采用Kinetis K10作为核心控制器，使用触摸屏实现显示和控制等人机交互功能，设计重点体现现代家居的安全监测和舒适度调节。软件方面成功移植了μc/OS操作系统，实现了防盗报警、消防报警、IC卡门禁、灯光调控、电动窗帘、温湿度检测和背景音乐控制等功能，实验室验证了系统的可行性和实用性。
科学技术不断的发展，人们生活水平得到很大提高，人们对物质生活要求舒适度日益增加，这样就使得人们对家居生活的要求也越来越向智能化、舒适化、安全化的方向发展。本文提出了一种基于μC/OS的智能家居系统的设计，重点体现安全监控和提高生活的舒适度与便捷度，尽可能为用户营造出一个安全舒适的生活环境。
1 设计方案
系统控制核心采用飞思卡尔kinetis K10芯片，控制系统选用μC/OS-Ⅲ操作系统[ 1 ]。主要功能：安全监测方面实现烟雾报警、IC卡门禁、红外报警、强行进入报警，舒适生活方面设计了自动窗帘、灯光调节、温湿度检测、音乐播放等功能，功能切换基本依靠触摸屏来控制。
功能模块电路设计
1)灯光控制。通过继电器模块，实现5路灯光控制。图1中，当PTE4，PTE17管脚输入高电平时，对应的继电器会吸合，进而控制其连接的220V触点吸合，此时灯亮。反之，管脚输入低电平，继电器断开，触点断开，将灯断开。
软件设计
2 结论
采用kinetis K10作为核心控制芯片，并成功移植了μC/OS-Ⅲ实时操作系统，使用了IC卡等模块，实现用户身份识别，实时采集温湿度传感器、烟雾、窗门磁传感器状态，控制灯光、背景音乐和窗帘动作，控制程序设计参考人们的作息规律，更加贴近生活，并且设计了友好的人机交互界面，打造出一个安全、有序、高效的智能家居系统，实验室验证了该系统的可行性。
“科技社区”及设计背景
社区作为现代社会的基本构成单元，是居民生活和获取服务的最主要区域。随着社区功能的不断完善，居民需求趋向多元化，应用科技提升社区服务能力已经成为社区发展的必然要求。西方国家的社区建设也有较长的历史，在类似于科技社区的建设在智能化、数字化、绿色环保等领域业已取得了突出的成绩，具有很高的借鉴价值。我国真正意义上的社区建设是随着体制改革的深入和经济社会的转型而开始的，至今仅有二十多年的历程。在近年国内各地和谐示范社区的建设中，一些城市围绕新知识的传播、新技术示范和新产品的应用，创办了各种科技示范社区，简称“科技社区”。
我国这种“科技社区”建设发端于科普社区建设，与科普社区建设不同的是它从社区的实际需求为出发点，集中推进一批先进适用技术的集成示范和公共事业新产品的推广应用，推动科技成果惠及于民。从全国的实践情况来看，立足街道和社区的发展特色和资源条件，围绕社区在便利生活、安全保障、健康环保等方面的需求，开展了特色各异的“科技社区”建设，建设类型目前主要有：应用物联网建设“智慧社区”、运用信息化手段建设“数字社区”、利用立体化安防平台建设“平安社区”等。
江苏省从“十二五”开始以科技支撑项目（社会发展）的形式，在省内资助和引领近一百余个城乡社区开展了多种类型的“科技社区”建设。这里讲的项目就是20xx年立项的《淮阴区机关社区“智慧、平安、健康”科技社区建设》，设计建设周期为两年，经费主要来自省项目拨款和地方政府及社区配套，项目组成员主要由政府、社区、高校和企业四方面相关人员组成。
智能家居及在当前社区建设中的应用
随着科技的进步和物质生活水平的不断提高，人们希望家居环境能够更安全、更方便和更舒服，智能家居系统随之产生。智能家居系统（Smart—Home）是指融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化、智能化的家居控制系统。它作为物联网技术应用的重要组成部分，与居民的生活紧密相连，其通常将居民家中的环境控制、家电、照明和网络等各种设备，通过家庭物联网连接到一起，形成一个由家庭网络服务系统、安全防护系统和家庭自动化系统所组成的家庭综合服务和智能化管理的集成系统，从而打造一个更安全、更便捷、更舒适的全新智能化家居生活的崭新空间。
在传统的智能家居系统中，主控制器与无线网络节点之间多采用基于总线的有线连接，布线方式施工成本高，也不便于维护和扩展。物联网技术的发展为新型智能家居提高了一种全新的解决方案。基于物联网的智能家居系统将家电通过传感器节点、网关节点与手机、互联网相连，给主人提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，帮助人们有效的安排时间，增强家居生活的'安全性，提高行动效率和生活幸福感。
