智能家居的設計方案精選(九篇)

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第1篇：智能家居的設計方案范文

關鍵詞：智能家居；短距離通信；遠程安防

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：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

隨著人們生活水平日益提高，對生活質量提出了更高的要求，同時家居安全也日趨引起人們的關注。一些家庭由于疏忽大意可能會發生天然氣泄漏、失火或者財物被盜的情況，給家庭帶來巨大損失。特別對于大多數上班族，大部分時間都是在外忙碌工作，家里很多時間是處于無人狀態，這就給一些不法分子進入室內盜竊提供了可趁之機，同時廚房內燃氣的泄露也會直接威脅家庭成員的健康。所以有必要利用智能手段設計一套安防系統，為家庭提供一個安全舒適的家居環境。

智能安防系統比傳統安防要更加的安全、智能，也能減少資金人力的浪費，該系統能夠及時的向網關發送報警信息，進而做到及時發現及時處理減少事故發生率，做到智能安防、智能生活。它與傳統安防相比具有無與倫比的時效性，可以隨時隨地的反饋家里的情況不會出現人力所疏忽的情況。對數據的處理能力也是在安防方面是其傳統安防所不能比的。目前的智能安防領域還存在著諸多的問題，如設備兼容性、網絡節點的建設、組網以及在信息的處理、通信方面等[1-2]。因此本設計初始工作便是尋找一個兼容性強的開發環境，其次，確定ZigBee組網、協議棧運行方式、串口數據傳輸、節點間的通信以及終端節點數據信息的采集。由于ZigBee是一種短距離通信的技術，其低功耗、低數據速率和低成本等特點[3-4]，適應于自動和遠程控制領域，因此本系統采用基于ZigBee通信技術進行遠程安防系統的設計。

1 系統總體設計方案

本系統的總體設計方案，是在家居環境中布置ZigBee協調器和終端節點組成無線傳感器網絡，大量傳感器分散布置在家居環境中，以多跳路由方式傳輸，以協作方式感知、采集、處理和傳送網絡中被感知對象的信息，并把這些信息發送給計算機檢測中心。在門外和窗口安裝紅外線傳感器節點和振動傳感器，通過紅外線強弱變化感知人體的靠近和遠離，通過振動傳感器來檢測門窗的受力情況，在設計的過程中為這些傳感器設置了“設防”和“撤防”兩種狀態，一旦出現意外情況就發出報警。同時在廚房布置燃氣傳感器，檢測空氣中燃氣的濃度。這些若干節點采用ZigBee進行通信，將采集到的數據送入ZigBee網關節點進行分析，及時覺察危險的存在，然后通過撥打電話的功能及時發送危險信號給主人，從而避免危險以及及時解除危險境況的產生。

整個系統的設計與開發是基于嵌入式Cortex-A8物聯網實驗開發系統之上[5]，下圖是系統的總體框架圖。

2 硬件設備

1） 系統網關

系統網關采用三星S5PV210應用處理器，該處理器采用了Cortex-A8內核芯片，該內核芯片采用了低功耗制程技術，主頻率可達到1GHz。S5PV210可提供非常豐富的接口，可運行Windows CE、Linux、Android等主流操作系統滿足各種移動設備的需求。

2） 中央總控節點

該總控節點選用的主控制單片機是AT89C51，它是一種帶4KB Flash存儲器的低電壓、高性能CMOS的8位處理器。

3） ZigBee通信模塊

傳感器節點的無線通信模塊采用TI公司的CC2530片上系統，它支持2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee協議，其整合了ZigBee射頻（RF）前端、內存和微控制器，通信距離可達400m左右。CC2530具有不同的運行模式，使其非常適合超低功耗要求的系統。因此CC2530被用作組建無線安防網絡，終端節點采集家居環境信息，通過無線傳輸、多跳路由匯總到協調器并上傳到監測中心，設定各種傳感器的臨界報警值，實現安防系統的功能。

4） GSM通信模塊

支持GSM收發短信、撥打電話、短信報警與輸出控制，實現與總控制中心的數據通信等功能。支持多種傳感器輸入接口，溫濕度、燃氣探測、振動等多種傳感器數據的采集。將采集到的數據送入ZigBee網關節點進行分析，及時覺察危險的存在，然后通過撥打電話的功能及時發送危險信號給主人，從而避免危險以及及時解除危險境況的產生。

5） 傳感器節點

包括：紅外傳感器、振動傳感器、燃氣傳感器和報警器等。燃氣傳感器，在城市多以天然氣等可燃氣體為日常生活燃料，檢測廚房內是否出現其他天然氣泄漏。紅外傳感器，主要安裝在過道、陽臺、門窗等處，監測是否有人非法入侵。根據熱釋電傳感器工作原理，只要熱釋電元件的溫度發生變化，就會產生信號輸出。為了減少傳感器的誤報警，在安裝該類傳感器時，注意避免安裝在空調出風口、暖氣片附近處，應安置在環境正常變化的場所。振動傳感器，玻璃破碎時會發出特定的聲波，主要根據這點做出報警判斷。

3 系統軟件設計與測試

傳感器網協議：采用ZigBee通信協議，Z-stack協議棧[6]。軟件開發采用具有良好的跨平臺集成開發環境，IAR集成開發和QT界面開發軟件。在IAR開發環境和Z-stack協議棧基礎上，確定ZigBee組網、協議棧運行方式、串口數據傳輸、節點間的通信以及終端節點數據信息的采集。在A8網關實現實時數據顯示界面，采用Qt軟件開發設計，并通過GSM網絡完成了遠程報警功能。

3.1 ZigBee組網過程

當網關啟動和中央總控節點開始工作時，首先，調用協議棧提供的組網函數，實現網絡的初始化，不斷檢測是否有新節點加入，當組建網絡成功后；然后發送設備調用協議棧提供的無線數據發送函數，實現數據的發送，Z-Stack中發送數據通過在應用層調用函數void SampleApp_ SendFlashMes-sage（uintl6 flashTime）完成，這個函數在應用中通過調用afStatus_ t AF_ DataRequest（afAddrType_ t *dstAddr，endPointDesc_ t *srcEP，uintl6 cID，uintl6 len，uint8 *buf， uint8 *transID， uint8 options， uint8 radius）函數完成數據的發送。

3.2 與GSM模塊通信過程

兩個模塊在通信時采用主從式通信方式，由移動終端發起請求，GSM模塊應答，GSM模塊將信息發送給主協調節點。在采用Qt軟件開發設計網關應用程序，應用程序總開發流程，如圖3所示，其中重點展示了與GSM模塊通信的流程。啟動網關組網成功后，網關UI界面顯示節點的初始化信息，包括節點的布局以及節點狀態的“設防”和“撤防”的設計。當業主家中無人時，將節點設置為“設防”狀態；當業主回到家中，可以對節點狀態進行“撤防”設置。

協議采用異步串口通信方式，通信波特率為38400 b/s， 8位數據位，1位停止位，無校驗位。協議命令格式包括幀頭，命令字、數據、校驗和、幀尾，如表1所示。校驗和為命令字，數據之和。

3.3 測試方案

在門窗口安裝振動傳感器和紅外線感應器，在廚房安裝燃氣探測器。系統啟動ZigBee網關，初始化連接ZigBee主節點的串口，啟動串口監測，等待ZigBee終端節點發送數據。設置相關屬性后，節點狀態設為“設防”，將采集到的數據送入ZigBee網關節點進行分析，一旦超過預期設定的額定值，就通過GSM，撥打業主電話。

4 結語

本文主要基于ZigBee技術的Cortex-A8網關和GSM實現的一整套智能家居安防系統，通過各個節點傳感器收集的信息來及時地提供最及時家庭安防系統上存在的隱患，實現了移動終端遠程監控安全狀態的功能。本系統結構簡單，可滿足用戶對家庭安防的需求。

參考文獻：

[1] 張維勇，馮琳，魏振春. ZigBee 實現家庭組網技術的研究[J]. 合肥工業大學學報： 自然科學版， 2005， 28（7）： 755-759.

