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智能家居論文范文第1篇

關鍵詞：家庭控制器自動監控安全防范

l引言

隨著國民經濟和科學技術水平的提高，特別是計算機技術、通信技術、網絡技術、控制技術的迅猛發展與提高，促使了家庭實現了生活現代化，居住環境舒適化、安全化。這些高科技已經影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質量，家居智能化也正是在這種形勢下應運而生的。

2智能家居控制系統概述

智能家庭控制系統是以HFC、以太網、現場總線、公共電話網、無線網的傳輸網絡為物理平臺，計算機網絡技術為技術平臺，現場總線為應用操作平臺，構成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統。

智能家居控制系統的總體目標是通過采用計算機技術、網絡技術、控制技術和集成技術建立一個由家庭到小區乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統，以此來提高住宅高新技術的含量和居民居住環境水平。

系統通常由系統服務器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調制解調器頭端設備CMTS、交換機、通訊器、控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等主要部分組成。

3智能家居控制系統功能

智能家庭控制系統的主要功能包括家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范三個方面。

3．1家庭通信

家庭通信可采用電話線路、計算機互聯網、CATV線路、無線局域網等方式。

(1)電話線路

通過電話線路實現雙向傳輸語音信號和數據信號。

(2)計算機互聯網

通過互聯網實現信息交互、綜合信息查詢、網上教育、醫療保健、電子郵件、電子購物等。

(3)CATV線路

通過CATV線路實現VOD點播和多媒體通信。

(4)無線局域網

通過無線收發器、天線、各種無線終端，實現雙向傳輸數據信號。

3．2家庭設備自動監控

家庭設備自動監控包括電器設備的集中、遙控、遠距離異地(通過電話或Internet)的監視、控制及數據采集。

(1)家用電器的監視和控制

按照預先所設定程序的要求對熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進行監視和控制。

(2)熱能表、燃氣表、水表、電度表的數據采集、計量和傳送根據小區物業管理的要求所設置數據采集程序，通過傳感器對熱能表、燃氣表、水表、電度表的用量進行自動數據采集、計量，并將采集結果遠程傳送給小區物業管理系統。

(3)空調機的監視、調節和控制

按照預先所設定的程序，根據時間、溫度、濕度等參數對空調機進行監視、調節和控制。

(4)照明設備的監視、調節和控制按照預先設定的時間程序，分別對各個房間照明設備的開、關進行控制，并可自動調節各個房間的照度。

(5)窗簾的控制

按照預先設定的時間程序，對窗簾的開啟／關閉進行控制。

3．3家庭安全防范

家庭安全防范主要包括多火災報警、可燃氣體泄漏報警、防盜報警、緊急求救、多防區的設置、訪客對講等。家庭控制器內按等級預先設置若干個報警電話號碼(如家人單位電話號碼、手機電話號碼、尋呼機電話號碼和小區物業管理安全保衛部門電話號碼等)，在有報警發生時，按等級的次序依次不停地撥通上述電話進行報警(可報出家中是哪個系統報警了)。同時，各種報警信號通過控制網絡傳送至小區物業管理中心，并可與其它功能模塊實現可編程的聯動(如可燃氣體泄漏報警后，聯動關閉燃氣管道上的電磁閥)。

(1)防火災發生

通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、臥室等的感煙探測器，監視各個房間內有無火災的發生。如有火災發生家庭控制器發出聲光報警信號，通知家人及小區物業管理部門。家庭控制器還可以根據有人在家或無人在家的情況，自動調節感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。

(2)防可燃氣體泄漏

通過設置在廚房的可燃氣體探測器，監視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。如有燃氣泄漏家庭控制器發出聲光報警信號，并聯動關閉燃氣管道上的電磁閥，同時通知家人及小區物業管理部門。

(3)防盜報警

防盜報警的防護區域分成兩部分，即住宅周界防護和住宅內區域防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關，在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內區域防護是指在主要通道、重要的房間內安裝被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備(門磁開關、玻璃破碎探測器)設防，住宅內區域防護的防盜報警設備(紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器)撤防。當家人出門后，住宅周界防護的防盜報警設備(門磁開關、玻璃破碎探測器)和住宅內區域防護的防盜報警設備(被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器)均設防。當有非法侵入時，家庭控制器發出聲光報警信號，并通知家人及小區物業管理部門。另外，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。