目前，我国智能家居系统在社区和居民生活中的应用主要有家庭安防监控、智能家电、家庭健康服务和交通工具防盗跟踪等。其中最常见的有两个方面，即安防物联网系统和家庭健康系统。安防物联网系统是智能家居系统的“保安”，负责家庭的财产安全，检测范围包括火情、水情、盗情、煤气泄漏等。家庭健康系统是智能家居系统中的“医生”，目前已有的远程医疗是利用信息处理和网络技术，以声像、图形或其他形式传递医学信息，用于诊断、治疗和研究等工作。
基于智能家居系统的“科技社区”设计思路
1建设目标
该项目以“智慧、平安、健康”为设计主题，通过对新知识的普及，对一批先进适用的智能新技术的集成示范、新产品的推广应用，发挥现代民生科在社区建设中的支撑、弓丨领作用，让科技发展成果服务和感召社区居民，并以淮阴区机关社区为样板，建设科技示范社区，重点展示物联网知识和技术带给城市百姓的智慧生活、平安生活和健康生活，实现“科技引领现代社区美好新生活”的目标。在设计要求上，要能综合应用基于物联网的智能家居技术，实现社区一一家庭一一个人的智能化，提升应用示范家庭的日常家居的智能化水平，初步构建起一个和谐与多能的新型家庭生态系统。
2建设内容
该项目围绕展示“智慧生活、平安生活、健康生活”的目标，在建设内容上重点选择了社区智能安防、智能家电和社区健康服务这三个方面：一是研制智能安防物联网系统并在四季青小区示范应用，包括研制并部署能够识别火灾、人员活动信息的视频监控物联网终端，并具有3G、传感网通信功能和安防信息融合功能，设计开发智能安防物联网信息管理系统；二是集成智能家居物联网系统并在第一人民医院宿舍区示范应用，包括将主要家用电器设施通过无线传感器网络节
点及网关节点与手机、互联网联系起来；三是开发智能社区卫生医疗系统并在全社区应用，包括为每一位社区居民建有电子病历档案，通过RFID医疗卡进行管理，并集成有基于Web的远程就医视频通话功能。
设计的主要指标及标准有：智能安防视频检测火灾检测漏报率小于0。1%、误报率小于1%；人体检测漏报率小于0。5%、误报率小于2%；智能家居示范应用户数大于10户；智能社区卫生医疗系统电子档案60岁老年居民覆盖率大于98%。另外，作为物联网系统应用的硬件条件，电信分公司的“光进铜退”光纤宽带改造覆盖超过80%家庭。
摘要：随着信息化、智能化的发展, 智能家居这一概念逐渐成为了主流名词。本文是以树莓派为载体和中继的智能家居系统作品设计。在作品中, 我们围绕树莓派开发板, 运用嵌入式系统, 基于Linux系统, 运用Python语言, 从而实现手机控制灯的开关、窗帘的升降和GPIO口的使用, 收听豆瓣FM, 以及报警系统等等。
关键词：树莓派; 智能家居; Linux; 可控灯; 可控窗帘; 可控电源; 可控FM; 报警系统;
家居自动化的目标是让居家生活更加充满乐趣和效率, 而智能家居技术正在通过引入“智能化”让这一切变为现实。充分利用了树莓派的开源特性, 选择Linux作为底层系统。使用Python语言, 充分利用了其便捷的语言特性。树莓派是一个完美的中继点, 运用无线网络技术, 实现了手机远程控制电灯, 遥控窗帘, 遥控开关从而给电水壶供电烧水, 播放音乐来实现智能家居系统的娱乐功能, 并实现报警功能, 体现智能家居系统的安全性。
基于树莓派的智能家居系统开发充分利用底层系统的开源性来完成每一个细微的任务, 将每一个细微的功能交互成一个整体的网络, 达到智能化的要求。
一、走进树莓派
树莓派, 是只有信用卡大小的卡片式电脑, 基于Linux。开发过程中, 选用树莓派的B型版, 一款基于ARM的微型电脑主板, 包括了一个ARM1176JZF-s 700Mhz的处理器, 一块Video Core IV GPU, 512M RAM, 以SD卡为存储系统, 有两个USB接口和一个网口, 可连接电源、键盘、鼠标和网线, 同时拥有HDMI视频输出接口, 整合在一张仅比信用卡稍大的主板上, 具备PC的`基本功能。树莓派外部接口丰富, 处理器、存储设备不够强大, 但其价格低廉, 为我们提供了一个理想的嵌入式开发平台。
二、智能家居系统
1. 灯光模块
(1) 电脑命令行控制