[2] 孟祥敏，侯德文.基于ZigBee 技術的智能家居系統的研究[J].信息技術與信息化，2009（2）：36.

[3] 鄒衛華. ZigBee 技術在智能家居中的應用[D]. 哈爾濱理工大學， 2008.

[4] 楊恒.最新物聯網實用開發技術[M].北京：清華大學出版社，2012，1.

第2篇：智能家居的設計方案范文

2009年1月2月合刊

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――專訪科力屋智能科技有限公司

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90 “小身材,大控制”的無線家庭網絡

92 炫目的好萊塢智能豪宅

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20 智能家居行業研究(十一)

――新時期下廠商如何與經銷商共舞

24旭日初升 啟航

――聚焦山東智能家居市場

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29晶彩典雅 品味智能

――數字終端及家用中央音響評測

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安居寶-晶彩系列數字終端

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36走進創智智能家居體驗館

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――專訪北京東方佳聯影視技術有限公司

市場總監 宋華

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42 射頻和微波開關測試系統基礎

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52西安某智能社區可視對講系統方案

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88兩周打造高科技住宅

90家庭自動化系統的十大要素

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22 逐鹿中原 強勢崛起

――聚焦河南智能家居市場

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27精盈輕薄 全新登場

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冠林―數字化家居智能終端AH8-E7VAC

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32樣板間走進生活,智能家居讓居者有其樂

本期嘉賓:

濟南萬泰裝飾工程有限公司家居運營部 總經理 宋強

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――專訪浙江中控電子技術有限公司

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20三晉大地 風起云涌

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26用戶的希望就是我們的希望

合作伙伴的成功就是我們的成功

――專訪霍尼韋爾(Honeywell)安防業務亞太區

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――專訪廈門狄耐克電子科技有限公司

總經理 繆國棟

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35 全球微波互聯接入技術:WIMAX

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42東莞橫崗社區 TCP/IP樓宇對講設計方案

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72Nico全屋環境控制系統在晴翠園別墅的應用

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教您組建低價高性能的私人影院

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20安防工程商企業組織架構設計分析

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24建標準協議平臺 揚行業發展之帆

――專訪KNX中國用戶組織委員會第一任主任

印波 女士

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27后3G時代的LTE技術

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34對講市場 風云再起

――2009年可視對講市場分析

372009安博會可視對講主打產品推介

46數智訪談

可視對講專題推薦案例

52廣州金域藍灣樓宇對講系統應用案例

57新能源虎豹?陽光美第大型社區樓宇

對講聯網系統設計

61西安中海國際社區樓宇對講系統應用案例

64外網IP聯網對講系統在北京奧運場館的應用

67昆明上東城可視對講項目案例

家居智能 Smart home

72淺談智能照明控制系統

77“金地格林世界”智能家居系統方案

80南京中泰國際公寓智能化照明

控制系統工程案例

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84如何選擇高清家庭影院播放設備

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885款國外最受歡迎的燈光控制品牌

90DIY家庭娛樂影院

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2009年10月刊

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本刊關注Hot Topic

20海上匯――期待新一輪的市場爆發

24三秦大地 雄關漫道

――聚焦陜西智能家居市場

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29光影畫?流動的能量

――TCL-羅格朗奧特智能家居觸摸屏新品評測

本期評測產品:

TCL-羅格朗奧特系列 3.5英寸觸摸屏

10英寸多媒體觸摸屏

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34品牌深度合作 搶占新興市場高地

――專訪海匯天創科技集團總裁 葉青

37把握視聽市場動向 體驗創新應用技術

――專訪InfoCommAsia Pte Ltd 總經理 陳庭福

40以貼心服務 精耕智能家居市場

――專訪科技城股份有限公司

營業部經理 曾隱裳

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43物聯網掀起信息技術新浪潮

48新品快遞 New product Express

解決方案 Solution

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50冠林數字化智能家居系統別墅應用案例

54深圳龍崗某小區智能化系統設計

家居智能 Smart home

60Bticino智能家居系統燈控案例

64鄭州東方金典家庭智能化解決方案

68智能家居體驗之旅――山西長治站

72AlarmCenter智能別墅管理系統設計方案

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78奏響新品序曲 共享視聽盛宴

――Infocomm China 2009參展新品前瞻

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88六類場所家庭背景音樂系統解決方案

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93展會信息 Exposition Information

95企業名片 Enterprises Card

2009年11月刊

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本刊關注Hot Topic

20可視對講全線挺進 智能家居烽煙四起

――市場在平穩發展中日漸升溫

數智評測室 Evaluation Room

29匠心獨具 掌控自如

――InfoComm China 2009智能中控產品評測

本期評測產品:

快思聰―TPMC-3X 2.8" 掌上WiFi觸摸屏

AMX―MVP-5200i 5.2" 無線寬屏幕觸摸屏

商家訪談Manufacturer Interview

30品牌之路 實力鑄就

――專訪深圳市視得安羅格朗電子股份有限公司

總經理 Alexander

33夢想啟動未來 引領智能家居新時代

――專訪GE安防業務 大中華區

安防產品經理 李海濤

技術交流 Technical Communication

36802.11n:下一代的無線網絡新技術

40新品快遞 New product Express

解決方案 Solution

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41AIS別墅全智能監控方案

46智能小區公共廣播系統設計方案

家居智能 Smart home

52尚海灣豪庭智能控制系統設計方案

55深圳三湘海尚花園家居智能化系統方案

60蘭溪谷項目智能照明系統解決方案

64五緣灣四室兩廳型家居智能化設計方案

68智能家居體驗之旅 四川成都站

視聽影音 Audio Visual

72畫中流淌的音樂

――2009年平板音響市場現狀與品牌推薦

80 千奇百怪的音箱

海外視野 Overseas Vision

88國外七款家庭影音器材推薦

行業信息 Professional Information

第3篇：智能家居的設計方案范文

傳統家居設備的控制信息傳輸主要靠布線技術，不但系統升級麻煩，且成本過高，實際的應用效果也不明顯，并沒有很大的改善人們的生活。ZigBee的出現使的這一現象得到有效的應解，ZigBee是一種低成本、低功耗無線通信技術，它的自組網技術可以方便的使家中的各種設備組成一個區域網，信息傳送的可靠性也極高。使用ZigBee作為家居內網可以方便的對家電進行控制和對安防預警信息進行采集。

本文首先介紹了智能家居的研究背景和國內外的發展現狀，然后對ZigBee技術進行介紹，比較詳細的介紹了ZigBee協議框架中各層次扮演的角色及特點，并對ZigBee技術在智能家居中內部組網技術的適用性作了比較分析。最后綜合講解了智能家居系統的設計方案，包括系統功能及特色等。集中控制端在個人PC機上模擬實現，與之構成C/S結構的遠程控制端有Windows和Linux端，他們之間采用面向連接的Socket加密通信。家居內網采用基于CC2530的SoC建立強大的網絡，以協調器為核心節點，組合其他設備終端節點進行家居網內信息的采集和傳輸，實現家電控制和溫度、濕度、入侵等安防信息采集。同時設計便捷、易用的軟件界面，既可以在家中使用，也可以在任何有網絡接入的設備上實現遠程控制。測試表明：使用遠程控制端或集中控制端都能可靠的對家電進行控制和安防信息的采集，系統具有一定的穩定性和擴展性，達到預期目標。

關鍵詞：ZigBee 智能家居家居內網多方式控制

在現代科技不斷發展的時代下，人們的生活質量也在不斷提升，對于生活的安全舒適、便捷方面的需求也在逐漸增高，在家庭住宅觀念不斷優化的理念指引下，智能家居成為了未來住宅的發展趨勢和方向，為此，需要研究和開發低功耗、低成本、易于組網和維護的智能家居控制系統，以自動控制技術、計算機技術、通信技術為基礎，開發出以物聯網為背景的智能家居控制系統，成為新一代生活家居的引領者。

