1、 毕业实践报告(论文)题目: 智能家居 专业: 移动互联 1目录摘要 .01 研究意义 .02 智能家居概述 .02.1 国内智能家居发展趋势 .02.2 智能家居的发展目标 .12.3 智能家居系统构成 .12.4 家庭智能化的核心 .13 智能家居的必要性 .14 家居智能集成平台系统 .34.1 智能家居 .34.2 家居智能平台系统的主要功能 .34.3 家居智能平台系统的技术特点 .34.3.1 建立家居智能平台系统 .34.3.2 通过通讯模块实现与网络家电的互联 .44.3.3 嵌入式系统的应用 .44.4 家庭自动化 .45 网络家电系统 .45.1 网络家电系统功能 .55.
2、2 网络家电系统的技术特点 .56 智能家居的发展与展望 .66.1 智能家居市场 .66.2 智能家居逇发展方向 .66.2.1 简单的无线部署 .76.2.2 家庭能源管理 .76.2.3 用户体验 .77 结语 .7致 谢 .9参考文献 .10摘要20 世纪 80 年代后，电子技术、计算机技术、特别是 Internet 网络技术得到了迅猛发展， 随着 21 世纪的到来，世界进入 Internet 网络信息时代。“Internet 网络信息技术”正在改变 我们的工作和生活，它已使我们的工作方式发生了根本的改变，而且也正在逐步在改变我 们的生活方式，当今电子技术、通讯技术、计算机技术和网络技
3、术应用在家居生活中，这 便是我们的智能家居系统。现代家居中的安防、音响、有线电视、网络等管理及控制等设 备也越来越多，从可视对讲、家庭安防、背景音乐、广播电视到家居的灯光、电器的智能 控制，子系统越来越多、线路也越来越复杂。在满足日益增长的功能需求的同时，提高系 统的集成度，提升系统的性价比，并使安装及维护工作更为简单化，使系统有更好的稳定 性、灵活性和兼容性，是现代家居智能化的发展趋势。智能化小区、智能家居系统中领先 的设计理念，也是这个行业发展的方向。系统中所提供的功能除了安全、可靠、便捷外， 更进一步强调系统的联动和信息的服务，从而使智能化小区、家居智能系统更突显其人性 化，让现代科技能
4、真正提升人们的生活质量。 独立运行的智能家居系统，它利用业主家中的电话和宽带来实现电话和网络的远程控制， 摆脱了小区智能家居系统繁琐的安装调试过程，基本上实现了“即插即用”，更有利于智 能家居产品在市场的推广和应用。产品涉及到单片机控制技术、通信技术、计算机技术和 音视频处理技术等多个领域，集成了可视对讲、安防报警、消息发送、ID 门禁、增值服务、 家电控制、场景控制、远程控制、视频监控、电话留言、访客留影等功能。建筑智能化应 包括公建和居民小区两部分，智能化小区应涵盖小区公共智能化系统和家居智能系统。这 些系统包括：小区对讲系统、门禁系统、小区周界防范系统、监控系统、背景音乐系统、 停车场系
5、统、自动抄表系统、卫星及有线电视系统等等。关键词：智能家居1 研究意义随着信息技术的飞速发展，可以预见，不远的将来智能家具市场必将迎来它的繁荣发展阶段。但是，当前的智能家居产品大都功能贫乏，系统设计不规范，较难适应当前的发展形式，同时智能家居技术在我国还是刚刚起步，许多技术标准都还不统一，还有很多工作需要做。因此加强这发面的研究，如何选取合适的技术，进行合理的方案设计，进而组建一种符合我国国情的、具有自主知识产权的智能家居系统已成为当前智能家居领域中极富挑战的课题。2 智能家居概述2.1 国内智能家居发展趋势自 1984 年美国建成第一座智能建筑以来的近二十年中，在世界范围内，智能建筑以一种崭
6、新的面貌和技术，迅速在各地展开，并已成为 21 世纪建筑业的发展主流。智能建筑主要分为两大类，一类是以公共建筑为主的智能大厦，如写字楼、综合楼、宾馆、饭店、医院、机场航站楼、体育场馆等。另一类则是以住宅为主的智能化住宅小区。国内的小区智能化，经历了从初期因为不了解而盲目上马导致的智能小区过热，到被寄予过高期望值的小区智能化泡沫破灭之后的智能化小区的低潮徘徊，现在，智能小区已经逐步走向理性与务实的发展阶段。19951999 年期间，国内的智能小区逐步兴起，人们对智能小区的热情空前高涨，全国上下许多大中城市的房地产商都将自己开发兴建的住宅小区标以“智能小区”、“3A 型智能小区”、“5A 型智能小
7、区”等等，一时间智能小区成了房地产商开发销售的热点和卖点。由于智能化小区缺乏统一的技术标准，智能化相关产品不成熟，房地产开发商贪大求全、盲目追求智能化以及专业知识欠缺导致鉴别能力不足等原因，造成部分建成的小区智能化系统运行不正常、系统性价比低下，使用的系统与设备不符合标准化及开放性的要求。到 2002 年，智能化小区的建设出现了相对比较混乱的局面，严重降低了小区智能化系统在住户、开发商心目中的地位，小区智能化发展进入低潮期。自 2003 年开始，房地产市场在高速发展之后逐步趋于理性，房地产开发商对智能化有了比较深入的理解，智能化相关技术及产品逐步成熟，国内外著名公司纷纷介入智能化领域等原因，大