将灯的正极接在树莓派的Pin 22 (GPIO 25) 上, 负极接Pin 6 (GND) , 使用python语言控制GPIO 25电平的高低, 进而灯光的亮灭。
(2) 开关控制
开关是对树莓派输入信号, 因此要使用GPIO的输入功能, 即将灯的正极与树莓派的GPIO 25相连, 负极与地相连, 同时, 将开关的一端与Pin 1 () 相连, 开关的另一端与pin 18 (GPIO 24) 相连。在中断方式下编写python程序。使用时, 运行, 即可利用开关控制灯的亮灭。按下开关时, 灯亮, 再按一下开关, 灯灭。
(3) 使用WEBIO控制
用浏览器打开IP地址访问管理界面, 若树莓派的ip地址为, 则打开
2. 窗帘模块
本模块采用步进电机驱动, 通过控制步进电机的转动来控制窗帘的升降。通过GPIO口控制步进电机的转动方向以及速度。
步进电机采用的驱动芯片是ULN20xxA, 因此可用ULN20xxA设计一个驱动板, 驱动板上有4个输入口:IN1~IN4, 这4个口用来接树莓派的4个GPIO口, 我们将树莓派上的GPIO 17、18、21、22口分别接到步进电机驱动板上的IN1、IN2、IN3、IN4口, 利用Pin 2给步进电机提供5V电源。依次把驱动板的IN1~IN4置为高电平, 就可以驱动步进电机, 也就是说, 要把树莓派的4个GPIO输出口依次置为高电平。
通过终端发送运行指令, 来完成一次拉开或关闭窗帘的动作。
3. 电水壶模块
利用GPIO接口控制电水壶开关的通断。当GPIO接口为高电平时, 电水壶开关打开, 电水壶的电阻加热, 电水壶执行烧水功能, 利用DS18B20检测温度, 当温度达到100℃时, GPIO接口自动变为低电平, 电水壶开关自动断开, 停止烧水, 执行保温功能, 并启动报警功能, 提醒主人水已烧开。当GPIO接口为低电平时, 则不执行烧水功能。
4. 音乐模块
本模块借助Git Hub上的一个开源项目修改而来, 可以实现利用豆瓣FM播放音乐, 操作简单, 把树莓派作为一个低功耗音乐电台使用, 为家庭生活增添欢乐气息。
5. 报警模块
本模块采用人体红外感应模块HC-SR501, 本模块的核心器件是人体红外热释电传感器, 将红外热释电传感器与蜂鸣器连成如下电路:
运行python程序后, 红外感应模块每隔一定时间检测, 如有人靠近, 蜂鸣器则发出报警声, 并在屏幕打印提示有人靠近, 人若离开, 则停止鸣叫, 屏幕上显示没有人靠近。
6. 远程控制
鉴于现在市面上Android手机比较普遍, 在手机端远程控制方面, 我们选择Android手机作为实验平台。通过树莓派Command和RPi_Automation手机端APP, 可以轻松实现手机端对树莓派GPIO电平的控制, 并且实现一键发送预先设置好的指令, 以完成复杂任务。并且这些APP具有可编程性, 可以根据自身需求来修改指令, 从而满足不同人的不同需求。
通过手机端, 可以远程控制电灯的亮灭, 控制窗帘拉开或者关上, 播放豆瓣FM, 或者是控制热水壶烧水, 从而大大方便了使用者的生活, 解放了双腿, 使生活更智能化。
三、软件源
树莓派搭载Debian系统形成的Raspbian系统, 是官方推荐树莓派的首选操作系统。Python语言具有完全免费、面向对象、简单易学、可移植性强等特点, 并且可实现对硬件底层的访问和控制, 是基于树莓派控制硬件的不二选择。
四、总结
本文充分展现了家居智能化的概念, 总体来说, 我们成功搭建了一个智能家居模型和软件平台。在硬件方面, 我们做到了以树莓派为控制器, 以电脑和手机等不同终端的控制方式, 成功实现了对灯光、窗帘、电水壶的控制, 并且实现了音乐播放功能和报警功能, 将智能家居的理念做到了实处。在软件方面, 我们以python语言为工具, 以Linux系统和树莓派为平台, 通过编写python程序成功实现了对硬件的控制。实践证明, 我们的理论是正确的, 可行的。
参考文献
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随着80后人群逐步成为社会主流经济体，各种新兴的生活以及消费方式渐渐成为新宠。于是，“智能家居”应时而生。这不能不说是华商诚信联盟年会上的一大亮点。在项目对接会上，智能家居的项目负责人孙万红经理详细介绍了已经能够实现智能科技化的各种案例。
客厅卧室全智能
厨房面临新革命