一、AigBee技術綜述

ZigBee技術是一種新興的無線傳感器網絡新技術，它介于無線標記和藍牙之間，依照自己的標準，在微小的傳感器之間傳遞和協調各種信息，它是基于IEEE802.15.4低速率無線個人局域網的ZigBee規范，具有性能要求不高、緊湊簡單的優點，在網絡層、安全層和應用層的架構下，可以最大程度地滿足其需求，它彌補了低成本、低功耗和低速率無線通信的空白，重點在于其豐富而快捷的應用。

二、ZigBee智能家居系統的設計

1、總體框架平臺設計

ZigBee智能家居系統平臺由硬件平臺和軟件系統構成，在兩者相協調的框架之下，實現快速而高效的ZigBee節點開發和設計。

該系統的軟件開發環境主要采用EW，集成C/C++的交叉編譯和調試，支持ARM微處理器，在高效安全的可執行代碼之下，實現多級優化，從而達到速度和代碼尺寸的均衡。在其軟件系統中，集成了內核識別插件，可以對各個運行任務的信號燈、郵箱、隊列、事件標志等信息，進行全面而細致的了解。在該系統中，主要是按照項目進行管理，可以給項目添加文件，并在程序項目設計之前，要對工程環境進行高效的、個性化的設計，以實現與需求相契合的控制目標。

2、系統設計方案分析

智能家居系統以其先進性和實用性，為人們提供舒適、高效的生活環境，具有良好的開放性特征，其設計方案主要是采用GPRS數據業務接入Internet和短消息的方式，對電腦終端進行控制，還可以通過手機移動終端操控的方式，對智能家居系統進行監控，用戶可以隨時根據自己的需要對家中各個設備、環境狀況等進行查看，彌補了地域限制等問題。在ZigBee技術基礎上，進行局域網的組網，通過家居控制器，融合室內局域網和外網GSM，該系統主要包括傳感器信號采集模塊、家電端控制模塊、總控制器等，由傳感信號采集信息，并對信號進行分析，確定其是否達到預定報警值，一旦超出預定值，則給傳遞報警信號給總控制器，總控制器在分辨傳感器節點位置的前提下，通過相應算法，進行選擇操作，在智能處理的方式下，以短信息的方式通知主人，主人可以及時通過移動終端對家居狀況進行查看和了解。具體結構主要為：（1）安防子網。這個子網中包涵四大基礎模塊，即：溫度檢測模塊、煙霧檢測模塊、煤氣檢測模塊、人體紅外感應模塊。（2）燈控子網。在這個子網之中，主要有燈控制模塊和窗簾控制模塊。（3）總控制器。這是由ZigBee通信模塊、主控芯片、GPRS等構成。（4）遠程終端。這是用戶的移動接收方式，較為簡單，可以進行信息的及時接收和控制。

基于ZigBee的智能家居系統的主要功能，具體包括如下內容：（1）煤氣泄露監測。在系統節點通過煤氣傳感器監視的狀態下，當煤氣濃度達到一定的危險值時，可以將煤氣泄露信號傳遞到總控制器模塊之中，系統會立即切斷煤氣閥門，通過GSM網絡將信息傳遞到用戶的移動終端設備上。（2）防盜報警監控。在家居環境受到非法入侵時，如：家中玻璃碎裂、門窗遭受意外入侵等，傳感器可以瞬間檢測到警情，并將信號傳遞給總控制器，并在GSM網絡下將短消息傳達到用戶手中，進行報警，及時地防范家中財產的損失。（3）火災監測。系統的室內感溫探測器可以監控到家居環境中的火災隱患，當檢測到火災的存在時，及時通過GSM網絡將信號傳遞到用戶手中，進行報警。（4）病人心電監護。對病人的各項生命體征指標如：血壓、心率等，通過監護器將信息傳遞給總控制器，再以短消息的方式傳達給主人，對家中的病人進行監護。

三、ZigBee智能家居控制系統的調試

1、PCB設計調試

對PCB軟件的設計軟件采用Protel ，它依據改進型的布線規則，如：最短走線、水平、垂直等，同時，優化了內部算法，極大地提升了布線的成功率，避免了短路或網絡混亂的現象

2、GSM模塊軟件調試

在電腦端要對模塊進行測試，將模塊通過串口連接的方式，與計算機相連接，打開調試軟件，并輸入命令，在模塊正常啟動之后，檢測網絡的信號質量，進行電話呼入的測試，確定與GSM通信所契合的數據幀結構，以幀格式為依據進行編程。

3、ZigBee模塊軟件調試

這主要采用Chipcon的基于cc2430的開發套件，將協調器端程序進行下載，在協調器商端初始化的狀態下，與計算機相連，進行測試。

總之，基于ZigBee的智能家居系統在硬件和軟件系統相結合的環境下，可以方便的對家電進行控制和對安防預警，并且測試表明：智能家居系統使用遠程控制端或集中控制端都能可靠的對家電進行控制和安防信息的采集，系統具有一定的穩定性和擴展性，可以達到預期目標，滿足用戶的需求。

參考文獻：

[1]趙瑞芬.關于物聯網智能家居的初探[J].科技信息.2010（22）

第4篇：智能家居的設計方案范文

關鍵詞：智能家居；遠程操控；交互；體驗

隨著科技的飛速發展，傳統的生活方式已無法滿足人們對智能化生活的需求，家居行業也從原有的生產型向服務型轉變，使智能家居朝著以人為本的生活體驗感方向發展，室內設計的思維方式也隨之發生了根本性變化。無論是家電、照明、門鎖都可以實現一鍵智能操作，激勵設計師對智能生活進行新的探索與思考，讓用戶體驗到智能化時代的發展。智能家居是國家重點關注的一項新興產業。2021年7月13日，工業和信息化部等十部門聯合印發《5G應用“”行動計劃（2021—2023年）》的通知，文件指出大力推動5G全面協同發展，深入推進5G賦能千行百業，向著“需求牽引供給，供給創造需求”的高水平發展模式不斷邁進。推動5G與智能家居的深度融合，應用語音控制、感應控制、遠程控制等新技術，不斷豐富了5G技術的應用場景。人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是通過對人類意識和思維過程進行模擬與拓展，進而產生類似于人的行為的一門新興技術科學。家居產品+AI技術，讓產品擁有了新的生命力。5G帶來更快網速、更少延遲、更多設備的接入，拉近人與萬物智能互聯的距離，最終實現“萬物觸手可及”。智能家居以“家”為環境體驗中心，幫助我們在生活中提高時間和能耗利用率。5G（物聯網技術）+AI（人工智能技術）為“萬物智能”帶來了更多可能。用戶通過發送指令將傳統的家具設備變為物聯網設備，接入網絡端，進一步拓展AI人工智能技術在室內設計中的應用空間，實現遠程智能操控，達到互聯互通的功能，使人們也逐漸意識到人工智能對社會發展的作用。

一、智能家居在室內設計中的需求

伴隨著物聯網科學技術的快速成長與生活需求的升級，人們對室內空間的需求不再僅僅停留在居住層面。智能家居的起始都是本著為人們的生活帶來便利、安全、舒適、簡易的原則來實現可持續發展的[1]。人工智能在日常室內設計中發揮著巨大作用，通過局部改造的方式，使智能家居融合智能化的家電組合，讓場景空間使用起來更智慧、便捷。例如在宜家的線上設計平臺，用戶站在電腦前，滑動鼠標就能實現各種商品模塊的自由組合，讓各個單品發揮自身的作用，實現個性化的需求，提升時間效率。可見，人工智能已悄然滲透到我們生活的方方面面，需要我們準確抓住用戶的實際需求，把生活場景融入室內設計方案中來。

