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智能家居设计范文1
关键词：ZigBee；智能家居；物联网；无线通信技术
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0249-01
物联网的问世与发展打破了“物理基础设施与IT基础设施分开”的传统思维方式，将其应用到智能家居中将有效的提供家庭数据网络的数据传输服务（如电脑、电视等数字媒体），同时，针对于家庭中的灯光照明、环境监测、家居安防、家庭应急处理等功能通过控制网络使其具备互联和通信功能，实现更高效、更便捷、更节能的家居生活与工作[1]。
1 基于ZigBee的智能家居设计与实现
ZigBee技术具有通信可靠性高、网络扩展容量大、系统运行功耗低、系统通信时延短、有效通信范围大、专注与低传输速率、应用成本低、网络安全性高等特点和优势。
1.1 智能家居系统结构设计
智能家居系统分为五个大的部分：家庭网关部分、嵌入式主控机部门、ZigBee无线网络部分、数据采集传感器控制系统部分和节点控制设备部分，整体系统结构如图1所示：
1.2 智能家居系统事件设计
结合家居的环境及其特性，并根据我们的生活方式和生活习惯我们为系统设计了三种运行模式，而根据每个模式所设定的场景不同，我们要为每个场景设计不同的工作模式，这需要我们为每个模式设定相应的操作事件。设计中的无线网络事件分为用户指定事件和自发事件两种：用户指定事件采用的是按键或界面发送方式，例如用户选择睡眠模式，此时系统切断相应用电器电源，灯光熄灭、安防系统工作；而自发事件是指ZigBee网络节点检测到某种情况或接收到其他节点信息后自发产生的相应动作，例如火警触发，此时报警器拉响、灭火水阀开启、给用户发送短信报警。
除了上述的这些事件外，用户也可以在人机界面上对每个家庭设施单独发送指令。以上这些功能设计已经满足了绝大多数的家庭生活习惯，而且操作简单，比较符合智能家居的功能和人性化的要求。
1.3 通信协议的实现
为了实现数据在模块之间的传输，对无线模块内的参数和硬件资源标准化，从而可以采用相同的方法访问和控制各模块的内部资源，串口控制协议为用户提供了对模块的控制访问通道，从而可以实现串口对无线通信进行控制完成数据源的传递，参数的访问等。
2 ZigBee网络拓扑的构建
本文采用网状拓扑结构构建网络，其中我们可以加入路由的算法让节点可以根据每条信道的数据流量大小和拥堵情况进行判断，让节点智能地选择最短而且信道最为畅通的路由进行数据的快速转发，从而减小路由开销，同时保证数据的可靠性。而且假设在某个节点的设备出现故障时，与其相连的子节点会寻找另一个父节点重新接入网络，因此网络的健壮性较强。
综合考虑到智能家居中终端节点的变动很小，而且布局较为固定，其大规模的扩展可能性较小，在尽可能的降低系统的运行功耗和成本的情况下又必需保证高的通信成功率，网状拓扑结构的网络性能是比较适合的。
3 系统性能测试及结论
根据上述的网络部署方案我们对系统的网络性能进行了全立体方位的综合测试，在性能测试的过程中去全面了解该网络系统的功能。我们首先在不同的应用环境中的点对点通信进行了通信距离的测试，平均最大通讯距离可达到82米，最小通讯距离是3.1米。
通过一系列实验得出的数据得出结论：ZigBee网络的信号穿透性是满足实际要求的，对信号的贯通阻碍较大的环境可以通过设置多个网络节点的方式来进行数据的中转，这也表示ZigBee网络是可以用于智能家居的无线网络中的。
4 结束语
本文针对于ZigBee无线通信技术的特征，通过微缩模型模拟家居环境，研究并实现利用ZigBee无线通信技术构建智能家居系统。通过分析并定义了智能家居系统的标准化通信协议，实现串口对无线通信进行控制完成数据源的传递、参数的访问，并根据实际应用情况采用了健壮性、扩展性较强的网状拓扑结构来构建ZigBee网络。通过在不同真实家居环境中测试相邻节点的通信距离来验证系统的性能，从其结果来看该系统是可行的。
参考文献：
[1] 金纯，罗祖秋，罗凤.ZigBee技术基础及案例分析[M].北京：国防工业出版社，2008.
[2] 黄磊，付菲闵，华松.基于ZigBee技术的智能家居方案研究[J].嵌入式网络技术应用，2009，25（52）：71-73.
