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1、智能家居及终端控制目录目录I第一章 绪论1第二章 智能家居系统的基本架构32.1智能家居系统组成32.2智能家居的应用52.3智能家居控制功能及方式52.4智能家居的通信方式8第三章 智能家居的平台化103.1 M2M技术103.2 智能家居的硬件平台133.3 智能家居的控制软件平台17第四章 交互设计254.1交互设计基础254.2集成终端交互设计过程264.3 集成交互终端的实现35第五章 总结与展望37鸣谢：38参考文献：3939成都信息工程学院毕业设计论文第一章 绪论 智能家居，又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automa

2、tion）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for one）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。智能家居一般是以住宅为基础平台，综合建筑装潢、网络通信、信息家电、设备自动化等技术，将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便利、环保的居住环境。智能家居可以定义为一个目标或者一个系统。利用先进的计算机、网络通信、自动控制等技术，将与家庭生活有关的各种应

3、用子系统有机地结合在一起，通过综合管理，让家庭生活更舒适、安全、有效和节能。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，还能提供舒适安全、高效节能、具有高度人性化的生活空间；将一批原来被动静止的家居设备转变为具有“智慧”的工具，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，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家庭生活的安全性，并为家庭节省能源费用等。智能家居能实现的功能和提供的服务:1、始终在线的网络服务，与互联网随时相连，为在家办公提供了方便条件。2、安全防范：智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生。一旦出现警情，系统会自动向中心发出报警信息

4、，同时启动相关电器进入应急联动状态，从而实现主动防范。3、家电的智能控制和远程控制，如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等。4、交互式智能控制：可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各种主动式传感器（如温度、声音、动作等）实现智能家居的主动性动作响应。5、环境自动控制。如家庭中央空调系统。6、提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。7、现代化的厨卫环境。主要指整体厨房和整体卫浴。8、家庭信息服务：管理家庭信息及与小区物业管理公司联系。 9、家庭理财服务。通过网络完成理财和消费服务，10、自动维护功能：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服

5、务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。11 、自动学习功能：通过对使用者平时设置数据的收集，实现统计规律，产生对默认对象的缺省设置。以及对环境的自动适应。随着人们的生活水平的提高，智能化系统的定义标准也将越来越高，控制也会越来越简单，这种趋势是不可逆和不可阻的。便随着这种趋势，集成化智能控制终端的出现是必然的。第二章 智能家居系统的基本架构2.1智能家居系统组成智能家居的组成：前面提及了智能家居的概念以及能提供的服务，那么智能家居的实现到底需要那些组成呢。智能家居的大概组成：1、面向用户服务器2、面向机器服务器3、中央控制系统4、逻辑布线5、动作部件

6、6、传感部件面向用户服务器：它是一种为用户提供交互界面的计算机，这里的面向用户主要指的是面向用户的应用程序，提供参数设置，以及状态监控等功能。它可以进行多平台架构，无论是Unix、Linux还是Windows或者其他OS都能很容易实现。面向机器服务器：顾名思义，面向机器服务器就是一种介于用户与直接控制器件之间的，提供与底层控制、通信协议产生交互服务的计算机。中央控制系统：这部分的开发是整个智能家居最为复杂的部分，其中由于家居设备智能化程度不高和接口以及通信协议的不统一，只得以辅助部件来实现控制功能，这就需要编写大量的不同语言种类的控制程序，以及需要控制计算机拥有足够数量及功能的通信接口。中央控

7、制系统可以和前面提及的两种服务器集成在一起。逻辑布线：这是整个智能家居的最基础部分，类似人类的神经系统，它要实现传感信号的回收，控制信号传递，电力提供，广播电视信号传送，网络端口提供等。如过设计不好，极可能导致信号干扰，控制失效，或着更为严重的安全事故等。动作部件：这就是整个智能家居的最末端，也是智能化的最终表现，它可以包括具体的如：家用电器，电灯，空调等传感部件：这是真个智能家居的信号传递的开始部分，它通常都是孤立的，如：温度、煤气、光线、湿度传感器（sensor）等，但也有部分是被集成的，比如：高端防盗门上的红外辐射传感器。当然这里传感不见不仅仅是狭义上的传感器，还可以包括诸如摄像头，麦克

8、风等信号输入部件。智能家居的核心是其中央处理单元(CCU)的软硬件系统，中央家居处理单元的职能就是在智能家庭网络中，引导和规划家居子系统中的各种信号，目前主流中央家居处理平台分为两类：嵌入式系统（如平台式机顶盒）和开放式系统（如微型计算机）等去控制各种家居设备。此外，智能家庭网路作业系统和运行平台也是目前竞争的一个焦点，无线的方案是其中最诱人的，但应用最多的是采用双绞线作传输介质的全分散式系统。 嵌入式：采用传统的SOC（system on chip）根据需要做一些公用电路处理，然后一级用户（智能家居实现者）购置后进行控制软件的编写及植入工作，最后在整个智能家庭网络中实现自动控制功能。嵌入式的