（一）情感化設計需求

在物質生活穩步提升的同時，人與環境之間的溝通及互動越來越受到重視，將智能家居系統與室內設計美學的結合與應用之間建立關聯，使智能家居產品的情感化設計得到強化，賦予室內空間設計以情感內涵，實現人們對美好生活的無限向往。設計師在智能家居的設計過程中，堅持以人為本的思想，把用戶的生活習慣放在智能家居整體情感化設計的首位，幫助人們在日常生活中，提高時間的利用率，擺脫瑣事的重復率。例如“一鍵回家”模式，智能家居會自動計算你到家還有幾分鐘，在你到家前自動幫你打開家里的空調。當主人站在家門口時，智能家居能夠自己辨別主人的身份和聲音，門自動打開后她會說：“主人今天辛苦了，歡迎回家。”晚飯過后，自動開啟“觀影模式”，在家就能享受到影院級別的觀影氛圍。智能家居最大的優勢是通過“5G+AI”技術遠程操控家中的相關設備，可以做到人未到，設備先運行，提高人們生活體驗的舒適度，把氛圍感拉滿。

（二）可持續發展需求

智能家居是綠色住宅和生態住宅的結合，把智能家居與現代室內設計相結合[2]。對于綠色住宅和生態住宅而言，智能家居也是可持續發展的延續。智能家居通過自動化的集中控制系統，控制燈具照明或其他電器設備，監控能源的消耗，減少生活中能源的浪費，實現節能環保的設計理念。智能家居的發展目標是構建管理家居設備與日常生活的智能控制系統，具備交互能力的超級機器人，滿足人們的各種情感需求。在一定程度上，根據主人的飲食、心理反應和行為習慣等進行綜合思考，自動切換不同的智能化場景模式。

（三）保障安全性需求

智能家居在室內設計中的有效應用，大大提高了人們家居生活的安全系數，避免了許多不必要的意外發生。安全防盜是用戶生活和工作中最關心的問題。通過對家居環境的監控，根據實際需求，增加攝像機的影像功能，方便用戶在工作或出差時，及時查看家中老人和兒童的生活動態，提前預警家中的安全隱患，真正將家居空間的安全做到防患于未然。

二、智能家居對室內設計的影響

當5G全面應用于家居，家庭安防與家居產品共同組成一個完整的家居智能生態圈，讓家庭生活變得更便捷、更安全、更加互動，讓人們對單一的家電產品有了更高的要求，更加注重家居場景智能化帶來的互動體驗。利用“5G+AI”技術，未來在家居服務領域中，將會衍生出更多搭載人工智能的機器人或生活管家，為人們提供生活助理、兒童教育、老人陪伴、監控監測等服務，增加更多的互動體驗。智能家居從功能上的轉變，從使用上的靈活，從設計理念上的維度拓寬，實現人與產品之間的溝通、人與環境之間的交流、人與人之間更好的生活方式。智能家居以用戶的幸福感為出發點，為住戶的生活環境帶來便利，萬物互聯是室內設計未來的發展趨勢。

（一）對室內設計風格的影響

設計師將智能家居融入室內設計中，調整兩者的關系，保證設計格局的統一。智能家居在選擇設計方案時，要體現一定的時代性，滿足用戶的居住需求。所以，作為設計師應當注重用戶的風格、愛好和環境氛圍，不能從單一的角度考慮問題，要把多方面因素考慮進來，最終選擇一套滿足用戶需求和良好環境氛圍的設計方案[3]。智能家居強調人與生活環境的和諧共生，使設計風格更具多樣性和可變性。在進行室內設計時，設計師首先要對居住環境進行綜合分析，包括家具裝飾、照明、通風、結構、空間等。比如燈光，不僅起到照明、美化作用，更屬于藝術美學的范疇，靈活運用燈光照明，可以增添室內空間的層次感。

（二）對設計理念的影響

智能家居的重點是解決在生活中遇到的麻煩，更好地提高人們生活的安全保障和品質。因此，在一定程度上要減少電能、燃氣的消耗，減少二氧化碳和其他有害氣體的排放，這一轉變帶來了室內設計理念的改變，從功能上來看，室內設計要更加注重儲藏空間的設計，對有限空間進行最大化利用，兼顧收納性和美觀性。

（三）對室內陳設的影響

在設計室內環境時，要根據不同的戶型結構，結合實際情況融入智能家居，實時美化室內造型和家具擺放，最大限度地創造優質的室內環境。室內陳設會影響整體空間格局。從簡單的家用電器到繁雜的古董字畫，可對室內環境進行點綴，應用無線遙控技術規劃陳設格局，豐富人們的日常生活。在使用家庭影院控制系統時，通過無線技術，不需要復雜的工序布線，使用互聯網技術將使電視、電腦、手機互聯，達到音視頻資源的共享。

三、智能家居在室內設計中的應用

（一）應用在客廳中

快節奏的生活壓力使人們下班后，渴望通過一鍵式聯動開啟智能化家居生活。智能家居懂得主人的情感想法，及時幫助主人處理不想去完成的家務，把家居生活打理得井井有條。當主人忙碌到無法抽身陪伴家人時，智能家居還能成為家人的“閨蜜”，在客廳通過實時語音對講、播放音樂、聊天互動，分享生活樂趣，增添“人性化色彩”，實現以人為本的高品質智能家居生活新體驗。通常情況下，客廳空間相對較大，是主人與客人進行休閑娛樂的互動空間。智能燈光照明系統，巧妙地把各種燈光的明暗變化、場景互換、電動窗簾、背景音樂的變化舞動等智能控制功能融為一體，讓家居由靜變動，讓系統更好地服務生活。聲控系統和感應系統的設計，使用戶的生活更加方便，減少電能消耗，減少資源浪費。當你需要會客時，點擊控制器的客廳會客場景，即可進入會客模式。智能家居系統的應用，使客廳空間設計更靈活多樣，功能更加多元化。

（二）應用在廚房中

對智能家居的控制不應局限于距離，通過對用戶的痛點分析，設計師應從人的生活安全出發，做好家居產品的防火設計，解決用戶在廚房使用中可能遇到的問題。通過傳感器對智能家居的家居環境進行實時監測，這樣便能在做飯時，對廚房內的溫度、火勢、燃氣等使用情況進行實時監控，一旦家中發生事故，達到報警閾值，用戶就能在終端第一時間得到報警信息，更快地求助物業或消防部門進行廚房的安全隱患處理，既能降低用戶的損失，又能給用戶帶來足夠的安全感。智能家居使室內空間設計變得更加靈活，在廚房設計中，智能烹飪為人們帶來的便利性更具吸引力。智能烹飪的操作簡單，用戶只需買好食材，在機器上選擇食譜，完成食材準備工作，再放入機器中，點擊“開始”即可進行烹飪，讓用戶每天都能吃到不同口味的佳肴。相比傳統烹飪，智能家居幫助用戶節省出大量精力去做其他事情，智能化廚房可以提升室內空間的使用率，實現廚房一體化，改變人們對廚房臟、亂、差的固有印象。

（三）應用在臥室中

在臥室設計中的重點是提高舒適性。所以，室內照明與空氣質量成為設計的關鍵點。智能家居是綠色住宅和生態住宅的結合，是把智能家居與現代室內設計相結合[4]。建立綠色生態家居環境，從情感角度出發與智能家居進行互動，形成了情感共鳴。互動是智能家居中最重要的原理，為了讓用戶有更好的體驗，交互模式必須符合用戶的行為習慣。工作日時，當你還在睡夢里，舒緩的背景音樂會喚你起床，同時上班鬧鐘會自動響起，呼喚你開始元氣滿滿的一天。周末時，會提醒主人“明天周末了，要晚點起床嗎？”當床感應到你起身時，窗簾會緩緩自動拉開。智能化的窗簾系統，滿足用戶白天夜間對自然光線的需求。當你睜開眼，傳感器會自動感應，燈的亮度會隨著環境中光線強度的變化而變化。通過床頭燈的智能控制，用戶根據需求自行選擇照明模式。隨著你離開臥室，背景音樂會自動關閉，并切換到你到達的新空間。當你在睡夢中醒來，可以選擇起夜模式，這樣室內的燈光會沿著衛生間的方向依次慢慢點亮。當你再回到臥室時，燈光會依次暗下來。當室內空氣質量不好時，可自動激活室內的新風系統對室內空氣進行循環；溫度調節系統則可根據不同季節和天氣的變化，以及不同的使用人群自動進行溫度和濕度的調節。