智能家居设计范文2
肖勇，从业十年，现任江西珉轩智能科技有限公司副总经理，总工程师，CCNP网络认证工程师，安全技术防范协会认证专业工程师。擅长：智能家居集成设计、专业安全防范设计，智能社区系统集成设计，智能灯光设计。
项目名称：中信庐山西海别墅
完成时间：2012年11月
功能设计：灯光控制、窗帘控制、背景音乐、电器控制、周界防越、闭路电视监控、WiFi无线覆盖、iPad集成控制。
项目简介
中信庐山西海由中信地产投资，位处江西九江的庐山西海国家风景名胜区，素有中国“桃花源”发祥地之说。启动区总占地7平方公里，占据最美湖岸线景观，坐拥“7湾、8岛、1湖、1山”罕世资源，以“身心修养”为核心价值，构建“身心学禅”四大价值体系，邀请旅游、酒店、智能化、运动公园等各领域世界顶级策划、设计师倾情加盟，通过对区内生态契约、休闲养生、商务会议、绅士运动、教育培训、禅修太极等打造一系列特色主题的精品生态旅游地产。
功能设计
庐山西海别墅样板房及半岛餐厅邀请国际顶级设计师，所选用的产品亦是世界一流品牌，在该项目中通过和室内装修设计师及甲方的多方沟通，智能系统最终选用法国进口罗格朗智能控制系统。
1.智能灯光系统
对全宅的灯光进行集中管理和控制，可单点控制、多点控制、场景组合控制、调光控制、包括LED灯带的调光控制。可通过墙装面板、3.5寸触摸屏和iPad控制。
2.智能窗帘控制
对全宅的电动窗帘、电动卷帘进行集中管理和控制，可单点控制、多点控制、场景组合控制，可通过墙装面板、3.5寸触摸屏和iPad控制。
3.背景音乐控制
可通过iPad、触摸屏对室内及室外的背景音乐进行控制，如选曲、音量、选台等。
4.智能电器控制
通过场景或iPad、触摸屏等对电器设备进行联动控制或单独控制。
5.安防报警系统
通过室外的红外线周界防越和室内的探测器及紧急按钮组成一个强大的安防报警系统，触发防区警情自动传送到小区的管理中心及家庭主要联系人的手机。
6.闭路电视监控系统
通过室内外的高清晰度摄像机，结合报警系统，触发防区时联动摄像机进行录像，并将视频图像显示在家中的电视机上，同时联动室内外灯光闪烁进行提示。
7.无线WiFi覆盖
本系统选用神脑国际的无线覆盖系统，保证室内外任何角落都能实现无线上网功能，包括地下室、室外花园、和通往海边的凉亭。
8.iPad集成控制
所有电器、灯光、窗帘、背景音乐等智能系统全部集成在iPad平板上，在室内外的任何角落，通过移动的iPad都能对所有电器设备进行实时控制，方便售楼人员的讲解。
方案说明
入户
入户门安装了指纹门锁，授权的售楼人员和物业管理人员不用佩戴钥匙，通过指纹即可进入样板房，当有人离职时，可删除指纹。
玄关
在玄关处安装了罗格朗灯光及场景控制面板，可对玄关的灯光进行控制，以及场景的联动控制，如有讲解模式、参观模式、全开模式、全关模式，不同的模式联动提前设置好的灯光及电器设备。
会客厅
会客厅配置了罗格朗灯光面板、窗帘面板、场景面板，罗格朗智能三联面板，可对会客厅区域的灯光、窗帘、电器等进行单独控制及场景控制，还可单独对会客厅区域的灯光进行调光，会客区可通过手机对背景音乐进行控制。
主卧
主卧室按照总统套房设计。为方便客户的使用，在卧室入口配备了罗格朗智能灯光、窗帘智能面板，可对灯光窗帘单独控制和调光，另外在卧室过道还配置了灯光控制面板和场景面板，对主卫、衣帽间、主卧阳台及海边花园的灯光进行单独控制和联动控制，方便为晚间参观体验的客户提供美妙的灯光场景，并一路连接到私人码头。
在主卧床头的两边分别配置了灯光和场景面板，方便对主卧灯光、窗帘及场景的控制。主卧及主卫安装了吸顶喇叭，在主人需要的时候可通过手机、iPad等进行播放音乐及调频收音机。
设备箱
设备箱安装在经过防水、防潮处理过的地下室的设备间。
智能家居设计范文3
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智能家居设计范文4