根据孙万红经理的介绍，客厅必备的家具已经统统可以实现智能化了。智能沙发不仅可以根据需要调节到符合人体工程学的角度，更可以对应颈部、背部、腰部、臀部等部位设置按摩功能;茶几也打破了传统观念中的使用局限，除了基本的功能之外还可以变身成为大型平板电脑，手指轻轻触动即可玩游戏、查资料、看新闻。对于智能家居来说，现在是微型投影仪家庭影院的时代。它所独具CMMB功能和接机顶盒直接看电视的功能。加上内置存储，不仅可以下载网络最新电影和歌曲，同时还配备多媒体音乐系统3D环绕立体声。这样，既满足了营造电影院效果的目的，还能有效减少电视机带来的功耗和辐射。
智能家居系统在卧室中通过设置各种模式让生活更加舒适、惬意，颠覆了传统的家居生活理念，并带来了全新的生活方式。作为私人空间，理想的卧室需要考虑灯光、温度、气氛等每一样因素。智能家居系统会为人们实现睡醒后自动开启窗帘，白天保证室内光线充足。同时，恒温系统将确保温度适中，空气流通。比如睡眠模式会为入睡提供需要的`氛围;起夜模式隐藏的地灯会跟随脚步柔和亮起，点亮一条从床头到卫生间的路，不用担心惊醒枕边人;早安模式会随着太阳的升起自动拉开窗帘，奏起舒心的音乐。除此之外，空气是也是智能家居所关注的。卧室里的二氧化碳浓度传感器、温度传感器会在空气稍有不好时自动净化空气，根据室温调节空调的温度。
智能化的不仅仅是客厅卧室，还有厨房。根据孙万红经理的介绍，现代厨房不仅仅是单一的烹饪空间，已慢慢成为重要的家居空间，成为人们的第二客厅。为了让厨房更简单、更有乐趣，告别烟熏火燎，连橱柜都是自动升降的。
自动升降厨柜常采用智能升降控制，柜体高度可以上下移动，柜门轻触即可自动开启，用手轻轻触碰就能打开抽屉，用脚轻轻一踩柜子下面的脚踏就能轻松把垃圾放入垃圾桶。还可以在厨房边煮饭边享受音乐带来的乐趣，更可以根据需要在厨房的触摸式液晶显示屏上查找各种菜谱。同时，厨房还配有燃气感应装置。当煤气泄漏或忘记关阀门时，报警装置会发出预警，并自动关闭阀门，打开排气扇和窗户，以此化解危险。
智能安防保护儿童安全
智慧空间让老人安度晚年
据了解，智能家居还专门为有小孩的家庭设计了安全保障功能。为了保证小孩子们调皮时误闯误撞的安全，物联网技术在这个时候就显示了它强大的功能性，开创了物联天下的智慧安防系统。智能安防包括智能门锁、安防监控报警、燃气监测报警等功能。从保障孩子安全方面来说，可视智能门锁是孩子安全保障的第一屏障，同时它在窗户和门附近安装了红外报警感应器，当有人非法闯入就会发出报警。厨房也安装了燃气探测仪与自来水探测仪，一旦检测到家里燃气泄漏或者自来水泄漏，就会第一时间报警，并且自动关闭燃气与自来水的阀门。家长可以将孩子的活动区划定在卧室、客厅、卫生间，在这些敏感区域安装可以联网的监控系统，只要孩子接近这些地方，手机就可以接收到信息提示。
看似高深的智能家居在居家养老方面大有用武之地，覆盖远程的智慧医疗、紧急呼叫、智慧安防、社区家政等内容，让老人实现居家养老的愿望触手可及。理想的智能家居养老系统由多媒体智能网关、各种水晶控制面板、感应器和探测器、安防监控设备以及其他辅助设备组成。可以实现全自动化控制检测，能够满足老年人日常生活中所有的需求。例如系统可以根据室内光照、温度、气体浓度以及预设的老年人习惯等情况来自动实现开关窗帘、开关空调、开关窗户;根据老年人医疗护理的需要轻松实现室内情况监控、网络视频传输、一键报警以及远程操控保障等服务;根据老年人的喜好满足其点餐、送水、购物、娱乐等基本生活要求。在这样的全智能化环境中生活，老人不仅能够得到无微不至的关怀，还能充分享受到生活所带来的无限乐趣。
安全优越好处多
高科技实现生活便捷
据了解，智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成在一起，构建出高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。理论上来说，智能家居的智能化可以优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性和优越感，甚至为各种能源费用节约资金。
根据孙万红经理的介绍，智能家居是一套全方位的立体式智能生活方式，使我们居住的整个生活空间都变成智能化，包括客厅、厨房、卧室、洗手间。任何家居生活空间都能够通过现代科技便捷起来。