（四）應用在衛生間

智能家居中衛生間的功能，已不再是傳統意義上的廁所概念，人們更加關注的是衛生間的舒適與健康。在室內設計中，需要重視衛生間內部的采光和通風。一般情況下，衛生間的通風和采光，相對其他空間會弱一些。在衛生間和過道安裝感應燈，設置開關聯動，再也不用摸黑開關燈了。智能感應燈光會跟隨用戶的行走路徑，自動開啟燈光。當你走到衛生間或起夜時，傳感器感應到人一離開臥室，衛生間的燈會自動打開，當人離開超過十分鐘，衛生間的燈就自動關閉，讓我們的家居生活變得更簡單智能。在辛苦忙碌了一天之后，洗個熱水澡對很多上班族來說是個不錯的解壓方式。伴隨著使用頻率的增加，內部環境常處于相對較潮濕的狀態。安裝室內通風系統，通過自然通風和機械通風結合的方式，應用智能家居系統調節衛生間的溫度和濕度變化，可以有效提升浴室的舒適性和便利性。

四、結語

在互聯網和科技飛速發展的今天，人們對生活空間的個性化、美觀性也有了更高的需求，“5G+AI”技術已走進了我們的生活。對設計師而言，不斷進行創新實踐，通過智能家居實現“技術+藝術”的互聯，關注整個家庭智能家居設備間的互動，創造出充滿科技的未來空間。智能家居與人們的情感需求進行交互，讓智能家居生活幸福感飆升，5G時代的到來，使人工智能技術的應用更加廣泛，使萬物互聯的智能家居生活逐漸變成現實。

參考文獻：

[1]金華明.基于智能家居背景下住宅室內設計研究[J].吉林建筑大學，2019（17）：54.

[2]張晨，黃萬財.信息時代室內設計與智能家居結合的實踐與研究[J].藝術教育，2019（9）：267-268.

第5篇：智能家居的設計方案范文

Research on Smart Household System Based on Zigbee and GSM Technology

邊洪寧 BIAN Hong-ning；王紅 WANG Hong；張紅霞 ZHANG Hong-xia；張靜 ZHANG Jing

（山東協和學院，濟南 250107）

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

摘要：智能家居系統是智能家居控制技術和物聯網技術完美結合的產物。本文在系統整體設計方案、最小系統設計、ZigBee無線自動組網技術、GSM網絡遠程監控方式、系統拓撲結構、模塊的選擇及系統應用產品作了闡述。該系統能滿足現代智能家居的要求。

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.

關鍵詞 ：智能家居；ZigBee；自動組網；GSM

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

中圖分類號：TP273+.5文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）20-0151-02

0引言

隨著網絡技術和通信技術的不斷發展，以及人們對生活要求的不斷提高，實現家庭信息化、網絡化是當今智能家居系統發展的新趨勢。智能家居系統指的是在一個家居中建立一個通信網絡，將家居中各種單元互相連接起來，實現對所有網絡上的家電設備進行遠程控制和家居環境參數的監控。

目前，大多數家庭的控制網絡采用的都是有線連接，雖然有線連接方式具有穩定可靠，高速率等諸多優點，但同時具有可變性及靈活性不夠，維護和升級成本高等缺點。一小部分家庭采用小范圍的無線網絡，但僅僅局限于zigbee技術，應用的靈活性遠遠達不到人們的生活要求。本文將zigbee技術與GSM技術結合起來，利用技術穩定成熟的GSM通信技術實現了智能家居系統的遠程無線控制，提升了智能家居系統的應用空間，讓人們的生活實現真正的無限。

1系統整體設計方案

基于Zigbee和以太網的智能家居系統由監控節點、網關節點和遠程監控端組成，監控節點通過Zigbee技術與網關節點連接，網關節點通過以太網連接路由器，遠程監控端通過因特網對智能家居系統進行監控。其中監控節點又分為燈光音樂控制節點和溫濕度監測節點。網關節點由最小系統、Zigbee協調器、以太網控制模塊和視頻監控模塊組成。最小系統由控制芯片和flash存儲器組成。

整個系統由遠程控制端控制，用戶通過操作PC機上的監控界面實現對系統的監控，包括燈光音樂、溫濕度監測，系統框圖如圖1所示。

2最小系統設計

Zigbee模塊、以太網控制模塊分別通過同步串行口接口、串行外設接口與最小系統通訊，網關節點的最小系統由處理器、存儲器、電源模塊、通用異步收發傳輸器和復位電路組成，網關節點最小系統結構如圖2所示。

3Zigbee無線自動組網技術

系統以Zigbee無線的方式，通過摸屏主機，把智能開關、智能插座、紅外-射頻轉發器、情景面板、煙霧報警器、攝像頭等智能家居系統所包含的設備連接成一個完全雙向的網絡。網絡由于符合Zigbee協議標準，繼承了Zigbee網絡可靠性高、安全性強、響應快速、組網自動化、自動診斷和恢復系統故障等先天性的優勢。

ZigBee是采用碰撞避免機制[1]，每個發送的控制命令或者傳輸的數據都由接收方確認收到，并回復一個確認的信息。若沒有得到確認訊息的回復就表示發生了碰撞，將再次傳送，這樣系統信息的傳輸變得非常可靠。符合Zigbee標準的智能家居系統受到干擾的情況下減少控制失靈的可能性，系統可靠性強。

一個ZigBee的網絡最多可以包括65536個網絡設備節點。這些網絡節點可以自動組建成一個網狀（Mesh）網絡，并且新添加的節點也會自動加入到網絡中。系統實現了系統的自動組網，而無需任何的“對碼”。而且，由于系統是一個網狀（Mesh）網絡，也就是系統的插座等設備都可以作為路由來起到數據和命令傳輸中繼的作用，系統自動、動態選擇通訊路線來傳輸數據和命令。即使某一個設備出現故障，系統會自動識別故障設備并重新選擇通訊的線路，保證整個系統的通訊正常。

ZigBee提供了數據完整性檢查功能，阻止攻擊者對數據進行修改；提供認證功能，阻止攻擊者修改、模仿Zigbee設備；采用128bits AES加密算法，防止偵聽數據。

4GSM網絡遠程監控方式

ZigBee網絡范圍僅限于范圍比較小的區域[2]，因此ZigBee網絡必須與其他網絡連接實現遠程監控。遠程監控的方式包括GSM網絡、GPRS和Interner網絡三種。本系統采用GSM網絡作為遠程通信監控方式，簡答易行，可靠性好，穩定性強。

5系統拓撲結構

系統拓撲圖如圖3所示。

6模塊的選擇

6.1 Zigbee通訊模塊

選用集成的Zigbee模塊自行設計。開發周期短,不需要消化模塊的協議找,通過AT指令或API即可實現模塊的應用開發。

6.2以太網控制模塊[3]

本系統選用以太網接口芯片W5300,這款接口芯片可以支持SPI接口或者并行接口;硬件集成TCP/IP協議,同時也支持軟件TCP/IP協議;芯片可以額外連接PHY芯片,滿足物理層的特殊要求。

7系統應用產品

如表1所示，系統應用的產品在家庭中的具體使用區域。

8效果及結論

本文將zigbee技術與應用穩定成熟的GSM通信技術實現了智能家居系統的遠程無線控制。該智能家居系統通過監控節點、網關節點和遠程監控端組實現了家居內利用監控節點控制家電運行狀態以及其他家電參數，家居外利用PC機通過因特網遠程監控各節點，同時系統引入GSM技術，真正實現了對家居系統隨時隨地的無線監。該系統結構簡單，維修方便，在一定程度上加進了智能家居系統研究的進程，具有廣闊的社會應用前景。

參考文獻：

[1]李海，薛海偉.物聯網ZigBee網關的設計與實現[J].價值工程，2014：227-228.