智能家居,它最早叫做聪明屋(smart home),是利用电脑、网络和综合布线技术,通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地结合起来的一个总系统。首先,它们要在一个家中建立一个通讯网络,为家庭信息提供必要的通路,在网络的控制下,实现对所有家庭网络上的家电以及其他设备的控制和监测。其次,它们还要构成与外界的通讯通道,实现与家庭以外的世界沟通信息,满足远程控制。
以上解释可能过于专业,关于它带来的日常生活体验,我们不妨这么描述:早上八点,卧室响起轻柔的音乐唤醒主人。八点十分,烤箱自动运行烘烤好面包。关上门的刹那,安防系统启动。九点至十八点离家期间,只要拥有一台电脑、一部手机,仍可看到家中情形并控制所有电器,可提前开启热水器和空调。十九点打开家门的刹那,灯光自动亮起,门禁提醒并播放访客录影。二十点坐在沙发上仅用一个遥控器,调节光线、打开音响、降低室温、提高湿度……
只要你愿意,这套智能系统还可以继续细节化,营造室内疗养气候、监测电辐射情况、全自动烹饪系统等等,21世纪科学技术的缜密系统和先进程度,似乎已经到达“只有想不到,没有做不到”的程度。其实早在上世纪80年代智能家装系统已经投入使用,1984年世界上第一幢智能建筑位于美国康涅迪格州,当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造,采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。让它广为人知,并身体力行将这种技术应用到实际生活中的则是比尔•盖茨,1995年在他那本著名的《未来之路》中花费大量篇幅描绘了他在建中的豪宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。1997年他位于美国西雅图华盛顿湖畔的住宅完工,成为迄今为止最著名的智能家居典范之作。(如图比尔•盖茨的智能化住宅)
智能家居科技在中国
相信很多设计师和普通读者一样,在90年代了解到有关智能家装的时候,觉得遥不可及。可短短几年,各大城市中从事智能化家装施工的公司比比皆是,系统也臻于完善。智能家居技术在我国主要运用于灯光调节、安全防范、家电控制这三大系统,基本可实现远程与本地遥控。当然这只是最基础的配备,完整的智能家居技术是一个庞大而完全的的家居问题解决方案,而且可以根据个人习惯定制。合理需要只要存在,就会有相应的解决方式,细化程度与价格成正比,全都上不封顶。
中国市场上从事智能化家居科技研发、制造与安装的有三类企业。最早的是一批国外公司,比如美国Vantage、美国ABB、德国莫顿,美国GE、澳洲奇胜等,一般别墅配置价格最少10万元,舒适型一般也需要几十万元。近年来,许多国内公司自主研发或是通过也掌握了相应技术,主要集中在视听、照明和门禁系统的开发,价格较为低廉,甚至有些产品只需千元即可安装,不过万元以下功能相应也较单调。由于技术、资金有限,国内有联盟和独立厂商两种营销模式,如“深圳智能家居推广联盟” “上海智能化产品供货商联盟”为了技术集成、价格体系、服务保障取得利益最大化,结成联盟;典众、家美馨、雨读等厂家则可以独立提供全部的智能系统产品。最后一类企业,本身已经是国际知名家电制造商,除了传统的家电制造之外,他们也预见到未来的家居发展模式,利用原有品牌、技术等多发面优势,开拓智能家居系统这块新的市场领域。西门子智能家庭方案于2006年中国推广销售。2002年,海尔家居智能技术平台系统研发成功,2009年又推出“U-home”多智能影音屋。
目前,智能家居更多地应用于别墅、公共建筑或是高档社区中。限制其普及主要原因集中在“价格昂贵、系统复杂、不切实际”三方面。相信随着参与厂家的增多,价格一定会下调。但是作为普通公寓来说,在有限空间内充斥着大大的电板与摄像头肯定不是件愉快的事情,仍有待进一步的技术研发。
