序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇智能家居設(shè)計(jì)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線智能家居系統(tǒng)將成為智能家居系統(tǒng)發(fā)展的主流之一。智能家居系統(tǒng)使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不但克服了有線系統(tǒng)的高成本、不方便等缺點(diǎn)，而且使用方便，能夠快捷地管理家務(wù)、監(jiān)測(cè)家居環(huán)境、遙控家用電器等。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；傳感技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)家電為代表的家電智能化發(fā)展將給我國(guó)家電產(chǎn)業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。物聯(lián)網(wǎng)家電已經(jīng)一步步走進(jìn)消費(fèi)者的家庭，并在逐步被消費(fèi)者接受。從家電企業(yè)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為家電企業(yè)搶占未來(lái)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的焦點(diǎn)所在，如果企業(yè)不進(jìn)行前瞻性研發(fā)，等到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)代真正來(lái)臨時(shí)，必將處于落后地位甚至被淘汰。整個(gè)中國(guó)的家電制造業(yè)，應(yīng)該消除浮躁并不斷創(chuàng)新，扎扎實(shí)實(shí)給消費(fèi)者提供質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉、性能好的物聯(lián)網(wǎng)家電產(chǎn)品，滿(mǎn)足消費(fèi)需求，引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展。

一、總體方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要包括：主控模塊、人機(jī)界面模塊、GPRS通信模塊、感知終端模塊，整體方案設(shè)計(jì)如下圖1.1所示：

圖2.1 整體方案設(shè)計(jì)

在遠(yuǎn)端的移動(dòng)智能終端或電腦通過(guò)Internet 訪問(wèn)到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，而嵌入式WEB 服務(wù)器提供了交互式的頁(yè)面訪問(wèn)。在物聯(lián)網(wǎng)框架下的智能家居是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要多方合作完成，如Internet 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的設(shè)計(jì)、建立感知層網(wǎng)絡(luò)。

二、 硬件設(shè)計(jì)

1.控制主機(jī)采用 ARM 32位的Cortex?-M3內(nèi)核STM32F103VB作為主控芯片，配有7寸顯示屏，用戶(hù)可以在主控機(jī)上設(shè)置或查詢(xún)各個(gè)家電的工作狀態(tài)。電路設(shè)計(jì)如圖3.1所示。

圖3.1 控制主機(jī) 圖3.2 控制主機(jī) 圖3.3 控制主機(jī)

2.GSM模塊選用Siemens公司推出的新一代無(wú)線通信GPRS模塊MC35i，該模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊供電模塊（ASIC）、 FLASH、ZIF連接器天線接口六部分組成，通過(guò)獨(dú)特的40引腳的ZIF連接器實(shí)現(xiàn)電源、連接指令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)及控制信號(hào)的雙向傳輸。其實(shí)物如圖3.2所示。

3.物聯(lián)網(wǎng)智能家居感知終端RF無(wú)線的設(shè)計(jì)采用UHF_4432_MDL100模塊，此模塊是一款組網(wǎng)型無(wú)線串口， 模塊采用穩(wěn)定的四層板半孔表貼工藝，生產(chǎn)時(shí)只需采用表面貼片安裝到PCB板上就行了，這樣可以節(jié)省空間，減少接插件，增加了板與板連接的可靠性和穩(wěn)定性。其PCB圖如3.3所示。

4.人機(jī)界面部分設(shè)計(jì)，為了操作上的方便，人們用觸摸屏來(lái)代替鼠標(biāo)或鍵盤(pán)。觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成，觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶(hù)觸摸位置，然后將相關(guān)信息傳送至觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再傳送給CPU。它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。

三、 軟件設(shè)計(jì)

1.感知終端無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信軟件設(shè)計(jì)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用一主多從的方式進(jìn)行組網(wǎng)，由主機(jī)輪詢(xún)從機(jī)收集信息的形式，從機(jī)處于被動(dòng)方式，由主機(jī)分配網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)獲得網(wǎng)絡(luò)的從機(jī)在發(fā)送完一包數(shù)據(jù)后必須釋放網(wǎng)絡(luò)，從機(jī)之間不能相互傳遞數(shù)據(jù)。在軟件上，通過(guò)自主定義通信協(xié)議，有效提高通信的穩(wěn)定性、安全性。

2.GSM模塊通訊軟件設(shè)計(jì)

控制主機(jī)通過(guò)GPRS短信形式發(fā)信息給用戶(hù)的手機(jī)，可以綁定多個(gè)號(hào)碼，信息的內(nèi)容包括家里的電器有多少正在使用，門(mén)窗是否關(guān)閉，是否有人拜訪，是否有險(xiǎn)情發(fā)生（如火災(zāi)發(fā)生，煤氣泄漏，有人非法闖入）等；用戶(hù)可以編輯簡(jiǎn)單命令來(lái)控制電器的使用，打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)窗等。通信流程如4.1所示：

圖4.1 GSM模塊通信流程圖

四、結(jié)論

本文介紹物聯(lián)網(wǎng)智能家居關(guān)鍵性技術(shù)，結(jié)合家庭自動(dòng)化進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)。在硬件方面，按照嵌入式板級(jí)硬件設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM 處理器的低成本網(wǎng)關(guān)硬件。軟件設(shè)計(jì)上采用自頂向下和分層的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合網(wǎng)關(guān)硬件，利用嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II 和協(xié)議棧LwIP，搭建了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能家居平臺(tái)。家居智能化管理是信息社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而物聯(lián)網(wǎng)則是實(shí)現(xiàn)家居智能化管理的必要載體，因此，降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，物聯(lián)網(wǎng)智能家居管理系統(tǒng)才能更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2009

[2]智能家居技術(shù)趨勢(shì)掃描[J].數(shù)字社區(qū)&智能家居，200800）

[3]呂莉.智能家居及其發(fā)展趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代化，2007（11）

篇（2）

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）07-0249-01

物聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)世與發(fā)展打破了“物理基礎(chǔ)設(shè)施與IT基礎(chǔ)設(shè)施分開(kāi)”的傳統(tǒng)思維方式，將其應(yīng)用到智能家居中將有效的提供家庭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)（如電腦、電視等數(shù)字媒體），同時(shí)，針對(duì)于家庭中的燈光照明、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家居安防、家庭應(yīng)急處理等功能通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)使其具備互聯(lián)和通信功能，實(shí)現(xiàn)更高效、更便捷、更節(jié)能的家居生活與工作[1]。

1 基于ZigBee的智能家居設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

ZigBee技術(shù)具有通信可靠性高、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展容量大、系統(tǒng)運(yùn)行功耗低、系統(tǒng)通信時(shí)延短、有效通信范圍大、專(zhuān)注與低傳輸速率、應(yīng)用成本低、網(wǎng)絡(luò)安全性高等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

1.1 智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

智能家居系統(tǒng)分為五個(gè)大的部分：家庭網(wǎng)關(guān)部分、嵌入式主控機(jī)部門(mén)、ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部分、數(shù)據(jù)采集傳感器控制系統(tǒng)部分和節(jié)點(diǎn)控制設(shè)備部分，整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

1.2 智能家居系統(tǒng)事件設(shè)計(jì)