第6篇：智能家居的設計方案范文

關鍵詞：智能家居；方案；實現；設計

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01

一、智能家居的基本現狀

隨著信息社會的飛速發展，智能化、信息化家庭已經不再是一個陌生的名詞。通過建立智能家居網絡，能夠實現通訊設備、家用電器和家庭安防裝置連接到一個家庭智能化系統上而進行異地的監控和管理，為人類提供一個更加舒適、便捷、高效的生活環境。

智能家居網絡不同于傳統意義上的家庭局域網，它是一種混合網絡，它建立的目的是提供一套完整的家庭娛樂、信息共享、家庭管理和Internet接入及遠程監控等服務功能。

二、基本組成

（一）組網方式：集中型和總線型

集中型網絡：呈星形或樹形拓撲的網絡，所有的信息都要經過主控制器，各類終端設備與主控制器形成主從關系，通過鏈路由主控制器向各個終端發送指令并對終端設備進行識別和控制。

總線型網絡：采用一條傳輸線作為總線，所有的終端設備都公用這一條總線作為信息傳輸通道，并通過既定的通訊協議傳送和接受相互間的信息，缺點主要是一處發生故障將導致整個網絡的癱瘓。

網絡類型：可分為“有線網絡”和“無線網絡”兩大類。

有線網絡：雙絞線或同軸電纜連接、電話線連接、電力線連接等；無線網絡：紅外線、藍牙和基于個人電腦的無線連接等。

（二）功能實現

根據目前國內的實際情況，智能家居應具備以下功能：

安防、防盜及報警功能：系統應該兼容大部分的報警器，做到防盜、防火、防煤氣泄漏，一旦檢測到報警信號，能夠迅速報警。

家電控制功能：不但能夠使家電的控制處于同一信息通道內，而且當人在戶外時，也可以控制家中的各種電器設備。

信息交換功能：通過與外界的連接，把所有的通信手段整合到一個網絡內，包括電話、Internet網絡、有線電視等等，讓人在使用的時候更加便捷。

（三）設計原則

可靠性：由于智能家居系統需要二十四小時不停運轉，系統的安全性、可靠性和容錯能力在設計時必須予以高度重視。

標準性：智能家居系統方案的設計應依照國際統一的標準和通訊協議進行，在保證系統擴展性的同時，還要保證不同品牌設備的兼容性。

方便性：系統在設計之初，安裝與維護的方便性也應該作為重要的考慮內容，比如系統在發生故障時，允許維護人員通過網絡在遠程對系統的工作狀態作出準確的檢查，并能夠根據診斷結果對相對簡單的系統故障進行修復，不但便于進行系統的日常維護，同時還提高了響應速度，降低維護成本；另外也需要考慮用戶對系統進行控制時的便利性。

（四）系統組成

通過了上述的分析，本文試根據不同功能對智能家居進行分析。為了保證數據的安全穩定和可靠性以及各部件通信的流暢，必須選擇國際統一的通信標準協議，并針對家庭內外的不同要求，將標準內外分開，為系統的建立打下良好的基礎。

本套系統以家庭內部網絡為依托，由主控制器（選裝）、手持終端、各種功能擴展模塊（安防、家電控制、訪客對講、遠程抄表、通訊、紅外遙控）以及各種探測器（紅外檢測器、門磁、窗磁、煙霧報警器、可燃氣體報警器）組成，組合度和靈活度非常高，通過通訊模塊與外界進行聯系。

三、系統功能的實現

（一）手持終端

手持終端可以采用掌上電腦，也可以是比較常見的智能手機，通過網絡對主控制器進行管理，進而實現系統的各個功能，并且體積小，操作方便。通過觸摸屏幕就能進行信息的檢索和數據分析。

（二）通訊

通訊模塊是系統與外界聯系的唯一通道。它的作用舉足輕重，即要保證系統數據的安全性又要做到將報警信息外傳、遠程控制命令解碼以及向主控制器放送控制指令。

在傳輸介質上，采取以太網和公用電話網兩種方案，由于以太網具有傳輸速度高、低功耗、易于安裝等優勢，并且支持幾乎所有的流行網絡協議，所以能夠在系統中得到很好的運用。

當用戶出門在外時，可以利用移動電話或者是個人電腦等終端設備對家中的各個模塊進行控制。

（三）紅外遙控

通過對紅外模塊的控制，可以實現對家電的開關、音量增減、頻道選擇等功能；當檢測到非法入侵時，可以通過紅外遙控，打開家庭范圍內的攝象設備，利用手持終端控制攝像機對報警的環境進行監控觀察。

（四）安防

既然跟安全相關，在穩定和可靠性上比其他模塊的要求會更高，所以在推薦使用有線結構，在方案設計上，不建議選擇帶安防功能的智能主機，安防與中控設備是兩個概念，安防只是智能控制里的一個子系統而以，只要是標準專業的智能中控主機都是可以對接控制的，而市面上多數的帶安防功能的主機出現，是因為多數廠家之前都是從事安防設備的，突出了安防，弱化了智能中控。所以優先選擇智能中控系統，再配套專業的安防設備。

（五）主控制器

主控制器作為各個模塊之間相互交流的平臺，通過網絡實現硬件互聯和功能的實現，可以根據實際需要選擇安裝。

第7篇：智能家居的設計方案范文

關鍵詞：電力光纖到戶；智能小區；應用研究

目前電網廣泛應用的有全介質自承式光纜（ADSS）、光纖架空復合地線（OPGW）和光纖架空復合相線（OPPC）三大系列。2009年，電力光纖到戶關鍵技術取得重大突破，世界上第一條用于商業運營的光纖復合低壓電纜（OPLC）研制成功，它由國網信通公司自主研發，集光纜、電力輸電纜于一體，支持多種傳輸技術［1］。由于將電力輸電纜與光纜功能合二為一，光纖復合低壓電纜成功解決了制約寬帶網絡入戶的瓶頸問題，被譽為“最后一千米”問題的“終結者”。OPLC是光纖入戶的又一新革命，不同于OPGW、OPPC僅適用于電網內部建設，OPLC在誕生之初就被賦予更高使命--進入用戶端。

一 電力光纖到戶

電力光纖到戶（PFTTH）是指在低壓通信接入網中采用光纖復合低壓電纜（OPLC），將光纖隨低壓電力線敷設，實現到表到戶，配合無源光網絡技術，承載用電信息采集、智能用電雙向交互、“三網融合”等業務［2］。電力光纖到戶實現了網絡基礎設施的共建共享，大幅度降低了“三網融合”成本，提高了網絡的綜合運營效率，特別在節能環保方面優勢明顯，可為居民降低能耗25%至30%，是構建節約型社會的重要手段。通過電力光纖到戶試點工程，探索智能小區、智能家居建設是提高社會信息化水平的有效途徑。

1 電力光纖到戶的必要性

（1）目前我國電力系統已建成世界上最大的、先進可靠的電力專用光纖通信網絡。但總體上又呈現“骨干網強、接入網弱”、“高端強，低端弱”的態勢，110kV以上骨干網基本實現100%光纖化；35kV及10kV中壓配電網僅僅50%光纖化；電網“最后一公里”的380V及220V用戶接入網光纖化率極低。就帶寬、容量、電磁兼容等方面來說，與電力線通信（PLC）、GPRS/CDMA無線通信等方式比較，電力光纖到戶是解決“最后一公里”接入，實現“一網通”的理想方式。