许多开发商,正好利用了智能家居系统在普及方面的限制和公众对其越来越浓厚的好奇,在开发的社区或楼盘中应用上某些技术,如宽带入户、楼栋电子眼、自动门禁等,以此来增加卖点、增值空间。上海、北京、广州、深圳等地都涌现出一批“高智能社区”,如北京的北辰绿色家园小区、深圳的红树西岸等,大批量的楼宇智能化成本不算高,每平方米的铺线成本仅10至15元,但楼盘每平米增幅则可达到200-1000元不等。小投入换来这样的大回报,使得有开放商、媒体预言,住宅信息化、智能化将会是未来楼盘开发的重要趋势。(如图红树西岸智能家居系统示范案例)
技术与艺术的结合
智能家居系统涉及到通信、自动化控制、软件开发等多个科学技术领域,与一向被归类为艺术领域的室内设计似乎没有多大关联。但是,身处信息时代,无论是哪种行业都必须掌握一定的科技常识,更何况它是未来家居发展的重要趋势。
在室内设计领域,巧妙而适当地应用智能家居科技,各种新技术、新材质的混合运用,可以为设计带来真正的自由灵感,为艺术梦想插上现实的翅膀,创意不会被任何技术所替代,但必须以强大的技术为支撑,才会得以实现。许多以往的难题伴随着智能系统的完善迎刃而解,许多新的问题也伴随着智能系统的加入而产生。比如灯光设置问题,以往不同类别、瓦数的灯,通过暗槽藏光,或者改变摆放位置等方法,虽然在同一空间内营造出光影效果,但不能随着业主的生活、心情状态而更换。现在只需安装一套智能照明系统,突破了单个光源的控制,而是场景模式营造。通过遥控器就能调节所有房间的灯光,随意进行场景式组合,并具有亮度记忆功能,大大简化了设计中的一个重要环节。另外,虽说智能化系统一般运用于面积、层高宽裕的豪宅,但是在中小户型中某些单个技术亦能发挥奇效。中小户型很多空间属于重叠区域,需要发挥多种功能,那么空间中的家具电器也要物尽其用。看到过一些设计师在此类住宅的客厅与餐厅,或是客厅与卧室之间,运用一扇可360度旋转的活动门,门上安装液晶电视,通过遥控门的角度,供多个空间观看。活动门技术含量并不高,造价也不贵,却灵活而充分利用了空间,并增添了时尚气息。(如图香港天豪设计有限公司作品)
但是,目前看来智能家居系统与室内设计的结合仍处于初步阶段。国内某些厂家开发的技术系统只考虑到功能,外观粗陋,而且无法随着不同居室的色彩、风格倾向进行变更,安置在家中影响设计效果。因此摆在室内设计师面前的问题,将是如何将这些冰冷的器械隐藏或是改头换面,使之融入整个家居氛围,最好的方式自然是设计师与厂家之间的充分对接与沟通。2006年米兰设计周期间,扎哈•哈迪德与邦可丽耐公司联手推出“Z”岛厨房,一方是以前卫、大胆著称的设计师,一方是在业内以科技革新和实验精神而闻名的材料厂商,其间还融汇了意大利、法国的最新科技成果,才诞生出这间充满了未来感的智能化厨房。流畅利落的曲线外型、数字化面板控制、完备功能的合理化设置,成就了一间堪称完美的智能家居空间。(如图Z-Island)设计、材料、科技的理想平衡,对于三方都提出了新的、更加苛刻的要求,似乎又生成了一个产品设计与室内设计相结合的问题。
设计师谈智能家居
智慧型社区的发展
文岳国际设计工作室负责人陈岳夫
近几年来,由于科技的发展迅速,而且随着经济发展,人们的生活步骤也愈发忙碌与紧张,很多家庭成员都必须将大多数时间奉献于工作,家庭琐事也很难在外进行,譬如说希望夏天回到家就有凉凉的冷气吹拂,冬天到家则感觉温暖舒适;或是三代同堂的家庭在安全方面的考虑,担心老人家单独在家行动时发生意外问题,可以马上求救等等,这些都是这前几年逐渐普及的初级智能型住宅的基本设备。
所谓的智能型住宅,其实就是应用高科技的技术,使家居生活更为人性化与方便。这些相关的科技不单是只涉及一般家电用品的产业,也逐渐跨足住宅建筑的市场,将科技发展的内容同步运用在住宅设计中,并渐渐收到重视。这就是近年来开发商为了提高住宅价值一直强调智能型住宅的原因。