結(jié)合家居的環(huán)境及其特性，并根據(jù)我們的生活方式和生活習(xí)慣我們?yōu)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)了三種運(yùn)行模式，而根據(jù)每個(gè)模式所設(shè)定的場(chǎng)景不同，我們要為每個(gè)場(chǎng)景設(shè)計(jì)不同的工作模式，這需要我們?yōu)槊總€(gè)模式設(shè)定相應(yīng)的操作事件。設(shè)計(jì)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)事件分為用戶(hù)指定事件和自發(fā)事件兩種：用戶(hù)指定事件采用的是按鍵或界面發(fā)送方式，例如用戶(hù)選擇睡眠模式，此時(shí)系統(tǒng)切斷相應(yīng)用電器電源，燈光熄滅、安防系統(tǒng)工作；而自發(fā)事件是指ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到某種情況或接收到其他節(jié)點(diǎn)信息后自發(fā)產(chǎn)生的相應(yīng)動(dòng)作，例如火警觸發(fā)，此時(shí)報(bào)警器拉響、滅火水閥開(kāi)啟、給用戶(hù)發(fā)送短信報(bào)警。

除了上述的這些事件外，用戶(hù)也可以在人機(jī)界面上對(duì)每個(gè)家庭設(shè)施單獨(dú)發(fā)送指令。以上這些功能設(shè)計(jì)已經(jīng)滿(mǎn)足了絕大多數(shù)的家庭生活習(xí)慣，而且操作簡(jiǎn)單，比較符合智能家居的功能和人性化的要求。

1.3 通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在模塊之間的傳輸，對(duì)無(wú)線模塊內(nèi)的參數(shù)和硬件資源標(biāo)準(zhǔn)化，從而可以采用相同的方法訪問(wèn)和控制各模塊的內(nèi)部資源，串口控制協(xié)議為用戶(hù)提供了對(duì)模塊的控制訪問(wèn)通道，從而可以實(shí)現(xiàn)串口對(duì)無(wú)線通信進(jìn)行控制完成數(shù)據(jù)源的傳遞，參數(shù)的訪問(wèn)等。

2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建

本文采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，其中我們可以加入路由的算法讓節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)每條信道的數(shù)據(jù)流量大小和擁堵情況進(jìn)行判斷，讓節(jié)點(diǎn)智能地選擇最短而且信道最為暢通的路由進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，從而減小路由開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的可靠性。而且假設(shè)在某個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，與其相連的子節(jié)點(diǎn)會(huì)尋找另一個(gè)父節(jié)點(diǎn)重新接入網(wǎng)絡(luò)，因此網(wǎng)絡(luò)的健壯性較強(qiáng)。

綜合考慮到智能家居中終端節(jié)點(diǎn)的變動(dòng)很小，而且布局較為固定，其大規(guī)模的擴(kuò)展可能性較小，在盡可能的降低系統(tǒng)的運(yùn)行功耗和成本的情況下又必需保證高的通信成功率，網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)性能是比較適合的。

3 系統(tǒng)性能測(cè)試及結(jié)論

根據(jù)上述的網(wǎng)絡(luò)部署方案我們對(duì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了全立體方位的綜合測(cè)試，在性能測(cè)試的過(guò)程中去全面了解該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能。我們首先在不同的應(yīng)用環(huán)境中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信進(jìn)行了通信距離的測(cè)試，平均最大通訊距離可達(dá)到82米，最小通訊距離是3.1米。

通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)得出結(jié)論：ZigBee網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)穿透性是滿(mǎn)足實(shí)際要求的，對(duì)信號(hào)的貫通阻礙較大的環(huán)境可以通過(guò)設(shè)置多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)，這也表示ZigBee網(wǎng)絡(luò)是可以用于智能家居的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)于ZigBee無(wú)線通信技術(shù)的特征，通過(guò)微縮模型模擬家居環(huán)境，研究并實(shí)現(xiàn)利用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)構(gòu)建智能家居系統(tǒng)。通過(guò)分析并定義了智能家居系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)串口對(duì)無(wú)線通信進(jìn)行控制完成數(shù)據(jù)源的傳遞、參數(shù)的訪問(wèn)，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況采用了健壯性、擴(kuò)展性較強(qiáng)的網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)在不同真實(shí)家居環(huán)境中測(cè)試相鄰節(jié)點(diǎn)的通信距離來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的性能，從其結(jié)果來(lái)看該系統(tǒng)是可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 金純，羅祖秋，羅鳳.ZigBee技術(shù)基礎(chǔ)及案例分析[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

篇（3）

中圖分類(lèi)號(hào)： TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-150-2

0 引言

在人類(lèi)科技發(fā)展的歷史上，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)促使人們的生活向著信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，電子信息技術(shù)的進(jìn)步更加推動(dòng)了社會(huì)的信息化，也使人們的日常生活、學(xué)習(xí)不再局限于傳統(tǒng)的方式。隨著生活方式的逐步改變，人們對(duì)家居環(huán)境的追求也在不斷提高，對(duì)傳統(tǒng)家居提出了新的挑戰(zhàn)。智能家居是在通信技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)智能化操作與管理家庭設(shè)備，這樣一個(gè)舒適、便捷、智能、人性化的生活環(huán)境才是人類(lèi)生活舒適化的最大追求，最初是由美國(guó)人提出。與傳統(tǒng)的家居環(huán)境相比，智能家居無(wú)疑將會(huì)使人們的生活質(zhì)量有很大的提高，家庭內(nèi)的設(shè)備將會(huì)被賦予智能，他們能夠主動(dòng)監(jiān)測(cè)家庭環(huán)境的變化，并同其他設(shè)備合作共同完成對(duì)家庭設(shè)備狀態(tài)的改變，以使家庭環(huán)境對(duì)人體更加適宜，使人們生活在一個(gè)更加藝術(shù)、更加人性化的環(huán)境中。

在人類(lèi)經(jīng)濟(jì)不斷正常的過(guò)程中，人們掌握了越來(lái)越多的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)資源。由于越來(lái)越多的資金積累，人們對(duì)生活的舒適性，便捷化、智能化、和人性化等方面提出了要求，出于對(duì)豐富的社會(huì)資源和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的利用，人們?cè)谕ㄐ偶夹g(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了一套解決家庭生活智能化的統(tǒng)籌系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)人這一核心對(duì)家庭的各種小系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，從而促使生活環(huán)境更加舒適、便捷、安全。

采用了智能家居系統(tǒng)后，人們對(duì)家電產(chǎn)品的控制不再局限于傳統(tǒng)的近距離的控制方式，不論主人身處何地，只需一部手機(jī)或一臺(tái)電腦就能隨時(shí)隨地查看家用設(shè)備的狀態(tài)并能對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

1 家居系統(tǒng)的構(gòu)成

家居系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與家庭成員之間的聯(lián)系，合理安排了人、網(wǎng)絡(luò)、硬件結(jié)構(gòu)和家庭設(shè)備之間的相互關(guān)系，雖然由于個(gè)人的差異性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度大小不一，但是從大的方面來(lái)說(shuō)，家居系統(tǒng)的目的和整體結(jié)構(gòu)是一致的。都是為了建立一個(gè)集家庭安全防護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)反饋系統(tǒng)和家庭可調(diào)系統(tǒng)于一體的家庭綜合服務(wù)系統(tǒng)，為家庭提供可調(diào)節(jié)、可控制和自動(dòng)化的人性化家居服務(wù)。在圖1中，將家居系統(tǒng)分為以下幾個(gè)方面：電源模塊部分、信息采集部分、人機(jī)互動(dòng)部分、開(kāi)關(guān)控制部分、安防報(bào)警部分、信息存儲(chǔ)部分和控制器控制管理部分。這7個(gè)部分以控制器為核心相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了信息采集、處理、存儲(chǔ)的一體化過(guò)程，滿(mǎn)足了家庭對(duì)安全、舒適、便捷的需求，方便了后續(xù)產(chǎn)品的升級(jí)更新。圖1為家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