（2）一線四用將大大消除各類傳輸網絡造成的黑色污染，復合型電力導線絕對不會像PLC及其他技術那樣產生高頻電磁幅射，完全沒有EMC及可靠性等一系列錯綜復雜的技術問題和頻率管制問題。采用基于OPLC的PFTTH（電力光纖到戶）方案可以整合資源，避免重復建設，同時比傳統的電纜+光纜線路方案的網絡建設綜合成本降低40%左右；在實現電、水、煤氣等計量表信息的遠程采集和家居智能用電分析與控制同時，為用戶提供更加節能現代化的生活服務［3］。配合太陽能、風能等清潔能源應用的雙向互動，試點小區居民的平均生活能耗，可降低20%以上。

（3）只有光纖到戶才能夠真正實現智能變電站、智能電表、智能樓宇、智能家居等終端用戶的信息采集與互動化。智能電網為城市提供安全、可靠、優質的能源保障，提供經濟、便捷的服務，提供低碳發展的重要支撐，使智能城市實現的基礎。

2 電力光纖到戶展望

（1）目前我國線纜廠家研發和生產光纖復合低壓電纜的企業不多，主要原因在于同時具備電纜和光纜研發、融合、生產能力企業較少，并需要通過電網企業的入網認證。2010年，在國內大力拉動內需以及推廣3G建設、FTTH建設、三網融合、光纖到戶和電力光纖推廣等多重因素的影響下，中國的光纖光纜行業迎來了“爆炸性”增長，同時，新一輪的行業整合和投資也拉開了序幕，我國光纖光纜產業發展的船只也從危機波浪中順利靠岸。

（2）國家電網公司從2010年開始對多個地區實施試點工程，電力光纖入戶試點或調研在各地將陸續推進，這將催生OPLC 新市場和提升EPON 設備需求，從而促進我國光纖產業的迅猛發展。

二 電力光纖進入小區

電力光纖到戶,進入居民小區作為一項創新性工程，國內外沒有先例可循。2010年河南電力光纖到戶試點工程選擇三門峽舒北和南陽中實駿景兩個新建小區，總規模1852戶，其中三門峽試點小區398戶、南陽試點小區1454戶，開展了承載電力信息內網的居民用電信息采集業務和滿足社會生活需求的信息外網“三網融合”業務建設工作，促進了智能電網用電環節各項業務的建設和發展。在試點工程的樣板間中，智能用電交互、智能物業、電動汽車充電樁管理、智能安防等部分智能小區和門禁、采光控制等部分智能家居的功能均已實現。用戶在家中充分享受到智能電網發展所帶來的更加便利和現代化的生活。

1 智能用電小區的實現

（1）智能用電小區是指通過先進、穩定的通訊網絡，建立電網公司與電力用戶的雙向互動渠道，實現對家用電器的用電信息采集和控制，完成分布式能源的科學利用，輔助水、氣表自動抄收，以及其他小區安防、增值服務，具有科學、智能、節能、人性等特點，同時提供智能用電服務，實現電網與客戶實時交互響應、增強電網綜合服務能力、提升服務水平［4］。智能用電小區是智能電網用電環節的重要組成部分，智能用電小區不僅是一次技術上的革新，更是一場家居生活方式的‘革命’。

（2）智能用電小區系統采用光纖復合低壓電纜和基于以太網方式的無源光網絡（EPON）技術，為電力系統量身打造了配電自動化、用電信息采集等一系列完備的解決方案［5］。EPON是一種點到多點結構的無源光纖接入技術，具有高帶寬（1.25Gbit/s）、長距離傳輸（20km）、環境適應性強等特性。目前35kV及以上變電站基本具備了MSTP/PTN等骨干光纖通信網絡，具備了向下延伸的網絡基礎，EPON可以滿足“全光通信”的建設需求。EPON可以組成星型、鏈型、環型、樹型、混合型等網絡結構，其靈活組網天然地吻合配用電網的分布式結構，并且可以根據現場需要靈活地更換光分路器或預留光纖資源實現新增監測節點的擴容［6］。EPON的技術及組網特點使其成為智能電網接入網建設的最佳技術選擇。EPON已經被國家電網列為智能電網配用電通信建設的主選技術，實現電力光纖入戶，實現電力網、廣電網、電信網、互聯網全新的“四網融合”。

2 小區系統設計方案

（1）電力光纖到戶試點工程中立足自身實際，開展各具特色的智能用電解決方案，智能用電小區業務系統總體上包含新能源的接入與管理、智能家居、遠程管理等幾大部分，它們之間相互配合和協作，共同構成一個有機的整體。

智能用電小區樣板間是本次光纖到戶試點工程的展示窗口，體現了“三網融合”為用戶帶來的增值服務，充分體現智能用電技術先進、經濟高效、服務多樣、靈活互動、友好開放的特征。主要提供業務功能包括：高速上網、話音、視頻通信、CATV以及智能用電等。

（2）系統通信拓撲設計方案

智能用電小區業務實現有賴于其通信拓撲結構的組成與技術實現方式，通信拓撲結構則是智能用電小區業務實現的基礎。試點工程中，用電信息采集系統和“三網融合”系統選用EPON技術的全光接入網。

戶內通信技術，比較常用的包括電力線載波PLC、RS-485總線、微功率無線射頻RF、基于ZigBee規范的網絡通信和Wi-Fi，各種組網技術特色不同。通過比較以上幾種不同技術的組網方案，設計采用基于ZigBee技術和家庭網關來組建戶內通信網絡；智能交互終端則是戶內通信網絡的核心。

（3）社區信息服務系統

建立社區寬帶網站，向社區用戶提供信息檢索、查詢、和導引等功能，可實現社區內音頻點播、視頻點播、電子圖書、電子商務等功能。社區管理中心服務器和社區管理PC共用1臺高性能計算機，智能交互終端、ONU接入光分配網絡為社區提供服務。

三 結論

智能電網是未來電網發展趨勢，國家電網公司積極開展輸電、變電、配電、用電等各領域智能技術研究，于2009年11月啟動“智能用電小區關鍵技術研究”項目。智能用電小區具有用電信息采集、雙向互動服務、分布式電源管理、電動汽車有序充電、智能家居等功能。

由電力光纖到戶的必要性和快速發展情況，說明智能電網在用戶終端發展的歷史必然。在河南電力光纖到戶試點工程的實施和實現部分智能家居功能的基礎上，通過智能用電小區的系統設計方案、社區信息服務系統的設計研究，進一步擴大智能用電服務范圍，加快未來智能用電家居、智能小區的建設，進而推動智能建筑、智能城市的發展。

【參考文獻】

劉洪進，楊紅蕾，韋祖國. 光纖復合低壓電纜(OPLC)的試制與應用淺析【J】. 現代傳輸，2011（02）:35-37.

劉振亞.智能電網知識問答【M】.北京：中國電力出版社，2010:136.

章鹿華，王思彤，易忠林，等. 面向智能用電的家庭綜合能源管理系統的設計與實現【J】. 電測與儀表，2010（09）:35-38

劉振亞.智能電網技術【M】.北京：中國電力出版社，2010:358.