这两三年来,发展更为多元化。由于大型社区的不断开发建设,为了居民的安全,很多社区都设有中央管理室,这使得管理处与业主的互动机能增加许多。譬如说,确定来访的客人可以透过对讲机屏幕确认,更甚者还要业主事先登录访客数据,在经过计算机的辨认后才可能得以进入;或是利用现代网络的便利,社区与特定的医院或诊所联线,业主可以透过网络得到简单的诊疗,而无需因为轻微小病就得跑一趟医院。还有利用计算机电路的设计可使家中灯光以最省电的方式达到节能减碳的效果,或是依照时间来创造光线的气氛,让你在家中也可以感受到户外的光影变化。这些都可说是进一步智能型社区和住宅发展的趋势。
这些智能型住宅的产品对于室内设计也开始产生许多的影响,因为大部分产品,必须在前期设计的时候就与业主协商好,或是在建筑进行当中就事先跟建筑商敲定,不论是产品的功能或是事先预埋管线,牵涉的范围比以往要广阔很多。
举例来说,像是最容易使用的灯光控制,设计师在知道业主希望使用相关设备时,可能影响到天花板的设计以及业主所期待的效果是否可以达成。由于这些设备上的面板往往会大许多,所以设置在壁面的方位与管线的埋藏必须要仔细考虑。还有保全系统,除了客户对系统具体功能的选择外,往往这些设备会影响美观,身为设计师都必须事先提醒业主会有哪些不可避免的不完美。
不过在现阶段许多的智能型住宅的配备多附加在建设公司的前期设计当中,所以当业主选定屋子之后,设计师也必须先与业主对屋况做全盘的了解,才不会在设计或施工时产生一些不必要的管线移动,增加费用外还会对管线所产生的破坏。
在未来,不管是社区的建设、保全业的服务内容或是电信业的发展都将会再进一步做多方合作,除了基本保障小区的安全外,服务领域的多元化可以让更多业主受惠,忙于家务的主妇可以足不出户享受便利,透过小区网络就可订货送菜,一通手机透过保全追踪可以安心知道小朋友的行踪,远程的视讯医疗或是实时派遣清洁打扫等都让家里每一个成员更为方便。住宅所拥有的智慧程度将进一步提升。
不过这些便民科技也一直在发展当中,日新月异,初期总是新鲜昂贵的,因为尚无法大量制造与普及化,但是在可预期的未来,这些各式各样的家庭智慧配备都会成为房产公司提供购屋的重要选项,业主们的选择范围更广,所需的智能装备也会更加完备。(如图北京依莲轩格调智能小区)
可以实现的梦想――智能型住宅
文TBDC台北基础设计中心总执行设计师黄鹏霖、TBDC台北基础设计中心驻青岛副总执行黄士华
智能型(自动化)住宅希望能提供人们一个舒适、安全、便捷以及高效率的生活空间,期望能达到一个社区资源、环境、设备整合、共享与集中管理。目前智能型建筑广泛应用于需求效率与信息的办公空间,自动化的发展,带动用户对于居住质量的需求提升,而有了所谓的住宅智能化系统。市场上智能型住宅强调重点为“对环境监测、住宅安全、生活舒适与便利”。为了满足人们对于工业自动化、家庭信息化以及小区网络化的三项需求,智能型住宅将成为未来的趋势,也造就了目前建筑行业所谓的3A说法,即BA(楼宇自动化)、OA(办公自动化)和CA(通讯自动化)。
住宅须装设计算机集中控制管理,联机各种电器和设备,可以透过无线电、无线网络或是红外线链接,无线网络的使用将是未来趋势,对内对外的带宽问题皆因光纤网络技术的普及而消失,许多电子产品也支持使用无线网络,在各个角落都可以上网与调整系统,而家中的电子设备可透过无线接收器或是本身的无线接收功能,与系统链接。想象一下,在电视上浏览美食网页或节目,点选喜好的产品,就能立刻下单;冰箱通知牛奶快要过期,只要按一个钮,厂商就会按照需求将牛奶送至家中,透过自动化可将生活琐事简单化,并可以精准控制结果。