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圖1 家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 智能家居模塊設(shè)計(jì)

智能家居系統(tǒng)的模塊組成主要有控制器模塊、電源供給模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊和人機(jī)互動(dòng)模塊。圖2中控制器模塊是核心模塊，負(fù)責(zé)信息的采集、處理、交換以及和人之前的互動(dòng)。整個(gè)家居系統(tǒng)進(jìn)行正常工作需要電源模塊提供所需的對(duì)應(yīng)電壓。開(kāi)關(guān)模塊有助于控制模塊實(shí)現(xiàn)家庭電器的通斷，保證了主人在外時(shí)家庭的電力安全問(wèn)題。人機(jī)互動(dòng)是家居系統(tǒng)極為重要的一部分，它是家居系統(tǒng)智能的體現(xiàn)。

2.1 控制器模塊

控制器能夠?qū)崿F(xiàn)外部數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和通信交換等功能，是整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一環(huán)，它是系統(tǒng)智能化的決定性因素。為了更好地統(tǒng)籌資源與優(yōu)化電路，控制器的型號(hào)選擇也極為重要。STM32F103C8T6是32位嵌入式微控制器，工作頻率打到72MHz，電源要求是2-3.6V，內(nèi)部的FLASH程序存儲(chǔ)空間為512KB，運(yùn)行內(nèi)存RAM的容量為160KB。STM32F103C8T6強(qiáng)大的功能為家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了高性能、高效率、低功耗的便利。

2.2 電源供給模塊

各個(gè)模塊的工作正常和維持都依靠電源模塊有效的電源輸入，這是家居系統(tǒng)有序工作的基礎(chǔ)部分。電源供給電路的設(shè)計(jì)是模塊高效、低干擾、低損耗的最佳保證。

圖2為電源輸入部分。

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圖2 電源輸入部分

2.3 開(kāi)關(guān)控制模塊

開(kāi)關(guān)控制模塊在整體系統(tǒng)中相當(dāng)于人的四肢與大腦的延伸和支持，模塊會(huì)根據(jù)來(lái)自控制器STM32F1038T6給出的信息命令進(jìn)行家庭電器的導(dǎo)通和關(guān)斷操作。開(kāi)關(guān)控制模塊需要對(duì)控制器傳輸?shù)母叩碗娖接袠O高的辨識(shí)度，設(shè)計(jì)了以三極管為響應(yīng)的開(kāi)始部分。當(dāng)?shù)碗娖叫盘?hào)輸入時(shí)，三極管T1截止導(dǎo)致三極管T2截止，所以DO11、DO12都處于斷開(kāi)狀態(tài);當(dāng)高電平信號(hào)輸入時(shí)，三極管T1飽和導(dǎo)致三極管T2導(dǎo)通，這樣DO11、DO12將處于通電狀態(tài)。

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圖3 開(kāi)關(guān)控制模塊電路圖

2.4 人機(jī)互動(dòng)模塊

為了讓主人能夠?qū)彝サ碾娖魇褂脿顩r進(jìn)行詳細(xì)地了解，在家居系統(tǒng)中添加了互動(dòng)功能。通過(guò)GSM無(wú)線傳輸技術(shù)（全球移動(dòng)通信技術(shù)）與信號(hào)接收器來(lái)幫助個(gè)人或者多人了解即時(shí)家庭電源通斷信息和更進(jìn)一步的命令輸入通斷控制。GSM無(wú)線通信技術(shù)作為第二代移動(dòng)通信技術(shù)，研發(fā)的目的是讓全球共同分享一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，避免不同差異的移動(dòng)通話標(biāo)準(zhǔn)之間的有差對(duì)接，增強(qiáng)了了通信信息的正確性和信息對(duì)接的方便性。這樣只要用戶(hù)擁有一部可插入GSM卡的移動(dòng)手機(jī)就可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行信息的交流溝通。我國(guó)最早是在20世紀(jì)90年代引用了GSM無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在2001年關(guān)閉了之前一直使用的模擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入了數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的大家庭中。GSM無(wú)線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)了人們?cè)趯?duì)遙遠(yuǎn)的家庭的控制管理。

3 結(jié)論

本文所設(shè)計(jì)的家庭智能安防控制系統(tǒng)，成功地應(yīng)用了STM32F1038T6微處理器的強(qiáng)大功能、2.4GHz射頻通信和GPRS移動(dòng)通信的優(yōu)質(zhì)傳輸性能，充分利用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GSM無(wú)線通信技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性好、可靠性高、功耗低、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了家庭門(mén)禁控制、室內(nèi)環(huán)境參數(shù)檢測(cè)、防盜報(bào)警、家用電器控制等功能，為普通家庭的安全防護(hù)控制提供了有效途徑。智能家居系統(tǒng)的不斷發(fā)展是人類(lèi)對(duì)生活環(huán)境優(yōu)越性的追求，是對(duì)科學(xué)技術(shù)的完美應(yīng)用。隨著社會(huì)生活的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有理由相信家居系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越智能化、舒適化和便捷化。

參 考 文 獻(xiàn)

篇（4）

中圖分類(lèi)號(hào)：E965 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 引言

智能家居是信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在家庭中應(yīng)用的集中體現(xiàn)。電力線通信[1-2]（Power Line communication，PLC）是利用已經(jīng)存在的電力線為通信媒介，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的一種技術(shù)。電力線通信技術(shù)運(yùn)用調(diào)制解調(diào)的原理，信息發(fā)送時(shí)將其調(diào)制并耦合至電力線上進(jìn)行傳輸，在信息接收端將信息從電力線上解耦解調(diào)，從而完成信息的傳遞。本文設(shè)計(jì)了基于電力線通信的智能家居方案，避免了重新布線以及對(duì)原有建筑環(huán)境的破壞之虞，并且節(jié)約了投資的成本。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

圖1所示是基于電力線通信技術(shù)的智能家居總體方案框架。系統(tǒng)中包括：

圖1 基于電力線通信的智能家居總體方案

1）由家居電氣設(shè)備和家庭網(wǎng)關(guān)組建的家庭內(nèi)部電力線通信網(wǎng)絡(luò)，用以完成設(shè)備的信息采集及控制信息的傳遞等功能；

2）家庭網(wǎng)關(guān)完成電力線通信網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部電力線通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的信息交互；另外，家庭網(wǎng)關(guān)還作為家居主節(jié)點(diǎn)完成設(shè)備的本地可視化管理；

3）計(jì)算機(jī)和移動(dòng)終端用以實(shí)現(xiàn)智能家居的遠(yuǎn)程可視化管理。

1.1 主控制器

本設(shè)計(jì)采用ATMEL公司AVR系列單片機(jī)中的ATmega128作為電力線通信的核心處理器。ATmega128主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)算速度快，最高可達(dá)16MIPS；資源豐富，有53個(gè)通用I/O接口，SRAM和EEPROM均為4K字節(jié)，F(xiàn)lash為128字節(jié)，另外還有一個(gè)SPI以及兩個(gè)USART串行通信接口；能耗低。這些優(yōu)點(diǎn)決定了ATmega128很適宜通信和控制。