摘要：家庭作为生活的最基本单位，家居的更新换代在趋近智能化的今天显得尤为重要。随着科技的迅猛发展、人们物质生活水平的不断提高，传统的家居生活已经无法满足人们日新月异的要求，人们越来越梦想着家居生活能够更便捷、简单、高效、安全和舒适。智能家居的出现让这一问题的解决成为可能。因此本文针对智能家居目前及未来在室内设计中应用情况进行了简要说明。
关键词：智能家居；室内设计；应用
目前，智能家居的形式正在被人们所了解和接受，越来越多的装修公司在做室内设计时会采用到智能家居设计。智能家居形式不断发展，智能化的设计在房屋装修设计过程中的应用不尽相同，因此对智能家居在室内设计中应用的研究具有鲜明的现实意义。
一、智能家居
智能家居是现代计算机信息技术与传统家居体系结合的产物[1]。家庭成员可以根据自身需要，通过计算机、网络通讯技术将手机、遥控器与灯光、电视等设备相连，再通过网络化综合智能控制和管理，依照事先设定的指令完成一系列操作，从而方便生活。智能家居作为一个新兴产业，随着智能家居市场的推广普及产业前景必然是光明的。国内优秀的智能家居生产企业越来越重视对智能家居市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚。智能家居从人们最初的向往，到今天真实的走进了人们的生活，经历了近12年的发展，经历了一个艰难的过程。
二、智能家居在室内设计中的应用
现代房屋装修重点包括卧室、厨房、卫生间等，当然智能家居在这些方面的应用是有所差别的。
1、智能家居在卧室的应用
卧室作为家庭休息的必要部分，卧室的设计就要求其具有相当程度的舒适性。因此在卧室的智能化设计上需要充分考虑卧室内的照明情况和空气质量。从室内照明这个角度出发，现代智能设计通常采用双路开关来控制主卧和客卧的两路灯光。在卧室灯光的设计上可以像现在大多数KTV一样设置多种情景模式，比如看书模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成员选择在卧室内看书，只要按下床头灯的看书模式，室内的灯光就会变得明暗适中；如果选择浪漫模式，室内的灯光就会忽明忽暗，来回闪烁；如果选择起夜模式，卧室通向卫生间的灯就会依次慢慢点亮，随后再依次暗下来，回来时也一样，直到你躺在床上按下睡眠模式，室内的灯就全部熄灭[2]。当然，说到室内光亮就不得不说到窗帘。现在智能家居设计通常会采用自动窗帘对室内采光的强度、角度进行控制，窗帘由单片机控制、电动机驱动，住户可以利用遥控装置来设定窗帘拉合的时间，这样就可以根据一天中太阳在各个方位的时间来设定遥控装置，从而实现窗帘的自动拉合。从空气质量这个角度出发，智能家居设计会采用在室内安装控制系统的方式来提高室内的空气质量。比如，借助遥控装置，业主可以对待定时间段室内氧气含量进行控制，到这个时间点室内的控制系统会自动输送氧气，从而实现卧室内空气的持久清新。
2、智能家居在厨房的应用
随着智能家居被广泛认知，人们在对厨房进行装修时也提出了新的要求，智能厨房开始的被人们所需求，厨房的智能化设计形式也在慢慢发生改变。厨房作为家庭享受三餐的必备房间，在对厨房的智能化设计上需要充分考虑到厨房卫生问题和厨房的安全问题。因此，从厨房的卫生角度出发，智能家居设计可以在厨房安装一个垃圾处理器，通过条件设定，将垃圾进行分类回收。可回收转化的一类还可以安装转化装置，将垃圾装换成其他能源，实现节能环保[3]。从厨房安全角度出发，可以安装智能检测装置，严格监控厨房内燃气的泄露情况，一旦发现泄露情况立刻发出报警信号。同时，这种检测系统也会严格检测各个水龙头的漏水情况，一旦漏水会立即向房主的手机发送短信通知。当然，智能家居对厨房食物烹饪的智能化是必不可少的。在厨房中使用智能电器，只要将做美食所需的食材按量放在智能电器里，轻按开关，即可坐享其成。
3、智能家居在卫生间的应用
依照今天人们对于生活质量的要求，卫生间不再是单纯的用厕、洗澡的场所了，人们会越来越关注它的便捷、健康和舒适程度。从便捷的角度出发，在卫生间的智能化设计上通常会采用红外线感应器和无线开关控制来设置灯光。这样的设置方便用户在使用卫生间的时候便利的灯光开启，用户不再需要亲自触碰开关，而是走进卫生间内，灯自动亮起，马桶等一系列设备开始工作，而当红外线感应器感受不到有人活动的迹象，灯光设备就会自定关闭[4]。健康的角度出发，对卫生间的智能化设计上可以安装自动化设备。比如安装智能马桶，其功能的智能化十分强大，可以对如厕者进行温水清洗处理，又可以对如厕者进行按摩，还可以对人体进行健康监测，远程医疗诊断系统能实时检测使用者的.尿样并进行数据传送，监测健康情况。从舒适的角度出发，智能家居在对卫生间的设计上可以通过安装智能控制音乐系统，这样用户在洗浴或如厕时可以播放音乐、收听广播，用以减轻疲劳，转换心情。