(4)訪客對講

住宅的主人通過訪客對講設備與來訪者進行雙向通話或可視通話，確認是否允許來訪者進人。住宅的主人利用訪客對講設備，可以對大樓入口門或單元門的門鎖進行開啟和關閉控制。

(5)緊急求救

當遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發生時，按動報警按鈕向小區物業管理部門進行緊急求救報警。緊急求救信號在網絡傳輸中具有最高的優先級別，由于是人在緊急情況下的求救信號，其誤報的可能性很小

4智能家居控制系統類型

4．1系統類型

智能家庭控制系統可分成采用公共電話網的智能家庭控制系統、HFC的智能家庭控制系統、以太網的智能家庭控制系統、LonWorks的智能家庭控制系統、KS485的智能家庭控制系統、無線網的智能家庭控制系統等類型。

4．2基本特點、功能、適用范圍

(1)采用公共電話網的智能家庭控制系統采用公共電話網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602第14頁。

·基本特點：家庭智能控制器內配置了與電話線連接的收發器，利用電話網絡作為信息傳輸網。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

·系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器(內置了與電話線連接的收發器)、路由器、收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區)工程，利用原有的電話線就可實現數據信號的共網傳輸。

(2)采用HFC的智能家庭控制系統

采用HFC的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602第15頁。

·基本特點：家庭智能控制器內配置了CableModem，利用有線電視的HFC網絡作為信息傳輸網。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

HFC網絡采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當上網人數較多時，上網的速度會變慢。由于CableModem設備費用較高，用戶網絡的開通費用高。

·系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器(內置了CableModem)、路由器、電纜調制解調器頭端設備CMTS、有線電視傳輸網絡、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成o

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區)工程，僅將原有的有線電視HFC網絡進行雙向改造，就可實現數據和圖像信號的共網傳輸。

(3)采用以太網的智能家庭控制系統

采用以太網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602第16、17頁。

·基本特點：家庭智能控制器內配置了以太網網卡，利用以太網作為信息傳輸網。以太網同時支持住戶計算機和智能家庭控制系統。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

以太網傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。根據傳輸距離的要求，由小區物業管理中心至各樓交換機采用5類以上4對對絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機至家庭控制器采用超5類4對對絞電纜。

·系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器、路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建和改造的智能化住宅(小區)工程，用以太網實現數據和圖像信號的雙向傳輸。

(4)采用LonWorks的智能家庭控制系統采用LonWorks的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計《智能家居控制系統設計施工圖集如3X602第21、22、23頁。

·基本特點：采用一個覆蓋全部ISO／OSI標準七層通信協議、開放性的LonWork總線技術，一臺系統服務器最多可連接127臺LONWorks路由器，一臺LonWorks路由器最多可連接63臺家庭控制器。每臺家庭控制器為LonWork一個通道上的網絡節點，每個網絡節點包括有神經元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個通過媒介通信的收發器和與監控設備接口的I／O設備(電路)、存儲器等。

LonWorks直接通信距離可達2700m(雙絞線、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達1．25Mbps(此時有效傳輸距離為130m)。LonWorks路由器至小區物業管理中心線路長度超過2700m時，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據需要也可采用同軸電纜或電力線。

·系統組成：由系統服務器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程。

(5)采用KS485的智能家庭控制系統

采用KS485的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集>03X602第18、19、20頁。

·基本特點：KS485串行接口總線為主從式網絡，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。RS485串行接口總線的傳輸介質采用雙絞線，它可以高速地進行遠距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術指標如下：傳輸速率為10Mbit／s時，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時，最大傳輸距離是1200m。

·系統組成：由系統服務器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程。

(6)采用無線網的智能家庭控制系統

采用無線網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集>03X602第24、25頁。

·基本特點：利用無線作為信息傳輸網，該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統服務器至家庭控制器、家庭控制器至各種現場末端裝置均采用無線傳輸方式，小區、樓內、戶內無需布線，施工簡單，可以節省施工的投資。