就目前的科技发展而言,智慧住宅不仅是在家电上的控制,也不只是室温的调节和灯具的开关。而以人性化为考虑,着重于使用者与智能化住宅互动设计,业主可通过因特网透视系统观察家中状况,或是结合保全概念,透过相关设备实行行动,如启动/ 关闭警报系统、灯光、燃气、电源等。除了透过因特网方式可监测家中情况,还能透过自动传送简讯到业主的移动电话,以告知家中的各种设备(如照明、环境控制、智慧家电)状况,智能型(自动化)住宅就是透过网络串连成一个智能型的建筑神经系统。
除了科技功能,能增添美感与生活情趣,可透过系统就能控制灯光照明、窗帘与其他家电,可依使用情况设定情境模式,如吃饭时需要的灯光与电器,或是看电影时需要黑暗的环境以及依季节控制暖气、室温、湿度等,都可透过一个控制钮达成,完全可以依照个人化的设计,智能型住宅的未来居家形态油然而生。(如图TBDC台北基础设计中心作品)
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智能型住宅和传统住宅最大的不同,就是前者的家电及设备不但能独立操作,也可相互连结控制,如此的操作方式不仅省力、省时,更可以做省电节能控制,允许住户以系统整合的方式来管理。同时具备能收集和传达信息的通讯能力,能及由自动化系统的运作,来提升住宅的环境质量与安全建筑空间的整合设计,形成智能型居住空间。
TIP:使用自动化系统需与设计师做充分沟通,并可请设计单位作为沟通媒介,与厂商讨论相关设备位置与做法,因布线与安置皆较一般水电作业复杂,有许多衔接点必须特别注意处理,建议寻找具有自动化系统知识的设计单位,可使设计与自动化系统完整的融合,并隐藏于空间之中。
家庭智能化离我们还有多远?
文逸伦联创国际设计总监尉建,
伴随着信息化时代的到来,人们的家居观念从以前只注重享受现代化物质与浪漫情趣,转为追求“以人为本”的方便舒适生活。在这时顺势而生的“家庭智能化”系统,也就自然而然地成为了家居设计中的重要部分。
在智能家居建设时,针对业主常提出的一些问题,同时结合公司工程中一些家居智能化系统的应用情况(如图九溪玫瑰园别墅),总结了几点心得体会。
所谓“智能家居”与“智能装修”
通常,智能家居都以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化等硬饰,同时容纳系统、结构、服务、管理等部分,且还一并囊括高效、舒适、安全、便利、环保这五项重点居住环境的优势。将科技与人性完美结合,切实从业主实际生活角度全面考虑,包括:温度、适度、光照、声环境、室内洁净、水质清优、休闲愉悦、信息畅通等。让业主在居住时,不仅身体享受恰到好处的生活环境,就连情绪因素也都早已考虑其中。因为运用完美的高科技以及艺术发展的综合技艺,让业主在居住过程中充分享受当代科技文化带来的成果。
而所谓智能装修就是以现有科技营造以“视听娱乐、环境监控、信息处理、综合布线、家居安防、照明、节能”等多个智能化子系统构成的"享受空间"的过程。
“智能家居”适用人群
“宅男宅女”――是时下一类足不出户的人的称呼,他们引领了一种“恋”家情结,将“家”的地位在这个时代上升到了极致。“OL”――OFFICE LADY,通常这类女性白领最痛恨夏季的炎热和冬天的寒冷。 这两类是当今都市人群的典型代表,智能家居系统也格外符合他们的生活需求。所有电器通通只需一个遥控器便能调节;足不出户也可缴纳电费、购买用品……这种“智能家居”带来的住家模式,会使“将宅文化进行到底”的口号成为现实。
“OL”每天下班前通过办公室电脑打开家里的空调;最喜欢的背景音乐也已轻轻奏起;同时,电饭煲煲饭程序在前一天便已设定,回到家就可吃上香喷喷的米饭……轻松而富有轻调的生活亦是白领女性的梦想。
家庭智能化系统在身边
智能家居设计范文5
【摘要】在分析智能家居系统的组成和结构的基础上，提出了通过Internet网络对家用电器进行远程监控的方法。给出了基于Cortex-M3微处理器的智能家居控制终端的硬件设计方案和实现方法，介绍了控制终端软件实现的原理和流程。本系统还专门设计了一款内嵌ZigBee模块的PDA以方便用户在室内对家用电器进行控制。该系统结构简单、安全可靠、性价比高，具有广阔的应用前景。