三、智能家居在未来室内设计应用上的发展
现代人对智能家居有了越来越多的了解，以前只能在展销会上看到的智能家居设计逐渐走进了我们的生活，就目前的发展情况来看，未来的智能家居在室内设计上的应用将更加灵活多样[5]。未来的智能家居在室内设计上空间将更加灵活，在不同的条件下，可以产生不同的虚实变化。未来的智能家居在室内设计上也将更加注重环保，以不同的监控检查设备对家庭的水、电、空气、阳光等实现监测管理，减少不知不觉中的浪费，实现节能环保。未来智能家居将会呈现出感知更加智能化的趋势。传感技术不断发展进步，智能家居传感终端将对环境感应更加灵敏，加之以现代通讯技术的进步，未来的智能家居将通过4G手机完成可视对讲，家电的远程遥控。
四、结论
时代在进步，经济在发展，科技在进步，人们对于生活质量的要求也在逐年提高。伴随着家居生活水平的不断提高，室内设计也在向着多元化趋势发展，智能家居的问世，让人们看到了便捷、舒适，环保的室内设计风向，尽管现在智能家居在室内设计上的应用还没有实现大众化，但是我相信，在今天这个科技迅猛发展的时代，智能家居在室内设计上的应用总有一天会走进千家万户。
参考文献:
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摘要：近年来,随着科学技术的发展,越来越多的高科技技术渗透到了人们的生活中。而基于物联网的智能家居的出现,又进一步使人们的生活方式发生了改变。就目前来看,物联网智能家居系统在设备控制和环境监控等多个方面得到了运用,并引起了人们的关注。因此,基于这种情况,本文对物联网和智能家居的概念进行了阐述,并对物联网智能家居系统进行了介绍,从而对物联网智能家居的发展现状及前景进行了分析,进而促进智能家居的发展。
关键词：物联网; 智能家居; 家居系统;
从本质上来讲,物联网就是人们日常生活中所使用的互联网、通信网和广电网所共同融合而构成的网络。所以,物联网能为智能家居的发展提供基本的技术支持,物联网的发展也将推动家居智能化的发展。与此同时,智能家居利用物联网技术实现了对家居物品的控制,也促进了物联网的发展。因此,了解物联网与智能家居的概念和物联网智能家居系统,就能更进一步的了解基于物联网的智能家居的发展,进而更好的实现家居的智能化发展。
1 基于物联网的智能家居概述
物联网与智能家居
作为一种动态环境的基础设施网络,物联网可以利用网络应用标准和互通性的通信协议对环境中的物品进行分类,从而使物品以特定的身份标识与信息网络进行整合[1]。而智能家居则由人们日常生活中的各种形式的家电和家居设备所组成。所谓的家居智能化,其实就是使这些相互独立的家居实现通信,进而实现家居的资源和信息的共享。所以,在物联网的帮助下,家居的信息将不仅能接入到互联网络,还能接入到无线传感网等多种网络,从而与其它家居形成信息通信,进而实现家居的高度智能化。因此,从原理上来看,基于物联网的智能家居其实就是将与家居生活有关的子系统通过物联网连接起来,进而实现家居信息的交换和通讯,从而实现家居的智能化。
物联网智能家居系统概述
就目前来看,基于物联网的智能家居系统往往是由设备层、应用层和增值服务层所构成。其中,设备层是由家居系统的电气化设备所构成,比如照明设备和家居的自动化设备等。应用层则由智能家居中的智能单元所构成,具有家庭娱乐、场景管理和安防联动等多种功能,进而可以为用户提供优质的服务。而增值服务层则由综合服务器接口所组成,是物业或提供商为用户提供增值服务的结构[2]。
就现阶段的物联网智能家居系统的技术方面上来讲,较为关键的技术有感知层技术、网络层技术和应用层技术。其中,感知层技术需要应用大量的传感器技术,从而进行传感信号的采集和处理。网络层技术中,无线通信技术具有实时性高和信息传输量大的优势,是现今较为理想的通信技术。在应用层技术方面,由于要进行多种数据的处理,所以属于该阶层的技术仍处于开发阶段。
2 物联网智能家居的发展
物联网智能家居的发展现状