無線網的工作頻率符合IEEE802．11b標準要求。

·系統組成：由系統服務器、家庭控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區)工程，不用敷設線路就可實現數據信號的傳輸。

5系統設計及產品選用要點

5．1智能家庭控制系統類型的選用

新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系統、以太網的智能家庭控制系統或采用RS485的智能家庭控制系統。改造的智能化住宅(小區)工程，宜采用公共電話網的智能家庭控制系統、HFC的智能家庭控制系統或無線網的智能家庭控制系統。

5．2家庭控制器的選用

家庭控制器的選用主要包括功能、總線技術及模塊化設計、擴展功能、可按用戶的基本要求進行配置等方面的選用要求。

(1)家庭控制器功能的選用

家庭控制器通常具有以下功能：

·家庭防盜報警；

·家庭火災報警；

·家庭燃氣泄露報警；

·家庭緊急求助；

·遠程設防與撤防；

·遠程報警；

·訪客對講；

·家用電器監控；

·家用表具數據采集及處理；

·空調機監控；

·接入網接口；

·小區電子公告；

·信息查詢；

·家用設備報修等。

(2)家庭控制器功能的選擇

在工程設計中，家庭控制器功能的選擇可參見下表所示。

5．3總線技術及模塊化設計

·家庭控制器要求采用總線技術，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；

·家庭控制器要求采用模塊化設計，以便用戶可以根據需求選擇不同的模塊完成不同的功能。

5．4擴展功能

家庭控制器要有一定的擴展功能，考慮能適應今后發展的需要。

5．5可按用戶的基本要求進行配置應能根據用戶提出有哪些被控設備及監視控制要求(功能要求)等因素，來對家庭控制器組成進行配置，包含模塊種類的選擇和各種模塊數量的選擇。6設備的安裝

6．1交換機、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱

這些設備均應安裝在電氣豎井內或公共走道的墻上(內)。

6．2家庭控制器

暗裝(或明裝)在墻內(上)，其底邊距地面1．4m左右。家庭控制器應設置在住戶大門附近(宜距戶門0．5m以內)，且容易操作(包括設防與撤防)的地方。

6．3可燃氣體探測器

安裝在廚房內的燃氣管道、灶具附近，當住戶使用的是天然氣，燃氣探測器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以內的地方；當住戶使用的是液化石油氣，燃氣探測器安裝在距地面300mm以內地方。

6．4感溫探測器設置在廚房內，它吸頂棚安裝。

6．5感煙探測器設置在起居室、臥室等房間內，它吸頂棚安裝。

6．6緊急按鈕開關

設置在起居室沙發和主臥室床頭附近的墻上，及衛生間的墻上。緊急按鈕開關暗裝在墻內，其底邊距地面0．5m~1．2m。

6，門(窗)磁開關

安裝在門扇和門框內或窗扇和窗框內。

6．8玻璃破碎探測器

安裝在窗戶和玻璃門(陽臺)附近的墻上或吸頂棚安裝。

6．9被動紅外侵入探測器和被動紅外／微波雙技術探測器

安裝在住戶的主要通道、重要的房間內，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。

6．10紅外遙控器

安裝在被控電器設備正面附近的墻上，距離不能超過紅外線工作范圍，且與電器設備之間沒有遮擋。

7工程設計實例

以二室戶型為例介紹戶內的智能家庭控制系統設計，設計標準采用康居住宅先進級(3A)。采用以太網的家居控制系統，家庭控制器與戶內各模塊之間采用R．$485總線，家庭控制器可通過電話線或計算機網絡接收控制指令、發出信息，所選用的家庭控制器具有可視訪客對講功能。家居控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集>03X602第17頁，二室戶型家居控制平面圖參見圖1、2所示，家庭控制器與室內設備的連接參見圖3所示。