1.2 IT700PIM電力線通信模塊

本設(shè)計(jì)采用以色列Yitran公司開(kāi)發(fā)的以IT700電力線通信芯片為核心的IT700PIM電力線通信模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的電力線通信。IT700電力線通信芯片具有強(qiáng)大的物理層特性，同時(shí)還提供了極為高效的數(shù)據(jù)鏈路層及網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議[3]。IT700芯片中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議Y-Net可以方便的實(shí)現(xiàn)電力線通信網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)組網(wǎng)和路由。

2 IT700PIM與ATmega128的接口原理

圖2 IT700PIM與ATmega128的接口原理

圖2所示為IT700PIM與ATmega128的接口原理圖，IT700PIM通過(guò)全雙工的串行通信接口與控制核心ATmega128實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。ATmega128可以通過(guò)IT700定制的Y-Net網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議控制命令實(shí)現(xiàn)各通信節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)組網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信。

3 家庭網(wǎng)關(guān)的總體設(shè)計(jì)

圖3 家庭網(wǎng)關(guān)的總體設(shè)計(jì)

家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的樞紐部分，其總體設(shè)計(jì)如圖3所示。本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)卡芯片ENC28J60，并通過(guò)HR911102A內(nèi)置的隔離變壓器和以太網(wǎng)接頭RJ45實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)接入?？刂坪诵腁Tmega128與IT700PIM電力線通信模塊的接口在上節(jié)已有所敘述，本節(jié)不再重復(fù)。

家庭網(wǎng)關(guān)的軟件架構(gòu)如圖4所示，主要分為兩部分[4]：1）應(yīng)用嵌入式的TCP/IP精簡(jiǎn)協(xié)議棧uIP以及網(wǎng)頁(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)嵌入式的Web server；2）為實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部電力線通信網(wǎng)絡(luò)的組建，運(yùn)用IT700芯片自帶的網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議Y-Net。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了基于電力線通信技術(shù)的智能家居設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)以電力線通信技術(shù)為基礎(chǔ)，并綜合運(yùn)用Internet互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)建立了一套完整的智能家居系統(tǒng)，進(jìn)而將家居電氣設(shè)備置于網(wǎng)絡(luò)之中，使其具有了網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特征。

圖4 家庭網(wǎng)關(guān)的軟件架構(gòu)

參考文獻(xiàn)

[1] 張有兵，陳健，翁國(guó)慶．適于電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的IT800D電力線通信模塊[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2009，29(11)：116-119．

[2] 祁明晰，祁昶，黃天戍．基于電力線載波通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)[J]．電力自動(dòng)化設(shè)備，2005，25(3)：72-75．

[3] Yitran. IT700 Power Line Communication Modem Datasheet Version-2.0. 2009.

篇（5）

項(xiàng)目名稱(chēng)：中信廬山西海別墅

完成時(shí)間：2012年11月

功能設(shè)計(jì)：燈光控制、窗簾控制、背景音樂(lè)、電器控制、周界防越、閉路電視監(jiān)控、WiFi無(wú)線覆蓋、iPad集成控制。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

中信廬山西海由中信地產(chǎn)投資，位處江西九江的廬山西海國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)，素有中國(guó)“桃花源”發(fā)祥地之說(shuō)。啟動(dòng)區(qū)總占地7平方公里，占據(jù)最美湖岸線景觀，坐擁“7灣、8島、1湖、1山”罕世資源，以“身心修養(yǎng)”為核心價(jià)值，構(gòu)建“身心學(xué)禪”四大價(jià)值體系，邀請(qǐng)旅游、酒店、智能化、運(yùn)動(dòng)公園等各領(lǐng)域世界頂級(jí)策劃、設(shè)計(jì)師傾情加盟，通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)生態(tài)契約、休閑養(yǎng)生、商務(wù)會(huì)議、紳士運(yùn)動(dòng)、教育培訓(xùn)、禪修太極等打造一系列特色主題的精品生態(tài)旅游地產(chǎn)。

功能設(shè)計(jì)

廬山西海別墅樣板房及半島餐廳邀請(qǐng)國(guó)際頂級(jí)設(shè)計(jì)師，所選用的產(chǎn)品亦是世界一流品牌，在該項(xiàng)目中通過(guò)和室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)師及甲方的多方溝通，智能系統(tǒng)最終選用法國(guó)進(jìn)口羅格朗智能控制系統(tǒng)。

1.智能燈光系統(tǒng)

對(duì)全宅的燈光進(jìn)行集中管理和控制，可單點(diǎn)控制、多點(diǎn)控制、場(chǎng)景組合控制、調(diào)光控制、包括LED燈帶的調(diào)光控制?？赏ㄟ^(guò)墻裝面板、3.5寸觸摸屏和iPad控制。

2.智能窗簾控制

對(duì)全宅的電動(dòng)窗簾、電動(dòng)卷簾進(jìn)行集中管理和控制，可單點(diǎn)控制、多點(diǎn)控制、場(chǎng)景組合控制，可通過(guò)墻裝面板、3.5寸觸摸屏和iPad控制。

3.背景音樂(lè)控制

可通過(guò)iPad、觸摸屏對(duì)室內(nèi)及室外的背景音樂(lè)進(jìn)行控制，如選曲、音量、選臺(tái)等。

4.智能電器控制

通過(guò)場(chǎng)景或iPad、觸摸屏等對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制或單獨(dú)控制。

5.安防報(bào)警系統(tǒng)

通過(guò)室外的紅外線周界防越和室內(nèi)的探測(cè)器及緊急按鈕組成一個(gè)強(qiáng)大的安防報(bào)警系統(tǒng)，觸發(fā)防區(qū)警情自動(dòng)傳送到小區(qū)的管理中心及家庭主要聯(lián)系人的手機(jī)。

6.閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)室內(nèi)外的高清晰度攝像機(jī)，結(jié)合報(bào)警系統(tǒng)，觸發(fā)防區(qū)時(shí)聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行錄像，并將視頻圖像顯示在家中的電視機(jī)上，同時(shí)聯(lián)動(dòng)室內(nèi)外燈光閃爍進(jìn)行提示。

7.無(wú)線WiFi覆蓋

本系統(tǒng)選用神腦國(guó)際的無(wú)線覆蓋系統(tǒng)，保證室內(nèi)外任何角落都能實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)功能，包括地下室、室外花園、和通往海邊的涼亭。

8.iPad集成控制

所有電器、燈光、窗簾、背景音樂(lè)等智能系統(tǒng)全部集成在iPad平板上，在室內(nèi)外的任何角落，通過(guò)移動(dòng)的iPad都能對(duì)所有電器設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，方便售樓人員的講解。

方案說(shuō)明

入戶(hù)

入戶(hù)門(mén)安裝了指紋門(mén)鎖，授權(quán)的售樓人員和物業(yè)管理人員不用佩戴鑰匙，通過(guò)指紋即可進(jìn)入樣板房，當(dāng)有人離職時(shí)，可刪除指紋。

玄關(guān)

在玄關(guān)處安裝了羅格朗燈光及場(chǎng)景控制面板，可對(duì)玄關(guān)的燈光進(jìn)行控制，以及場(chǎng)景的聯(lián)動(dòng)控制，如有講解模式、參觀模式、全開(kāi)模式、全關(guān)模式，不同的模式聯(lián)動(dòng)提前設(shè)置好的燈光及電器設(shè)備。