就物联网智能家居的发展现状来看,智能家居在西方发达国家已经得到了广泛的应用。就物联网智能家居在国外的发展现状来看,美国的智能家居主要应用的是数字改造技术,所以需要消耗大量的能源。因此,美国的智能家居的发展体现在对舒适感和享受感的追求上。在日本,由于日本人注重的是家居施工的规模化和集团化,所以使用了大量的新技术和新材料进行智能家居的设计。在德国,智能家居的发展则体现在对家居功能性和专项功能的开发上。在韩国,智能家居的发展则由政府所支持,所以一些韩国的大城市中,智能家居体系已经成为了一些生活小区的基本构建条件。就物联网智能家居在国内的.发展情况来看,由于我国引进智能家居概念的时间尚短,所以智能家居主要在沿海城市得到了一定的发展[3]。但是,随着国内物联网政策体系的实行,家居的智能化发展也逐步从沿海城市向内陆城市发展开来。
就实际情况而言,物联网智能家居的发展仍然存在着一定的问题。首先,在技术方面,常用的集中布线技术具有造价高和施工周期长的问题,而电力载波技术的应用效果则会受到电磁波的干扰。因此,现阶段较为常用的只有无线射频技术,因此限制了智能家居的发展。其次,现有的智能家居行业并没有统一的标准进行产品的设计和生产,进而导致了行业的发展受限。最后,智能家居的安全性问题仍然没有得到解决,进而限制了产品的销售。另外,现在的智能家居的安装费用较贵,也阻碍了智能家居的广泛应用。
物联网智能家居的发展前景
随着物联网技术的发展,基于物联网的智能家居将拥有较为开阔的发展前景。一方面,目前的智能家居技术的发展趋势体现在对系统硬件控制系统的性能拓展和组网技术的研发上。在这种情况下,家居的智能化功能将得到整合,进而形成完善的智能化家居平台,从而推动智能家居取得更为广泛的应用。而网络覆盖范围的增加,又可以满足家电设备的灵活化使用的需求,从而实现家电的网络化,进而促进智能家居的发展。另一方面,随着物联网智能家居技术的发展,基于物联网的智能家居系统将应用在家居远程监控、家庭医疗和网络教育等多个方面,进而全面的应用在人们的日常生活中,使物联网智能家居在多个领域得到应用,从而推动物联网智能家居的发展。
3 结论
总之,在国内,智能家居已经发展了近十年,才在物联网时代下取得了一定的发展。物联网技术的成熟化发展,使得跨领域的技术和业务的融合成为了现实,进而成为了智能家居行业的产业化发展的推动力。随着我国的工业化和信息化发展,物联网智能家居则必将成为社会信息发展的重要组成部分,也必将成为我国新兴产业的代表。因此,本文对基于物联网智能家居发展问题进行的分析,对于促进物联网和智能家居的共同发展有着一定的意义。
在通讯技术与网络技术的高速发展状态下，家庭生活环境更趋于现代化，各种新兴技术直接影响着人们的生活，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联，给予家居系统更多的智能选择，提高了家居环境的服务水平。
一、智能家居系统设计的流程
单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一，其系统本身具备很多优点。例如，较其他系统，单片系统的体积更小，成本更低，功能性更加强大，单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步，逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。
在总体设计的流程中，外界信息经过感应器传导，其信号内容进行放大与整形，进一步传导单片机信号分析处理，再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换，引导红外与光电装置，将信息内容传递于执行器件。在控制系统中，系统控制器会接收到远端传递过来的信号，并且对其解码，再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中，我们要充分考虑用户使用的便捷性，在控制系统中添加语音提示操作系统，使用户能够在无人值守系统的情况下，更好地进行系统操作。
二、智能家居系统的应用设计
(一)传感器应用设计