在起居廳、臥室設置了感煙探測器，廚房設置了感溫探測器、可燃氣體探測器，各房間的窗戶、陽臺推拉門上及附近設置了門(窗)磁開關和玻璃破碎探測器，起居廳設置了被動紅外侵入探測器，起居廳、臥室、衛生間設置了緊急按鈕開關。對電、水、燃氣進行計量；可對餐廳、起居廳、臥室的燈進行控制；當可燃氣體探測器探測到有燃氣泄漏后，聯動控制關閉燃氣管道上電磁閥、開啟排煙風機；當有各種探測器報警后，聯動警報發聲器發出報警聲音。

家庭控制器共提供13路輸入：電度表(電度表安裝在照明配電箱內)、燃氣表、熱能表、可燃氣體探測器、感溫探測器、感煙探測器、緊急按鈕開關、被動紅外侵入探測器、玻璃破碎探測器各1路，水表、門(窗)磁開關各2路。

家庭控制器共提供7路輸出：警報發聲器控制1路、燃氣管道上電磁閥控制1路、排煙風機控制1路、照明控制4路。

三室戶型、復式結構、別墅的智能家庭控制平面圖及家庭控制器與室內設備的連接參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602。

智能家居論文范文第2篇

我國早在20世紀末期和21世紀初期就開始智能化家具方面的研究和開發，通過一段時間的摸索，在科研和技術上也都取得了一定的成果。如通過在知網上對以“智能化”和“家具”為關鍵詞進行檢索，可以看在早在1995年就有相關學者對智能化家具進行了研究。從1995年至今，我國在智能化家具方面的研究可查的已經有將近100篇之多，其中還不包括專著等文獻資料。此外，在智能化家具設計開發上現今也卻了一定的成就。如有些家具生產商和設計人員設計出了具有自動加熱與保溫的功能餐桌；可以自動調節溫度、角度的高度指標的床類家具；能對嬰兒尿床時立即發出警報的嬰兒床等。從整體來看，我國的家具智能化設計方面還處于起步階段，主要表現在以下幾點：產品技術含量低、可以實現的智能功能少、安全性有待于進一步完善、普及型和個性化發展方向還有待摸索。

2智能化家具設計的多元化發展方向

2.1智能化家具設計向功能性多樣化方向發展

統觀我國的智能化家具的設計現狀還是主要以體現家具的智能化為主。與國外的智能化家具設計相比，在功能性多樣化的體現方面還有很大的差距。我國智能化家具設計的多元化發展的方向基本的一點即是實現設計上的多樣化功能。不僅要體現智能化家具的某一項功能，還要結合先進的科學技術手段進行多種功能共同實現的目標。如智能化的燈具在設計時可以通過不同的技術手段間的融合來達到自動開關、自動控制光照強度以及自動控制局部范圍內的溫度等多項功能的實現；智能化餐桌通過多元化設計同時實現滿足不同數量的人使用和對餐桌上的食物進行保溫等多項功能的。

2.2智能化家具設計向普及化方向發展

隨著人們生活水平的提高。智能化家具的受眾已經不僅僅限于某些富裕的群體，它也開始進入尋常的百姓家。它的消費群體開始向普通的人民大眾轉移，那么對于文化程度處于中等水平的普通大眾來說，智能化家具設計中的高的科技含量往往使他們望而卻步，對其使用技術難以熟練掌握。所以，智能化家具設計的一個多元化的發展方向即使促進它的普及性。這需要設計人員在對智能化家具進行設計時要充分考慮使用者和所使用的場合，確保家具的可接受程度和便于操作性。

2.3智能化家具設計向安全性方向發展

如前文所述，智能化家具的組成都是一些與電相關的元件，一些運行型的家具也需要電來支撐和某些金屬或者材質來構成。這些動力系統或原料在智能化家具設計中的應用就在一定程度上提高了智能化家具使用的危險性。故而，在設計人員對智能化家具進行設計時要充分考慮到使用者在使用家具時的安全性,將電路控制在安全電壓范圍之內,并要在絕緣和接地方面做到很好的防護措施；必須有過載和漏電保護裝置及良好的散熱措施;在設計時還要考慮到當使用不當時,要將緩沖裝置和自動停機等功能考慮到設計中去。