【关键词】Cortex-M3 Zigbee 智能控制
一、系统总体结构
（一）系统结构
智能家居系统是由信息家电、安防报警、三表抄送三个子系统和一个控制终端组成的。控制终端是智能家居系统的核心设备，其主要功能是：对子系统各功能模块实施分布式管理和控制；借助现场网络与各模块实现信息交换与共享；作为嵌入式web服务器，通过Internet实现远程通讯和监控。各子系统与控制终端通过家庭总线相连，家庭总线采用Zigbee无线通信方式。
（二）系统的工作原理
系统的工作原理是智能控制终端根据从现场或远程网络接收到的指令，对各功能模块实行分布式轮循管理与控制，同时把智能家居系统的状态信息传送到远程控制端。控制终端与远程计算机通过B/S模式工作，控制终端作用相当于一个嵌入式Web服务器，远程计算机则作为浏览器工作。
用户在家中可以通过内嵌Zigbee模块的PDA方便地对家用电器进行控制。
二、系统硬件模块设计
（一）网络接口模块设计
ARM公司的Cortex-M3是一个速度快、功耗低、价格便宜的32位内核，能很好地实现控制以及以太网接入等功能。本设计选用NXP的具有Cortex-M3内核的LPC1769作为主控器件，采用ENC28J60作为网络接口器件来设计以太网接入器。
当用户通过浏览器软件向控制终端发出服务请求时，信息通过RJ45送至ENC28J60，ENC28J60负责将以太网帧的首、尾部信息剥离，将处理后的数据包送入LPC1769的TCP/IP协议栈以及应用层软件处理。同时控制端的网页数据又可经过相反的方向传送至远程的用户端进行显示。
（二）ZigBee模块设计
在RF收发器上，本设计选用了CC2420射频收发器，它实现了ZigBee协议的物理层及媒体访问层，具备多个节点通道并可随时扩充，以及低耗电等特性。
三、系统软件设计
系统软件设计利用C语言进行编程，采用“嵌入式操作系统”如“应用程序的开发”模式，采用模块化设计方法。本系统是一个嵌入式多任务实时操作系统，具有简洁高效、易于移植、可裁剪等特点。针对本系统各模块设计了相应的独立任务完成所需的功能，主要包括主程序任务、安防报警任务、信息家电控制任务和三表抄送任务。
（一）主程序设计
主程序任务是其他各任务的创建者，由它来管理各个任务的创建及运行。故程序运行时首先创建主程序任务，它的显示界面将提供其他各个任务的进入菜单。
（二）Zigbee收发子程序设计
在对ZigBee节点进行网络设置时，使用开发套件，该套件包括各种高性能的ZigBee软件工具，如网络设置器、协议追踪调试工具等。ZigBee收发子程序流程图如下所示
图1 Zigbee发送流程图 图2 Zigbee 接收流程图
四、Y论
本系统采用具有ARM Cortex-M3的嵌入式器件LPC1769作为主控制器件，在平台上构建了一个能够接入Internet的嵌入式智能家居监控终端。经检验，此系统工作性能稳定，与传统智能家居系统相比更舒适、方便、快捷，应用前景广阔。另外，本文提出的原理和方法对于一些基于网络接口的嵌入式系统都具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]郑魏，李智敏，骆德汉.智能家居无线网络设计与实现[J].电视技术，2013，（21）.
[2]申斌，张桂青，汪明，李成栋.基于物联网的智能家居设计与实现[J].自动化与仪表，2013，（02）.
[3]张佳茜.基于WIFI的家庭无线网络设计研究[J].科技致富向导，2012，（26）.
[4]崔小玲，侯思祖，张璇，吴胜明，岑彦.基于STM 32的智能终端的设计与实现[J].电力系统通信，2012，（05）.