第8篇：智能家居的設計方案范文

關鍵詞:智能家居;室內設計;發展;應用

前言

隨著各種新技術的應用與發展，智能家居的概念已經被很多從所熟知并接受，在進行室內裝飾裝修的時候，一些設計人員必然會將其應用到設計方案之中，以此來給用戶提供更多的智能化體驗。在室內設計中智能家居按照區域功能的不同有著一定的區別，下文就針對室內幾個不同區域中智能家居的應用展開論述，為相關人員提供參考。

1智能家居的相關理論分析

智能家居理論的提出是與當前計算機技術、網絡技術、信息技術密切相關的，結合傳統的家居設計而逐步形成。在智能家居中，用戶可以根據自身的需求，利用計算機、網絡通訊技術將遙控器與燈光、電視等電器設備相聯接，發送相應的指令完成對這些電器設備的自動化控制，這樣就可以為用戶的日常生活提供極大的方便。目前智能家居還屬于發展的前期階段，相關的專家學者與技術人員在不斷研發當中，在未來的家居市場中前景也非常廣闊。目前越來越多的家居產品生產企業加入到這一陣營當中，許多優秀的品牌在迅速崛起，比如海爾、杜亞、柯帝、京東微聯等眾多企業快速打入國際市場，成為智能家居的領軍企業，而智能家居產品也正在逐步走進人們的生活當中。

2智能家居在室內設計中的應用

2．1應用于臥室當中

臥室的主要功能是家庭成員的休息，在臥室設計中的重點是提高舒適性，所以說室內照明與空氣質量成為設計的關鍵。在室內照明智能化設計方面，一般可采用雙路開關的形式實現對主臥與客臥兩路燈光的控制，可以借鑒KTV中常用的設計方法設置多個情景模式，按照人們的不同需求設計成看書模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等等，這樣就可以滿足人們的各種情景下的不同需求。當用戶需要讀書的時候只要將開關轉換到看書模式，室內的燈光就會變成明亮適中的亮度;當用戶轉換到浪漫模式的時候，室內燈光就如霓虹燈般閃爍，給人營造一種浪漫的氛圍;假如用戶在睡夢中醒來，可以選擇起夜模式，這時室內的燈光會沿著衛生間的方向依次點亮，然后再依次暗下來，當回到臥室的時候也是這樣，然后再開啟睡眠模式，全部燈亮都會熄滅。在室內亮度調節中窗簾也是一個非常重要的部分，在當前智能家居設計中設計師也會采用自動窗簾實現對室內亮度的控制，所利用的主要是單片機、電動機等驅動設備，用戶可以使用遙控裝置進行控制，可以設定窗簾開合的時間，按照每天太陽所在的不同方位合理設置，從而實現對窗簾的自動化控制。空氣質量也是智能家居需要解決的一個重點問題，可以安裝專業的控制系統來實現。例如用戶可以按照室內各個時間段室內對氧氣的需求量來設置遙控裝置，控制系統就會按照設置對室內自動輸送氧氣，以保證室內空氣清新。

2．2應用于廚房當中

廚房當然也是人們生活的主要場所，智能廚房的發展也在逐步改變著人們的生活。在廚房設計中重點應關注廚房的衛生與安全問題，基于這方面考慮，首先應配置一個垃圾處理器，通過相應的設置使廚房垃圾得到分類處理或者回收，在智能家居設計中還應安裝可回收垃圾轉化裝置，將可回收垃圾進行轉化后轉變成可利用能源二次利用，這也完全符合當前節能環保的發展理念。在廚房安全方面可以加裝智能檢測裝置，主要用來對廚房內燃氣與水的使用情況進行監測，比如監測到燃氣泄露和水管漏水的情況，就可以及時發出警報，可以直接發送到用戶的手機端，有助于用戶及時排除危險或故障，防止發生事故。還有就是當前一些智能電器在家庭生活中應用越來越普及，比如想享用什么美食就可以將食材放入智能電器，設定好程序，隨時滿足個人需求。

2．3應用于衛生間當中

智能家居中的衛生間功能已經完全脫離了傳統廁所的概念，不再單純的只是如廁與洗澡，人們更加關注的是衛生間的便捷、健康與舒適。在便捷方面，智能家居可以采用紅外線感應或者無線開關來實現對衛生間電力系統的控制，當用戶進入的時候不需要直接觸碰開關，而是燈光自動亮起、馬桶自動運行等等，當感應裝置檢測不到人的活動時就會自動停止運行。在健康方面，智能家居可以使用自動化的設備或是電器，比如智能馬桶就是其中之一，智能化水平非常高，可以完成很多細節問題，比如為如廁者進行溫水清洗、按摩，為用戶健康狀況做出診斷。在診斷過程中通過遠程診斷系統對尿樣進行相關的檢測與數據傳輸，使用戶時刻關注自身健康狀況。在舒適方面，智能家居可以對音樂系統進行智能化控制，為身處內部的人提供音樂方面的服務，也可以提供廣播或視頻。

3智能家居在室內設計中的發展分析

隨著科學技術的發展與進步，近幾年智能化技術已經進入了尋常百姓家，原來只有在展銷會上所見到的各種智能化產品已經進入了千家萬戶，帶給人們各種意想不到的極致體驗，在未來的發展中智能家居在空間方面將更加靈活，可以為用戶提供各種不同場景變換，給人以不同的虛實感受。在今后的發展中，智能家居也將更加注重環保的理念，通過監測裝置減少人們日常生活中的各種浪費，比如對水電、光照、空氣等調節，達到環保節能的目的。在未來發展中智能家居的智能化水平將不斷提高，比如傳感技術的感應將更加靈敏，數據傳輸也會更加快速、便捷，相信隨著通訊技術的發展，用戶可以直接通過手機就能實現對家的遠程控制。

4結束語

我們處在一個科學技術高速發展的時期，智能家居的發展為人們帶來各種極致的體驗，提升了人們的生活品質，使人們時刻處于便捷、舒適、健康、環保的環境當中。雖然說當前智能家居在室內設計上還沒有實現大眾化，但是我們應相信，隨著現代科技的快速發展，智能家居在室內設計應用中會很快融入到千家萬戶當中。

參考文獻

第9篇：智能家居的設計方案范文

結束日期：2017-7-10

會展地點：北京國際會議中心

承辦單位：北京振威展覽有限公司

主辦單位：中國國際商會 振威集團

會展類型：通信/通訊/電子

國家/城市：北京市

中國消費電子市場正在日益成為全球最重要的區域市場，特別是在席卷全球的經濟危機中更是凸現了中國市場在全球消費電子產業不可替代的關鍵地位。中國市場不僅已成為全球消費電子巨頭最新技術和產品的首發地之一，更將成為新技術、新產品的發源地和試金石。在中國市場的崛起中，不僅有國際巨頭，更有本土培育起來的民族品牌廠商發揮了并仍將發揮至關重要的作用。

為促進行業的快速發展，2017年北京國際智能硬件及智能可穿戴展，由振威展覽股份主辦，將于2017年7月8日-10日在北京國家會議中心隆重開幕，同期舉辦北京國際消費電子博覽會、北京國際AR/VR及互動娛樂展、北京國際服務機器人展，展會將給廣大智能可穿戴愛好者，智能品牌，智能硬件生產技術硬件及設備，貿易商等搭建一個投資洽談，交流合作及貿易的平臺。歡迎您屆時參觀參展！

從外媒近日報道中了解到，今年出現了很多令人興奮的電子產品，1月份的CES展展示了很多今年將推出的最熱最潮消費類電子產品，其中有一些已經上市，銷量也不錯，更多智能穿戴產品也將陸續推出，備受矚目。截至目前，三星、索尼、LG、松下、西T子、長虹、樂視、京東、阿里巴巴、華為、小米、聯想、魅族、360、網易、TCL、百度、Cling手環、果殼電子、樂跑、德賽等國際大牌均已收到組委會的邀請。本屆展會將集中展示最新可穿戴產品、智能手環、智能手表、智能家電、智能家居、智能汽車、汽車電子產品、各類智能硬件等。

展品范圍

智能穿戴：健康手環、智能腕帶、智能項鏈、可穿戴溫度計、智能鞋、衣服、兒童防丟等產品，體感穿戴設備、便攜式醫療設備、智能頭盔、智能腦環、智能眼鏡、智能眼罩、智能監測儀、智能護腕、智能腕表、智能布料、智能皮膚、傳感器智能服、智能T恤衫、智能手杖、智能嬰兒睡衣、指套探測器、燃料腕帶、運動等。

智能硬件平臺及方案： 智能家居、智能家電、智能插座、智能汽車、智能出行、智能門控、機器人、智能水杯、無人機、無限遠距離可控技術產品等