客卧两路灯光的控制,可以借鉴KTV中常用的设计方法设置多个情景模式,按照人们的不同需求设计成看书模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等等,这样就可以满足人们的各种情景下的不同需求。当用户需要读书的时候只要将开关转换到看书模式,室内的灯光就会变成明亮适中的亮度;当用户转换到浪漫模式的时候,室内灯光就如霓虹灯般闪烁,给人营造一种浪漫的氛围;假如用户在睡梦中醒来,可以选择起夜模式,这时室内的灯光会沿着卫生间的方向依次点亮,然后再依次暗下来,当回到卧室的时候也是这样,然后再开启睡眠模式,全部灯亮都会熄灭。在室内亮度调节中窗帘也是一个非常重要的部分,在当前智能家居设计中设计师也会采用自动窗帘实现对室内亮度的控制,所利用的主要是单片机、电动机等驱动设备,用户可以使用遥控装置进行控制,可以设定窗帘开合的时间,按照每天太阳所在的不同方位合理设置,从而实现对窗帘的自动化控制。空气质量也是智能家居需要解决的一个重点问题,可以安装专业的控制系统来实现。例如用户可以按照室内各个时间段室内对氧气的需求量来设置遥控装置,控制系统就会按照设置对室内自动输送氧气,以保证室内空气清新。

2.2应用于厨房当中

厨房当然也是人们生活的主要场所,智能厨房的发展也在逐步改变着人们的生活。在厨房设计中重点应关注厨房的卫生与安全问题,基于这方面考虑,首先应配置一个垃圾处理器,通过相应的设置使厨房垃圾得到分类处理或者回收,在智能家居设计中还应安装可回收垃圾转化装置,将可回收垃圾进行转化后转变成可利用能源二次利用,这也完全符合当前节能环保的发展理念。在厨房安全方面可以加装智能检测装置,主要用来对厨房内燃气与水的使用情况进行监测,比如监测到燃气泄露和水管漏水的情况,就可以及时发出警报,可以直接发送到用户的手机端,有助于用户及时排除危险或故障,防止发生事故。还有就是当前一些智能电器在家庭生活中应用越来越普及,比如想享用什么美食就可以将食材放入智能电器,设定好程序,随时满足个人需求。

2.3应用于卫生间当中

智能家居中的卫生间功能已经完全脱离了传统厕所的概念,不再单纯的只是如厕与洗澡,人们更加关注的是卫生间的便捷、健康与舒适。在便捷方面,智能家居可以采用红外线感应或者无线开关来实现对卫生间电力系统的控制,当用户进入的时候不需要直接触碰开关,而是灯光自动亮起、马桶自动运行等等,当感应装置检测不到人的活动时就会自动停止运行。在健康方面,智能家居可以使用自动化的设备或是电器,比如智能马桶就是其中之一,智能化水平非常高,可以完成很多细节问题,比如为如厕者进行温水清洗、按摩,为用户健康状况做出诊断。在诊断过程中通过远程诊断系统对尿样进行相关的检测与数据传输,使用户时刻关注自身健康状况。在舒适方面,智能家居可以对音乐系统进行智能化控制,为身处内部的人提供音乐方面的服务,也可以提供广播或视频。

3智能家居在室内设计中的发展分析

随着科学技术的发展与进步,近几年智能化技术已经进入了寻常百姓家,原来只有在展销会上所见到的各种智能化产品已经进入了千家万户,带给人们各种意想不到的极致体验,在未来的发展中智能家居在空间方面将更加灵活,可以为用户提供各种不同场景变换,给人以不同的虚实感受。在今后的发展中,智能家居也将更加注重环保的理念,通过监测装置减少人们日常生活中的各种浪费,比如对水电、光照、空气等调节,达到环保节能的目的。在未来发展中智能家居的智能化水平将不断提高,比如传感技术的感应将更加灵敏,数据传输也会更加快速、便捷,相信随着通讯技术的发展,用户可以直接通过手机就能实现对家的远程控制。

4结束语

我们处在一个科学技术高速发展的时期,智能家居的发展为人们带来各种极致的体验,提升了人们的生活品质,使人们时刻处于便捷、舒适、健康、环保的环境当中。虽然说当前智能家居在室内设计上还没有实现大众化,但是我们应相信,随着现代科技的快速发展,智能家居在室内设计应用中会很快融入到千家万户当中。

参考文献

第9篇:智能家居的设计方案范文

结束日期:2017-7-10

会展地点:北京国际会议中心

承办单位:北京振威展览有限公司

主办单位:中国国际商会 振威集团

会展类型:通信/通讯/电子

国家/城市:北京市

中国消费电子市场正在日益成为全球最重要的区域市场,特别是在席卷全球的经济危机中更是凸现了中国市场在全球消费电子产业不可替代的关键地位。中国市场不仅已成为全球消费电子巨头最新技术和产品的首发地之一,更将成为新技术、新产品的发源地和试金石。在中国市场的崛起中,不仅有国际巨头,更有本土培育起来的民族品牌厂商发挥了并仍将发挥至关重要的作用。

为促进行业的快速发展,2017年北京国际智能硬件及智能可穿戴展,由振威展览股份主办,将于2017年7月8日-10日在北京国家会议中心隆重开幕,同期举办北京国际消费电子博览会、北京国际AR/VR及互动娱乐展、北京国际服务机器人展,展会将给广大智能可穿戴爱好者,智能品牌,智能硬件生产技术硬件及设备,贸易商等搭建一个投资洽谈,交流合作及贸易的平台。欢迎您届时参观参展!

从外媒近日报道中了解到,今年出现了很多令人兴奋的电子产品,1月份的CES展展示了很多今年将推出的最热最潮消费类电子产品,其中有一些已经上市,销量也不错,更多智能穿戴产品也将陆续推出,备受瞩目。截至目前,三星、索尼、LG、松下、西T子、长虹、乐视、京东、阿里巴巴、华为、小米、联想、魅族、360、网易、TCL、百度、Cling手环、果壳电子、乐跑、德赛等国际大牌均已收到组委会的邀请。本届展会将集中展示最新可穿戴产品、智能手环、智能手表、智能家电、智能家居、智能汽车、汽车电子产品、各类智能硬件等。

展品范围

智能穿戴:健康手环、智能腕带、智能项链、可穿戴温度计、智能鞋、衣服、儿童防丢等产品,体感穿戴设备、便携式医疗设备、智能头盔、智能脑环、智能眼镜、智能眼罩、智能监测仪、智能护腕、智能腕表、智能布料、智能皮肤、传感器智能服、智能T恤衫、智能手杖、智能婴儿睡衣、指套探测器、燃料腕带、运动等。

智能硬件平台及方案: 智能家居、智能家电、智能插座、智能汽车、智能出行、智能门控、机器人、智能水杯、无人机、无限远距离可控技术产品等