會(huì)客廳

會(huì)客廳配置了羅格朗燈光面板、窗簾面板、場(chǎng)景面板，羅格朗智能三聯(lián)面板，可對(duì)會(huì)客廳區(qū)域的燈光、窗簾、電器等進(jìn)行單獨(dú)控制及場(chǎng)景控制，還可單獨(dú)對(duì)會(huì)客廳區(qū)域的燈光進(jìn)行調(diào)光，會(huì)客區(qū)可通過(guò)手機(jī)對(duì)背景音樂(lè)進(jìn)行控制。

主臥

主臥室按照總統(tǒng)套房設(shè)計(jì)。為方便客戶(hù)的使用，在臥室入口配備了羅格朗智能燈光、窗簾智能面板，可對(duì)燈光窗簾單獨(dú)控制和調(diào)光，另外在臥室過(guò)道還配置了燈光控制面板和場(chǎng)景面板，對(duì)主衛(wèi)、衣帽間、主臥陽(yáng)臺(tái)及海邊花園的燈光進(jìn)行單獨(dú)控制和聯(lián)動(dòng)控制，方便為晚間參觀體驗(yàn)的客戶(hù)提供美妙的燈光場(chǎng)景，并一路連接到私人碼頭。

在主臥床頭的兩邊分別配置了燈光和場(chǎng)景面板，方便對(duì)主臥燈光、窗簾及場(chǎng)景的控制。主臥及主衛(wèi)安裝了吸頂喇叭，在主人需要的時(shí)候可通過(guò)手機(jī)、iPad等進(jìn)行播放音樂(lè)及調(diào)頻收音機(jī)。

設(shè)備箱

篇（6）

目前，智能家居的形式正在被人們所了解和接受，越來(lái)越多的裝修公司在做室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)采用到智能家居設(shè)計(jì)。智能家居形式不斷發(fā)展，智能化的設(shè)計(jì)在房屋裝修設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用不盡相同，因此對(duì)智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能家居

智能家居是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與傳統(tǒng)家居體系結(jié)合的產(chǎn)物[1]。家庭成員可以根據(jù)自身需要，通過(guò)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將手機(jī)、遙控器與燈光、電視等設(shè)備相連，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理，依照事先設(shè)定的指令完成一系列操作，從而方便生活。智能家居作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，隨著智能家居市場(chǎng)的推廣普及產(chǎn)業(yè)前景必然是光明的。國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè)越來(lái)越重視對(duì)智能家居市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶(hù)需求趨勢(shì)變化的深入研究。一大批國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起，逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚。智能家居從人們最初的向往，到今天真實(shí)的走進(jìn)了人們的生活，經(jīng)歷了近12年的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)艱難的過(guò)程。

二、智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

現(xiàn)代房屋裝修重點(diǎn)包括臥室、廚房、衛(wèi)生間等，當(dāng)然智能家居在這些方面的應(yīng)用是有所差別的。

1、智能家居在臥室的應(yīng)用

臥室作為家庭休息的必要部分，臥室的設(shè)計(jì)就要求其具有相當(dāng)程度的舒適性。因此在臥室的智能化設(shè)計(jì)上需要充分考慮臥室內(nèi)的照明情況和空氣質(zhì)量。從室內(nèi)照明這個(gè)角度出發(fā)，現(xiàn)代智能設(shè)計(jì)通常采用雙路開(kāi)關(guān)來(lái)控制主臥和客臥的兩路燈光。在臥室燈光的設(shè)計(jì)上可以像現(xiàn)在大多數(shù)KTV一樣設(shè)置多種情景模式，比如看書(shū)模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成員選擇在臥室內(nèi)看書(shū)，只要按下床頭燈的看書(shū)模式，室內(nèi)的燈光就會(huì)變得明暗適中；如果選擇浪漫模式，室內(nèi)的燈光就會(huì)忽明忽暗，來(lái)回閃爍；如果選擇起夜模式，臥室通向衛(wèi)生間的燈就會(huì)依次慢慢點(diǎn)亮，隨后再依次暗下來(lái)，回來(lái)時(shí)也一樣，直到你躺在床上按下睡眠模式，室內(nèi)的燈就全部熄滅[2]。當(dāng)然，說(shuō)到室內(nèi)光亮就不得不說(shuō)到窗簾?，F(xiàn)在智能家居設(shè)計(jì)通常會(huì)采用自動(dòng)窗簾對(duì)室內(nèi)采光的強(qiáng)度、角度進(jìn)行控制，窗簾由單片機(jī)控制、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，住戶(hù)可以利用遙控裝置來(lái)設(shè)定窗簾拉合的時(shí)間，這樣就可以根據(jù)一天中太陽(yáng)在各個(gè)方位的時(shí)間來(lái)設(shè)定遙控裝置，從而實(shí)現(xiàn)窗簾的自動(dòng)拉合。從空氣質(zhì)量這個(gè)角度出發(fā)，智能家居設(shè)計(jì)會(huì)采用在室內(nèi)安裝控制系統(tǒng)的方式來(lái)提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量。比如，借助遙控裝置，業(yè)主可以對(duì)待定時(shí)間段室內(nèi)氧氣含量進(jìn)行控制，到這個(gè)時(shí)間點(diǎn)室內(nèi)的控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)輸送氧氣，從而實(shí)現(xiàn)臥室內(nèi)空氣的持久清新。

2、智能家居在廚房的應(yīng)用

隨著智能家居被廣泛認(rèn)知，人們?cè)趯?duì)廚房進(jìn)行裝修時(shí)也提出了新的要求，智能廚房開(kāi)始的被人們所需求，廚房的智能化設(shè)計(jì)形式也在慢慢發(fā)生改變。廚房作為家庭享受三餐的必備房間，在對(duì)廚房的智能化設(shè)計(jì)上需要充分考慮到廚房衛(wèi)生問(wèn)題和廚房的安全問(wèn)題。因此，從廚房的衛(wèi)生角度出發(fā)，智能家居設(shè)計(jì)可以在廚房安裝一個(gè)垃圾處理器，通過(guò)條件設(shè)定，將垃圾進(jìn)行分類(lèi)回收?？苫厥辙D(zhuǎn)化的一類(lèi)還可以安裝轉(zhuǎn)化裝置，將垃圾裝換成其他能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保[3]。從廚房安全角度出發(fā)，可以安裝智能檢測(cè)裝置，嚴(yán)格監(jiān)控廚房?jī)?nèi)燃?xì)獾男孤肚闆r，一旦發(fā)現(xiàn)泄露情況立刻發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，這種檢測(cè)系統(tǒng)也會(huì)嚴(yán)格檢測(cè)各個(gè)水龍頭的漏水情況，一旦漏水會(huì)立即向房主的手機(jī)發(fā)送短信通知。當(dāng)然，智能家居對(duì)廚房食物烹飪的智能化是必不可少的。在廚房中使用智能電器，只要將做美食所需的食材按量放在智能電器里，輕按開(kāi)關(guān)，即可坐享其成。