传感器的应用设计，是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上，应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中，火灾警报传感器是设计的第一项，火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高，能够及时将烟雾信号转换为电信号，在智能家居的设计中，烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上，将家居系统与小区或消防警报系统相链接，充分利用智能家居系统的安全性。
其次，我们要设立可燃气体传感器，将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方，监视气体疏通管道的安全性，如果发生天然气泄露等情况，感应器会自动关闭天然气输送管道阀门，并且向外界发出信号，及时通知家庭以及小区物业，降低财产损失。在可燃气体感应器设置上，利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中，防盗报警系统可以分为两部分，一部分是对家庭周围环境的防护，例如周围环境的监视控制，门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对
家庭无人的情况，对于室内的感应防盗系统，利用红外感应装置，在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候，关闭室内防盗系统，开启室外防盗系统，在无人活动的情况下，室外系统与室内系统均开启，并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。
(二)通讯接口应用设计
智能家居的生活控制系统中，数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现，GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心，GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号，并且在不需要额外增加电路支持的情况下，可以完成FR和EFR的编码工作。
在连接方式上，TC35与单片机需要采用串行异步通信接口，使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中，红外接口的特点在于信号稳定，接口之间相互独立，使用方面抗干扰性强，不会对手机的通讯产生影响，缺点是传输的距离有限，传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的`通讯装置传输距离远，可靠性高，不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容，设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中，要分析家庭周围的环境，考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响，选择合适的接口，应力求将红外接口与电缆接口进行结合，提高智能家居系统工作的效率。
(三)红外线应用设计
在系统设计的控制方面，可以加入更多的红外设计理念，在智能家居设计中，红外遥控器是被广泛应用的，但是在实际操作过程中，一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品，遥控器之间的兼容性很差，在新型智能家居设计中，可以利用红外插座、红外开关等产品，将电器的操作信号与电信号进行混合，利用红外系统中的学习与记忆功能，使红外插座成为信号传递的枢纽，同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量，然后对测量数据进行反馈，从而提高遥控器的效率，实现家庭智能控制系统的优化。
总之，在智能家居系统的设计中，首先要明确选择系统的性质，其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求，并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面，分析传感器的种类并选择合适的连接端口，提高控制系统的灵敏度，并结合红外线感应技术，增强智能家居控制系统的完整性，使其能更好地提高人们生活质量。