8、大促进了智能化行业的发展，小区智能化行业正逐步向着理性与务实的方向发展。122.2 智能家居的发展目标智能小区的基本目的是达到人与建筑及环境的共生共荣，满足住户在安全性、居住环境的舒适性、便利的社区服务与社区管理、具有增殖应用效应的网络通信等方面的实现的和个性化需求。如何根据小区特点，赋于小区各种功能以适应该小区居民的需求，并在智能化方面有着自己的特点，这是智能小区应有的追求。2.3 智能家居系统构成智能小区的概念至今在国际上还没有形成共识，存在着很多种说法。其中，比较概括的说法是：智能小区是指配备有智能化系统的居住区，达到建筑结构与智能化有机结合，并能通过高效的管理与服务，为住户提供一个安全
9、、舒适与便利的居住环境。小区智能化系统包含十几个子系统，对于众多的智能化子系统，也存在着多种不同的分类方法。如建设部住宅产业化促进中心颁发的“全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则”(修订稿)，将小区智能化系统分为：安全防范系统、管理与监控系统、通信网络系统。网络集成平台包括家庭网络、控制网络、宽带网络、电话网络、有线电视等网络，是整个小区智能化系统的支撑平台。2.4 家庭智能化的核心小区的智能化，涉及小区的周边、小区内以及住户家庭的智能化：在智能化住宅小区的周边及智能住宅小区内设置安全防范系统，并在住宅家庭内设置可视对讲、防盗报警探测器、紧急求助和报警按钮、可燃气体探测报警等家庭安
10、全防范系统，设置三表（或四表）出户计量系统，家电控制以及电视、电话和计算机网络服务，为住户需求的高速通信提供可能。家庭智能化部分与住户生活息息相关，不但满足了住户的安全需求，而且满足了住户生活的舒适性、便利性，从根本上改善住户的居住环境和提高住户的生活水平，改变住户的生活方式，是小区智能化的核心。3 智能家居的必要性随着电子技术在现实生活中的广泛应用，人们越来越感受到电子产品为生活所带来的各种便利，特别是在 20 世纪 80 年代，智能家居的出现更为人们享受生活提供了3一个广阔的平台。智能家居，或称智能住宅，是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通讯、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理
11、为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。它在保持了传统的居住功能的基础上，摆脱了被动模式，成为具有能动性智能化的现代工具。智能家居不仅提供了全方位的信息交换功能，还优化了人们的生活方式和居住环境，帮助人们有效地安排时间、节约各种能源，实现了家电控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、计算机控制、定时控制以及电话远程遥控等功能。智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起的，自从美国在 1984 真正的智能建筑出现以来，国外已经有将近 30 年的研究历史，而国内在这方面的研究相对较晚
12、，从 2003 年才逐步应用于高端市场，而且标准不统一，如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力，使得智能家居的开发与建设成为 21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高，而智能家居在节能方面的效果优势非常明显，因此具有非常广阔的市场前景。随着家庭智能化在世界范围内的日渐普及，智能家居在上个世纪末悄然走进了中国市场。近年来，智能家居频繁地出现在各大媒体上，一时之间成了人们耳熟能详的词汇。但是，通常媒体上常见的有关智能家居的介绍，事实上却误导了人们对智能家居的认识，使人们不知道如何将其与自己的家庭联系起来。其
13、实，智能家居，简而言之就是智能化装修，将家庭生活智能化，其应用也就是人们身边天天做的事。例如：清晨，柔和的灯光和音乐把您全家从梦中唤醒；厨房内，定时控制器早已“命令”微波炉早已把早餐热好；上班之前，您只要按动遥控器上的一个键，家里的电灯和用电器就全部关上，安全防范系统自动进入警戒状态。傍晚下班，您在车上用手机拨打家里的电话，遥控打开了客厅里的空调和浴室里的热水器，回到家中，马上就可以享受到清凉或温暖并洗一个舒服的热水澡；晚上，您用家庭影院欣赏最新购买的大片，只要根据预先设置好的场景控制功能，按下遥控器上一个按键，窗帘就会徐徐拉上，灯光自动调节到柔和的亮度，同与此时，电视机、DVD机进入播放状态
14、 4以上这些在几年前看来近乎神奇的功能，现在已不再是遥不可及的梦想，也不是常人无法企及的富豪生活，它只是智能家居产品给人们带来的众多便利与安全中的一部分，是家居生活智能化的最直接的体现。4 家居智能集成平台系统4.1 智能家居智能家居是指利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，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