9、优点：产业链成熟，成本低廉，操作较为容易。嵌入式的缺点：随着整个智能系统复杂化的提高，应用程式的体积和对计算机运行速度要求的增大，以及与互联网的交互增多，我们都不得不面对着传统嵌入式系统运行缓慢、扩容和升级困难、网络应用等难题。所以改进是必须的。开放式：以家庭计算机或是工业计算机（多数）为硬件基础，基于开放式操作系统开发控制软件，或是以某一系统核心为基础专门开发控制系统。在某些特殊的应用场合还需要专门的硬件控制器（hardware controller）。开放式的优点：具有系统运行效率高，软件改进升级容易，新硬件添加简便，互联网交互方便等优点。开放式的缺点： 硬件成本高（但是随着产业链的成熟，

10、硬件成本应该会随之降低。），软件开发不易等 以后发展的最终方向是：开放式系统作为面向用户服务器链接专门的嵌入式控制器，然后又嵌入式控制器充当面向机器服务器。所以最后必然是嵌入式与开放式系统结合的发展方式。2.2智能家居的应用从技术上讲，智能家居所要实现的主要的功能有： 1、 对白色家用电器和其他设备的控制、调节和监测，比如微波炉、洗衣机、灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温度和湿度控制器、风量调节器、各种手动的开关和遥控器等。 2、 沟通黑色家电和其他视频设备之间以及与外部世界之间的信息通道，其中包括：台式/手持计算机、电视、录/摄像机、VCD/DVD和数码照相机

11、等；同时还可以实现对它们的控制和监测。 3、 通过对外的接口，实现远程控制和信息交换，如：电话线、有线电视电缆、市电电源线、双绞线和无线通讯方式等。 这些都是传统的智能家居的定义上的必备功能，新一代的智能家居应该具备更加智能化的功能，比如：环境学习功能，或是控制方式不仅仅再限制于手，可以通过声、光、电等这些外界因素的改变而作为整个智能家居的控制信号等。这些功能也许是新定义的，也许是在以前的基础上升级的。总之，在以后的生活中智能家居肯定会越来贴近我们的生活，越来越智能化。2.3智能家居控制功能及方式1、遥控功能不论在家里的哪个房间，用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如

12、，看电视时，不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情;卫生间的换气扇没关，按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度，遥控音响时可以调音量，遥控拉帘或卷帘时，可以调行程，遥控百页帘时可以调角度。2、集中控制功能使用集中控制器，不必专门布线，只要一个遥控器在手，就可控制家里所有的灯光和电器，一般放在床头和客厅。可以在家里不同的房间有多个集中控制器。躺在床上，就可控制卧室的窗帘、灯光、音响及全家的电器。控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。3、感应开关在卫生间、壁橱装感应开关、有人灯开、无人灯灭。4、网络开关的网络功能一个开关可以控制整个网络

13、，整个网络也可以控制任意一个(组)灯或电器。其控制对象可以任意设置和改变，轻松实现全开全关，场景设置，多控开关等复杂的网络操作功能。门厅的T型网络开关可设成全开全关键、及门厅灯的开关;出门时不必每个房间检查一遍，只要按一个键就可以将所有的灯和电器关闭，需要时也可按一个键打开所有的灯。客厅的T型网络开关可设成场景设置键，按一个键开一组灯，不必逐一打开。也可配合全宅音响、空调、窗帘等进行复杂的场景设置。T型网络开关也是可变开关，它的控制对象可以随意设置，今天是窗帘的开关，明天可以将它设为音响的开关。同时T型网络开关还是多控开关，传统开关最多只能在两处实现对同一对象的控制（双控开关），使用T型网络开

14、关，可以在任意多处对同一对象进行控制。控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。5、网络开关的本地控制功能所有的灯和电器都可使用墙上的网络开关进行本地开关控制;既实现了智能化，又考虑到多数人在墙上找开关的习惯。开灯时，灯光由暗渐渐变亮，关灯时，灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激眼睛，给眼睛一个缓冲，保护人眼;避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命;无论通过遥控还是本地开关均可调光, 网络开关能够记忆设定好亮度，下次开灯时自动恢复。电话远程控制功能电话应答机将家里和外界连成了网络，在任何地方，都可以使用电话远程控制

15、家中的电器产品，例如，开启空调、关闭热水器，甚至在度假时，将家中的灯或窗帘打开和关闭，让外人觉得家中有人。电话应答机本身也是一个八位的集中控制器，放在床头柜上，只要将插头插在220V电源插座上，就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等，也有调光功能。图21 智能家居基本结构图6、网络型空调及红外线控制网络型空调控制器将空调的控制连到整个网络中来，可以使用电话来远程控制空调，也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的空调启动和关闭，集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制空调了。7、网络型窗帘控制器网络型窗帘控制器将窗帘的控制连到整个网络中来，控制拉帘或卷帘时，可以调行程，控制百页帘时可以调角度。不仅可以使用本地开关来控制窗帘，还可以使用电话来远程控制窗帘，也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的窗帘打开和关闭，集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制窗帘了。8、可编程定时控制定时控制器可以对家中的固定事件进行编程，例如，定时开关窗帘，定时开关热水器等等，电视、音响、照明、喂宠物等均可设定时控制。定时控制器本身也是一个八位的集中控制器，放在床头柜上，只要将插头插在220V电源插座上

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