智能家居设计范文6
一、智能化家居的含义和特点
（一）智能化家居的含义
智能家居又被称为智能住宅，它的运作原理是以住宅为基础,结合相应的建筑设备、技术手段和网络通信、家具家电，把系统、结构、服务、管理相结合意图打造高效率、舒适安全、便捷环保的居住目的，如今我国的智能家居已经相对成熟，走进部分百姓家中，目前市面上的智能家居包括以下六个方面:家居智能化系统组成、家居布线系统、家居安防系统、远程计量系统、家电自动化系统以及家居信息服务等。这就意味着家具成员无需触碰控制器，就可取得与室内的网络主机的桥接，通过对室内电器设施进行操控，实现了在家居生活中全方位的对家具进行管控。
（二）智能化家居的特点
智能家居在住宅中首先体现出的是实用性，随着城市步伐的加快，人们辗转与家庭和办公室两点之间，实在智能化的管理可以更有效的优化家居生活方式，摆脱各种繁琐的家务，提高效率节约时间，提高了我们的生活质量，保证居住的舒适性。智能家居系统首当其冲的是依靠网络交换机互换指令，对可移动物体或热感应物体进行实时跟踪监视；最后，联动防控自动处置功能。这个能够结合用户喜好、习惯性设置，家居智能化主机自动编写个性化方案，例如何时开启空调，何时打开热水器，感应到家庭成员离开房间后进行智能化安全关闭电闸，开启防盗进入系统，保证居住环境的便捷性及安全性，这些启动程序都可以在智能家居主机系统上完成。
二、家居智能化存在问题和对家具设计的影响
随着人们对生活品质的追求不断提高，普通工薪阶层逐渐发展为智能家居市场的潜在客户。智能家居的开发及生产方向应加强对行业技术层的多接触、多互融，对于不同的消费群，将智能家居产品划分为不同的定位档次。但毋容置疑的是智能家居的出现代表着家具生活的实用、简易及灵活的特点，能满足人们日常所需的联网可视对讲、安防警报、光源控制、家用电器控制等功能。现代家装设计，还普遍以外观华丽为主导流，如若智能家居的进入，在相同的外饰上，其相对高昂的电子元件器械的造价,极有可能很难走入当前我国竞争力极大商品经济市场。智能家居的发展改变了对家具的组成，简化了家具的复杂和多样性，减少了家具数量，为居室腾出更加宽敞明亮舒适的空间，比如以往电视机刚刚普及时，在居室中占的面积比例大，而且还需要相关的载体来安放电视机，确保安全观看方便，最多使用的就是电视柜，而电视接收节目要通过发射器，信号也不是那么稳定，画质不够清晰，降低了人们的生活质量，而如今智能化家居的出现，电视机变得更大了，但也更薄容易放置，不用再使用电视柜这样的家具，甚至可以把电视机挂在墙上观看也是可以实现的，电视节目不再使用传统的卫星传送，直接通过网络播放，上网看电视两不误，使室内有更多的活动空间，提高了人们的生活质量。另一方面，电脑的普及率更高了，对电脑桌的需求量也更大，以前的电视柜被淘汰，取而代之的是电脑桌，改变了家具的组成。但这些是智能家居对家具设计的积极影响，智能家居的普及对家具设计也提出了很多要求，家具设计要求美观舒适，而家具的设计在色彩搭配上也非常讲究，目前我国智能家居的家具设计比较色彩浮夸、用料奢侈，让人感觉不到家温馨，更谈不上艺术感，其次由于智能化家具的复杂性，布线安装难，花费时间长，加大了成本，给用户带来更大的经济负担，对以后的维护和检修都造成了困难，对用户的安全、隐私方面带来不确定的隐患，包括容易被外人控制破坏,如有些产品的遥控器是通配的，邻居之间无意识的互相控制,闹出一些笑话的同时影响了家具的使用。
三、智能家居对现代家具设计的影响以及存在问题的应对措施
随着智能化家居的飞速发展和人们对智能化家居逐步了解和认识，相信在未来的几年里，智能化家居将走进每家每户，在此之间，智能化家具设计师更应该不断完善自己，了解用户所需，为了智能化家居能为用户提供更贴心的服务。家具的设计上应该从室内设计的风格、用户期望，色彩搭配、家具功能与摆设、材质等几个方面进行研究分析,为用户提供实用、性价比高的智能化家具用品，有利于智能化家居的推广。在系统布线上，要考虑成本和实用性，以及今后的检查维护工作容易开展，尽量选择布线相对简单的系统,但是也要考虑其功能性，在符合要求的情况下简化布线，结合大部分人的生活习惯。人们对生活质量的要求越来越高，以前想都不敢想的“奢侈用品”也越来越普遍，越来越多的智能家居用品走入千家万户,如高清数码相机、私人影院设备、数字摄录相机,等等，面积小不算常用的用品被收纳起来，常用体积大的则摆在室内，成为家具中的一员，发挥着实用兼具有营造室内气氛的作用。如近几年来家庭办公的普及，打印机成为白领人士最喜欢的家具设备，但传统打印机的颜色偏暗，达不到装饰美化室内的作用，在家具设计上，设计师应该考虑到客户群的变化和需求，设计出轻便实用、色彩斑斓的家用打印机。
结束语