15、助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。家居智能的基本目标是：将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术（HBS）连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。4.2 家居智能平台系统的主要功能作为小区智能化系统的核心，家居智能平台系统通过其核心设备家庭智能终端来实现家庭智能化的功能。家庭智能终端是智能家居的心脏，通过它实现系统信息的采集、信息输入、逻辑处理、信息输出、联动控制等家庭智能化功能。4.3 家居智能平台系统的技术特点4.3.1 建立家居智能平台系统家庭网
16、关是智能家庭局域网的核心部分，主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信网络之间的数据交换功能，同时网关一般还负责家庭智能设备的管理和控制。运用计算机技术、微电子技术、通讯技术，家庭智能终端（家庭网关）将家庭智能化的几乎所有功能集成起来，使智能家居建立在在一个统一的平台之上。首先，家庭网关要保证信号在家庭内部各智能化设备之间、家庭内部网络与外部网络之间的传输通畅、准确，其次，还要保证能够识别通过网络传输过来的指令是合法的而不是5“黑客”的非法入侵。因此，家庭智能终端既是家庭信息的交通枢纽，又是信息化家庭的保护神。4.3.2 通过通讯模块实现与网络家电的互联为实现家
17、用电器的网络功能，每台家电都要拥有通讯模块。对于不同的物理传输介质，需要有不同的通讯模块，通讯模块成为传统家电升级为网络家电的接口，这是网络家电系统的核心。为保证各家电之间以及家电网络和网关之间的正确通信，必须制订一套完整的通讯协议。4.3.3 嵌入式系统的应用传统的家用电器，绝大多数是由单片机控制，从传统家电升级为网络家电之后，为实现网络技术和家电控制系统的无缝连接，将具有网络功能的嵌入式软件和单片机的控制软件程序作了相应的调整，使之有机地结合成完整的嵌入式系统。4.4 家庭自动化家庭自动化系指利用微处理电子技术，来集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、空调、热水器、电脑
18、设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等。家庭自动化系统主要是以一个中央微处理机（Central Processor Unit，CPU）接收来自相关电子电器产品的讯息后，再以既定的程序发送适当的信息给其它电子电器产品。中央微处理机必须透过许多界面来控制家中的电器产品，这些界面可以是键盘，也可以是触摸式荧幕、按钮、电脑、电话机、遥控器等；消费者可发送信号至中央微处理机，或接收来自中央微处理机的讯号。家庭自动化是智能家居的一个非常重要的系统，是智能家居的核心，随着网络技术的普遍应用，网络家电的逐步成熟，家庭自动化的许多功能将融入到这些新产品中去。可见，家庭自动化是智能家居的研究方向。5 网
19、络家电系统网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品。网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络，同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接，从而形成网络家电系统。6可见，网络家电技术包括两个层面：首先就是家电之间的互连问题，也就是使不同家电之间能够互相识别，协同工作。第二个层面是解决家电网络与家庭网络、外部网络的通信，使家庭中的家电网络真正成为家庭网络、外部网络的延伸。海尔集团根据社区智能化以及家电的发展趋势，结合小区智能化技术以及家电网络化技术，开发了包括家庭网关（家庭智能终端）、网络空调、网络热水器、网络洗衣机、网络洗碗机、网络冰箱、网络微波炉等在内的
20、全系列网络家电产品，技术先进、产品系列全。5.1 网络家电系统功能远程控制：通过远程的电脑，或者电话、手机，便可以对家中的热水器、空调等电器进行操作。如可进行空调、热水器的远程开关，还可以进行温度等的调节。 远程查询：通过远程的电脑，可以查询到家中电器的工作状态，如空调、热水器等是否关闭。可以实现集中控制与管理：可以实现对家电的集中统一控制与管理。如可以科学分配电力等能源供应，实现分时供电，合理调配大功率电器的协调运行。可以实现故障信息自动诊断、反馈：家电的故障信息以及使用不正确的信息可以自动诊断、并反馈到服务中心的计算机系统中，使厂家能立即为用户提供远程或上门服务。生活模式控制：联在家庭网络
21、上的电器，可以根据主人的生活规律和生活习惯，通过自学习，自动起停、自动改变运转状态，从而大大简化操作，方便人们的日常生活，从根本上提高人们的生活质量。5.2 网络家电系统的技术特点海尔网络家电系统，是家庭网络技术、家电控制技术、社区智能化技术等互相结合的产物。它从满足用户需求的角度出发，采用了国际上成熟的基础技术，完成了以上技术的跨学科整合。要实现对家用电器的远程控制和家电的互操作，必须解决家庭组网和网络接入的问题。和企业网不同，家庭组网目前还面临着一些技术问题，如用户的联网要求必须价格低廉、易于安装、配置和使用，不需要很多技术维护知识等，同时，家庭联网还必须考虑物理传输介质的问题，使新建住宅和老式住宅均可以方便地组网。