3、智能家居在衛(wèi)生間的應(yīng)用

依照今天人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求，衛(wèi)生間不再是單純的用廁、洗澡的場(chǎng)所了，人們會(huì)越來(lái)越關(guān)注它的便捷、健康和舒適程度。從便捷的角度出發(fā)，在衛(wèi)生間的智能化設(shè)計(jì)上通常會(huì)采用紅外線感應(yīng)器和無(wú)線開(kāi)關(guān)控制來(lái)設(shè)置燈光。這樣的設(shè)置方便用戶(hù)在使用衛(wèi)生間的時(shí)候便利的燈光開(kāi)啟，用戶(hù)不再需要親自觸碰開(kāi)關(guān)，而是走進(jìn)衛(wèi)生間內(nèi)，燈自動(dòng)亮起，馬桶等一系列設(shè)備開(kāi)始工作，而當(dāng)紅外線感應(yīng)器感受不到有人活動(dòng)的跡象，燈光設(shè)備就會(huì)自定關(guān)閉[4]。健康的角度出發(fā)，對(duì)衛(wèi)生間的智能化設(shè)計(jì)上可以安裝自動(dòng)化設(shè)備。比如安裝智能馬桶，其功能的智能化十分強(qiáng)大，可以對(duì)如廁者進(jìn)行溫水清洗處理，又可以對(duì)如廁者進(jìn)行按摩，還可以對(duì)人體進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷系統(tǒng)能實(shí)時(shí)檢測(cè)使用者的尿樣并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，監(jiān)測(cè)健康情況。從舒適的角度出發(fā)，智能家居在對(duì)衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)上可以通過(guò)安裝智能控制音樂(lè)系統(tǒng)，這樣用戶(hù)在洗浴或如廁時(shí)可以播放音樂(lè)、收聽(tīng)廣播，用以減輕疲勞，轉(zhuǎn)換心情。

三、智能家居在未來(lái)室內(nèi)設(shè)計(jì)應(yīng)用上的發(fā)展

現(xiàn)代人對(duì)智能家居有了越來(lái)越多的了解，以前只能在展銷(xiāo)會(huì)上看到的智能家居設(shè)計(jì)逐漸走進(jìn)了我們的生活，就目前的發(fā)展情況來(lái)看，未來(lái)的智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用將更加靈活多樣[5]。未來(lái)的智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)上空間將更加靈活，在不同的條件下，可以產(chǎn)生不同的虛實(shí)變化。未來(lái)的智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)上也將更加注重環(huán)保，以不同的監(jiān)控檢查設(shè)備對(duì)家庭的水、電、空氣、陽(yáng)光等實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)管理，減少不知不覺(jué)中的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。未來(lái)智能家居將會(huì)呈現(xiàn)出感知更加智能化的趨勢(shì)。傳感技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，智能家居傳感終端將對(duì)環(huán)境感應(yīng)更加靈敏，加之以現(xiàn)代通訊技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)的智能家居將通過(guò)4G手機(jī)完成可視對(duì)講，家電的遠(yuǎn)程遙控。

四、結(jié)論

時(shí)代在進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也在逐年提高。伴隨著家居生活水平的不斷提高，室內(nèi)設(shè)計(jì)也在向著多元化趨勢(shì)發(fā)展，智能家居的問(wèn)世，讓人們看到了便捷、舒適，環(huán)保的室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)向，盡管現(xiàn)在智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大眾化，但是我相信，在今天這個(gè)科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，智能家居在室內(nèi)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用總有一天會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。

作者:包穎 單位:長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院傳媒藝術(shù)學(xué)院

篇（7）

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0033-01

由于各種不同原因，有些人會(huì)離家時(shí)忘記觀點(diǎn)電源、煤氣開(kāi)關(guān)、家用電器等物件。如果僅僅只是忘關(guān)還不會(huì)有太大的后果。如果是忘關(guān)正在煮著東西的煤氣，就會(huì)有可怕的后果。而這個(gè)智能家居的設(shè)計(jì)可以即使獲得家庭報(bào)警信息并實(shí)時(shí)處理，防止發(fā)生事故，將極大地提高我們的生活水平。

基于PLC的智能家居設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)與通信結(jié)合的項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)中，既充分考慮了手機(jī)短信發(fā)送的便捷性、實(shí)時(shí)性，又考慮了PLC設(shè)計(jì)安裝調(diào)試工作量少的優(yōu)點(diǎn)，便于根據(jù)實(shí)際情況的不同，遠(yuǎn)程控制調(diào)整數(shù)據(jù)，更加系統(tǒng)高效。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（1）使用GRM500芯片模塊。GRM500是基于專(zhuān)用于PLC遠(yuǎn)程維護(hù)和監(jiān)控的通訊模塊，使用3G做為通訊手段（可以升級(jí)為4G），內(nèi)置網(wǎng)頁(yè)，一個(gè)模塊就可以實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程監(jiān)控，上下載程序，短信報(bào)警，內(nèi)置手機(jī)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控等。在GRM500上外接紅外遙控儀來(lái)控制家用電器的關(guān)閉開(kāi)啟；并且外接煙霧傳感器、溫濕度傳感器等，實(shí)現(xiàn)家庭監(jiān)測(cè)。

（2）自動(dòng)發(fā)送報(bào)警短信。靈活的設(shè)置不同的報(bào)警限值以及相應(yīng)的接收方，確保在第一時(shí)間得到報(bào)警消息。

（3）手機(jī)短信報(bào)警和短信控制。在模塊配置軟件里面配置PLC發(fā)送短信的條件，內(nèi)容接收人，下載到模塊。PLC無(wú)需任何編程。可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)短信控制PLC，發(fā)短信和撥號(hào)主動(dòng)報(bào)警提醒。可以遠(yuǎn)程修改短信報(bào)警內(nèi)容，手機(jī)聯(lián)系人等，方便隨時(shí)更改。

（4）系統(tǒng)將傳感器測(cè)得的安全數(shù)據(jù)存在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，隨時(shí)進(jìn)行分析，根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)調(diào)整報(bào)警的上下限的范圍，更加符合家具所需。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要由GRM500模塊、短信系統(tǒng)、用戶(hù)手機(jī)、信息采集模塊組成。由信息采集系統(tǒng)收集到的信息判斷是否超過(guò)界值來(lái)自動(dòng)將信息發(fā)送到用戶(hù)的手機(jī)上，然后用戶(hù)可以用手機(jī)控制家庭電器的開(kāi)關(guān)，或者直接采取斷電措施；若遇緊急情況，也可以直接報(bào)警，取得幫助。

2.1 系統(tǒng)硬件

該套智能家居系統(tǒng)硬件是支持4G、3G以及短信發(fā)送包含內(nèi)置SIM卡的GRM500，RS485串口與西門(mén)子公司的S7200PLC連接，外接的紅外控制儀，家用傳感器等。PLC實(shí)現(xiàn)設(shè)置與控制，通過(guò)GRM500將短信發(fā)送至手機(jī)，并且可以遠(yuǎn)程用手機(jī)遙控PLC。

2.2 軟件系統(tǒng)

該智能家居設(shè)計(jì)軟件部分主要采用JAVA實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需解決的關(guān)鍵技術(shù)是串行通信，以及收發(fā)協(xié)議。將RS485的初級(jí)操作進(jìn)行封裝，用高級(jí)JAVA語(yǔ)言即可實(shí)現(xiàn)RS485與外界通信。

軟件系統(tǒng)由以下幾個(gè)模塊組成：監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)收發(fā)應(yīng)答模塊、短信發(fā)送模塊、接收短信執(zhí)行模塊、通訊錄管理模塊、系統(tǒng)配置模塊等。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)收發(fā)應(yīng)答模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)以及查看功能；短信發(fā)送模塊實(shí)現(xiàn)在超出限定值情況下的短信報(bào)警；接收短信執(zhí)行模塊用于接受遠(yuǎn)程手機(jī)對(duì)PLC的控制；通訊錄管理模塊對(duì)手機(jī)收發(fā)件人進(jìn)行存儲(chǔ)管理；系統(tǒng)配置模塊完成報(bào)警設(shè)定、硬件初始化等項(xiàng)目的設(shè)置。

3 手機(jī)短信遠(yuǎn)程查詢(xún)控制系統(tǒng)

不僅可以接收?qǐng)?bào)警短信而且可以發(fā)送短信進(jìn)行查詢(xún)控制。通過(guò)編程，可以讓PLC接收，由紅外控制儀執(zhí)行命令。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）該系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)居家的控制大大提高了生活的便利。對(duì)家用電器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，用傳感器采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)將報(bào)警消息傳送給戶(hù)主，有效的排除了報(bào)警死角，為自主控制家用電器提供了可能。

（2）該設(shè)計(jì)在發(fā)生危險(xiǎn)的第一時(shí)刻將短信發(fā)出，讓?xiě)糁髁ⅠR可以采取反應(yīng)，相應(yīng)的降低了可能會(huì)發(fā)生的嚴(yán)重后果，減少了中間環(huán)節(jié)耽誤的時(shí)間，更加高效。

（3）戶(hù)主可以遠(yuǎn)程通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)家用電器的開(kāi)關(guān)。例如冬天回家前就可以遙控打開(kāi)空調(diào)，增添濕度等；離家后才發(fā)現(xiàn)忘關(guān)電器也可以遠(yuǎn)程遙控，甚至可以切斷電源等等。

C上所述，基于PLC的智能家居的設(shè)計(jì)在日常生活中有很大的應(yīng)用天地，并且在技術(shù)上也是可行的，是可以推廣應(yīng)用的。

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篇（9）

項(xiàng)目名稱(chēng)：東陽(yáng)市某別墅

完成時(shí)間：2013年6月

功能設(shè)計(jì)：智能照明控制、智能調(diào)光控制、智能窗簾控制、空調(diào)及電視的智能控制、可視對(duì)講系統(tǒng)、背景音樂(lè)系統(tǒng)、無(wú)線控制系統(tǒng)。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

項(xiàng)目位于浙江省東陽(yáng)市的某別墅小區(qū)，項(xiàng)目業(yè)主需要打造一個(gè)全新的智能化樣板房空間，其中包括智能照明控制、智能調(diào)光控制、智能窗簾控制、空調(diào)及電視的智能控制、可視對(duì)講系統(tǒng)、背景音樂(lè)系統(tǒng)、無(wú)線控制系統(tǒng)。

業(yè)主重點(diǎn)做的空間為客廳和餐廳，因?yàn)檫@兩個(gè)區(qū)域是來(lái)訪客人所能接觸到的最多的地方，也是訪者對(duì)智能家居的效果體驗(yàn)最合適的地方。所以著重設(shè)計(jì)這兩個(gè)區(qū)域的智能家居控制。業(yè)主所選用的家居和家具的裝修風(fēng)格整體為歐式簡(jiǎn)約風(fēng)格，顏色偏深色。根據(jù)現(xiàn)有的智能家居產(chǎn)品，為業(yè)主配置了黑色5寸觸摸面板，白色三聯(lián)按鍵面板，將這兩個(gè)面板安裝于客廳和餐廳內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的燈光照明和空調(diào)、電視等設(shè)備的智能控制，既不影響裝修的美觀，又能彰顯尊貴豪華的氣質(zhì)。

在客廳和餐廳分別配備了兩個(gè)吸頂式天花喇叭，結(jié)合背景音樂(lè)播放主機(jī)，業(yè)主無(wú)論是在客廳還是餐廳都可以隨意的選擇自己喜歡的歌曲，享受居家生活的樂(lè)趣。

方案概述

客廳

在客廳安裝5寸TFT觸摸面板1個(gè)，觸摸面板是一個(gè)具備場(chǎng)景控制、空調(diào)控制、背景音樂(lè)控制、燈光控制、窗簾控制、電視控制、安防控制的集中控制平臺(tái)，場(chǎng)景控制可以實(shí)現(xiàn)，如“會(huì)客模式”、“公共空間模式”、“影院模式”、“Party模式”、“休閑模式”、“游戲模式”、“電視模式”、“清潔模式”、“閱讀模式”、“全關(guān)模式”等智能場(chǎng)景模式。

餐廳

在餐廳安裝5寸TFT觸摸面板1個(gè)、三聯(lián)按鍵面板1個(gè)、控制燈光、空調(diào)、電視以及電動(dòng)窗簾等。燈光設(shè)置多個(gè)場(chǎng)景：“家庭模式”、“聚餐模式”、“Party模式”、“清潔模式”、“全開(kāi)模式”、“全關(guān)模式”等。

背景音樂(lè)

背景音樂(lè)系統(tǒng)主要包含吸頂式天花喇叭、背景音樂(lè)播放主機(jī)、背景音樂(lè)播放主機(jī)電源。K—BUS控制系統(tǒng)，可通過(guò)RS232模塊對(duì)背景音樂(lè)主機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。可以隨時(shí)隨地播放主人喜歡聽(tīng)的音樂(lè)，讓您無(wú)論身在家中的何方，都可以伴隨著悅耳動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)，洗滌心靈，享受一天的好心情！

無(wú)線控制

在配電箱內(nèi)安裝一個(gè)IP轉(zhuǎn)換器，并且安裝無(wú)線AP，結(jié)合K—BUS智能家居安卓手機(jī)軟件，無(wú)論在家中的任何地方都可以通過(guò)手機(jī)或是平板電腦對(duì)家中的空調(diào)、電視、窗簾、燈光等進(jìn)行一鍵智能控制，方便快捷又智能節(jié)能。

施工步驟

項(xiàng)目施工步驟分為三部：

第一：前期和業(yè)主洽談和強(qiáng)電設(shè)計(jì)方對(duì)接，將所有的強(qiáng)電回路都拉到統(tǒng)一的配電箱內(nèi)，并確定開(kāi)關(guān)面板及天花喇叭等的安裝位置。

第二：選購(gòu)EIB總線，將需要拉到開(kāi)關(guān)面板處的總線由配電箱引至此處。

第三：將產(chǎn)品按照安裝方式安裝在配電箱內(nèi)。

調(diào)試心得

篇（10）

聯(lián)電國(guó)際智能家居系統(tǒng)創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了對(duì)燈控、家電等家居設(shè)備的集中控制,全部實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制,免除布線的麻煩和弊端,不管裝修與否,均可便捷安裝使用,不會(huì)受到布線的任何束縛。同時(shí),采用學(xué)習(xí)型的紅外基地臺(tái),強(qiáng)大的軟件學(xué)習(xí)功能,可與各種家居設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,對(duì)新購(gòu)的家居設(shè)備,也可輕松納電國(guó)際系統(tǒng)管理,十分方便,利用網(wǎng)絡(luò)/PDA/手機(jī),通過(guò)目前最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)偵控?cái)z像機(jī),即可隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和操控。下面,我們就以某獨(dú)棟別墅項(xiàng)目為例,詳細(xì)說(shuō)明智能家居系統(tǒng)給我們帶來(lái)的人性化、數(shù)字化的生活。

用戶(hù)需求分析

根據(jù)別墅業(yè)主的要求,在別墅智能家居設(shè)計(jì)中需要實(shí)現(xiàn)以下功能:

?周界防盜及監(jiān)控功能;

?全部房間的智能燈光控制;

?主要活動(dòng)區(qū)域的背景音樂(lè)功能;

?一層客廳的電動(dòng)窗簾控制;

?煙感及燃?xì)庑孤陡袘?yīng)報(bào)警功能;

?家用凈水,中央除塵,中央空調(diào)集成。

為實(shí)現(xiàn)上述功能,需用到下列系統(tǒng)設(shè)備:

1.周界防盜系統(tǒng)

?主動(dòng)紅外探測(cè)器對(duì)射,如果有人非法入侵則觸發(fā)報(bào)警主機(jī)。

2.家居安防監(jiān)控系統(tǒng)

?別墅四周實(shí)時(shí)監(jiān)控―業(yè)主可以在任意指定房間對(duì)的情況進(jìn)行監(jiān)控。(需布線)

?室內(nèi)安全―在廚房安裝煙感及燃?xì)庑孤短綔y(cè)器,出現(xiàn)警情及時(shí)提醒業(yè)主。

?異常入侵―在窗戶(hù)內(nèi)側(cè)安裝幕簾探測(cè)器,遇到異常情況及時(shí)報(bào)警。

3.背景音樂(lè)系統(tǒng)

本套方案中,背景音樂(lè)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)用戶(hù)主要活動(dòng)房間的音樂(lè)功能,同時(shí)能通過(guò)背景音樂(lè)系統(tǒng)做到每一個(gè)背景音樂(lè)點(diǎn)房間的電視能夠共享收看DVD、數(shù)字電視機(jī)頂盒等節(jié)目源,還能通過(guò)電視察看電視監(jiān)控的圖像。

4.智能燈控系統(tǒng)

?調(diào)節(jié)燈光亮度　并讓燈光慢慢亮起和慢慢關(guān)閉

?情境控制　場(chǎng)景　設(shè)定

?無(wú)線遙控　隨時(shí)隨地控制

?模組式設(shè)計(jì)　不需拉線　安裝方便

5.家用凈水系統(tǒng)

?有效濾除自來(lái)水中鐵銹,殘?jiān)雀鞣N污染物

?有效防止鈣鎂離子碳化形成水垢,但不會(huì)造成礦物質(zhì)流失

?有效吸附水中納米級(jí)雜質(zhì),去除氯氣,并具殺菌消毒作用

?能耗低,后期維護(hù)費(fèi)用低,環(huán)保節(jié)能

6.中央除塵系統(tǒng)

?使用中環(huán)保無(wú)二次污染,清潔過(guò)后無(wú)衛(wèi)生死角

?使用時(shí)噪音小使用現(xiàn)場(chǎng)不產(chǎn)生氣味,節(jié)省清潔成本縮短清潔時(shí)間

?主機(jī)所排放的氣體是清潔的達(dá)到國(guó)際氣體排放標(biāo)準(zhǔn)

有效杜絕粉塵、細(xì)菌、微生物對(duì)人們的侵害杜絕過(guò)敏源

?操作過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)無(wú)靜電產(chǎn)生,清掃完畢后室內(nèi)無(wú)懸浮物

7.中央空調(diào)系統(tǒng)

?高效節(jié)能,直流變頻技術(shù),負(fù)荷分散控制,室內(nèi)26℃節(jié)能鎖

?舒適,加速除霜,大風(fēng)量,低噪音,夜間靜音運(yùn)轉(zhuǎn)

?安裝便利,設(shè)計(jì)靈活,自由度高

?運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,不停機(jī)均油技術(shù)及智能回油技術(shù),使用壽命長(zhǎng)

設(shè)計(jì)概述

根據(jù)業(yè)主的需求在指定房間安裝背景音樂(lè)系統(tǒng),有些房間的背景音樂(lè)區(qū)域有重合部分,這樣的區(qū)域使用一臺(tái)音樂(lè)主機(jī)、多只音箱,既節(jié)約了成本,又會(huì)使操作更加簡(jiǎn)便,更使區(qū)域內(nèi)的音樂(lè)系統(tǒng)和諧統(tǒng)一,將互相干擾的因素降到最低。同時(shí),為便于分區(qū)控制,還可以為音箱加上單獨(dú)控制開(kāi)關(guān),需要時(shí)打開(kāi),不用時(shí)關(guān)閉。

在燈控方面,根據(jù)業(yè)主的戶(hù)型,電燈的分布情況做出合理的設(shè)計(jì)。燈控方式有多種形式:遙控,面板集中控制,情景開(kāi)關(guān)控制等,應(yīng)用于不同的房間,不同的位置,達(dá)到最合理、靈活的操控效果。

方案配置說(shuō)明

根據(jù)戶(hù)型實(shí)際情況,對(duì)配置要點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)功能描述如下:

地下一層

1.家庭室

家庭室是主人家庭娛樂(lè)和好友聚會(huì)的常用活動(dòng)處所,此房間應(yīng)有獨(dú)立的背景音樂(lè)系統(tǒng),和比較豐富的燈光場(chǎng)景控制功能:

朋友或家庭聚會(huì)可以選擇娛樂(lè)場(chǎng)景:輕輕一觸娛樂(lè)模式,電燈自動(dòng)開(kāi)啟并將燈光調(diào)整到明亮的亮度,背景音樂(lè)開(kāi)啟,播放歡快的音樂(lè)。

談話模式:酒吧燈光開(kāi)啟到舒適亮度,同時(shí)播放舒緩的輕音樂(lè),讓談話不再乏味.

2.儲(chǔ)物間、設(shè)備間

紅外感應(yīng)控制照明,既節(jié)能又方便,充分體現(xiàn)時(shí)代感。過(guò)道、儲(chǔ)物間是主人不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停留的地方,可以安裝感應(yīng)裝置達(dá)到人來(lái)燈亮,人走燈熄的效果;

3.SPA房及化妝間

這是主人放松身心,享受休閑時(shí)光的場(chǎng)所,所以除了智能燈光的應(yīng)用,還要有背景音樂(lè)來(lái)營(yíng)造舒適的氛圍。兩個(gè)房間共用一臺(tái)音樂(lè)主機(jī)。

4.健身室及乒乓球室

這兩個(gè)房間共用一臺(tái)音樂(lè)主機(jī),在主人健身或比賽時(shí)提供動(dòng)感的音樂(lè)。

5.臥室

獨(dú)立的背景音樂(lè)系統(tǒng),具備定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能,可以伴您入睡或喚您起床。情景控制開(kāi)關(guān)整合控制臥室的所有電燈,在您夜起時(shí),可以開(kāi)啟壁燈亮度為10%,同時(shí)開(kāi)啟衛(wèi)生間燈光,更方便您夜間走動(dòng)。

6.燈光控制

院落中的燈光控制,可以由主人隨意開(kāi)啟或關(guān)閉,也可以通過(guò)照度傳感器和控制器,根據(jù)環(huán)境光線變化控制燈光開(kāi)關(guān)。

7.花園背景音樂(lè)

業(yè)主有時(shí)會(huì)在別墅的花園中小憩,在休息區(qū)周?chē)惭b草地音箱,通過(guò)背景音樂(lè)主機(jī)控制。

二層、三層