2.4智能化家具設計向個性化方向發展

智能化家具設計向個性化方向發展主要是針對社會上某些群體而言的，如老人和兒童以及一些特殊群體等,設計人員對智能化家具進行設計時要針對這些群體設計出具有一定針對性，能夠體現個性化服務和個性化專長的特點。如針對老人和兒童設計的具備一定監管、娛樂、安居和護理特性的桌案類、坐臥類等智能化家具。

3結論

智能家居論文范文第3篇

關鍵詞：移動終端 交互設計 圖形創意 品牌應用軟件

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一、藝術設計中的圖形創意

藝術設計中圖形的目的是創造一種可以快捷地傳遞信息的印象，以再現特定的信息。作為藝術設計中視覺傳達設計的基礎，好的圖形設計離不開創意的支持，甚至可以將圖形設計的過程看作是創造性思維的實現過程。圖形創意本質上是一種思維過程，它將人眼看到的信息以思維創意的過程表現出來，并用理性的分析手段形成圖形作品。創意過程中設計到多種思維方式，如形象思維、抽象思維、逆向思維、邏輯思維等。

圖形設計中的優秀創意因素需要具備幾個必要條件，首先圖形設計的創意要有獨到的視點，在立意精巧的同時又要符合人的邏輯思維；其次視覺上要有一定的沖擊力，創意表達的信息在說明要描述問題的同時還應該有深刻的寓意。圖形設計的創意始于推演主題，設計之初就要思考如何切入主題，推演圖形設計要傳達的信息主題，從而保證圖形設計中的思維始終圍繞主題進行。

圖形創意的構型形態包括同構、解構兩種。[1]同構本質上是一種映射，是用其他事物表象出某種物象的結構；要想表征兩種物象之間的同構關系，就必須要找到它們之間的共同點和相似點，而同構因素可以從內容、輪廓等事物的形上尋找。解構的過程和同構相反，它是將自然形分解、打散，并按照既定意圖再次組合的構形方式，這一過程中創造圖形的過程實質上就是“在尋找同構因素的同時打散、分解并重新組合的過程[2]”，如圖1所示。

二、移動終端上的交互設計

交互設計一般被認為是涉及支持人們日常工作與生活的交互式數字產品的設計，它致力于了解用戶的期望，了解用戶與產品交互時的感受，其目的是使用戶可以輕松地與信息時代的數字化產品進行溝通，設計更加有效的交互行為和方式，從而使產品更加易用，可以認為交互設計就是為了更好的使人與產品溝通、交流的設計方式。對使用數字化產品過程中的行為與界面進行交互設計，以此在用戶與數字化產品之間建立一種有機聯系，最終達到有效促進交流的作用，這就是交互設計的目的。

隨著智能手機的普及，手機的功能也多種多樣，在進行手機的交互設計及界面設計時就需要根據屏幕分辨率、字號以及行距等將這些功能進行分類和整理，并根據交互需求說明、交互類型、交互結構模型等因素，劃分手機應用界面的結構模塊，并根據手機屏幕要顯示信息的相關內容及順序，結構化設計交互元素；當應用的菜單結構及顯示信息結構一致的情況下，還需要進行屏幕、窗口以及菜單等的結構設計、顯示要素的布局設計等[3]；完成了總體布局設計及結構設計后，還需要進行應用界面的美觀設計，以利用強烈的視覺沖擊達到品牌推廣的目的。

優秀的移動終端界面設計不僅要方便用戶操作，還應該可以使用戶在陌生環境及有限時間內較快掌握其使用方法。移動終端的交互設計主要可以分為兩方面：人識別手機的過程和手機對人的交流反饋過程。人識別手機的過程就是消化手機界面表達的寓意的過程，是用戶采集手機圖標、文字、菜單等信息，并加以識別和理解，最后對比所學知識的過程。在人識別手機的時候手機還需要恰當地給人反饋，這種雙向性的交互才是真正的以用戶為中心的交互設計。手機對人的反饋主要包括目標導向設計和信息反饋兩種。目標導向設計是一種針對手機產品存在的問題提供解決方案的設計，而且這種解決方案可以滿足用戶的需求和目標。目標導向設計揣摩了用戶的心理和使用習慣，可以對用戶進行下一步操作有所幫助，方便用戶在不同操作間直接跳轉，減少用戶的操作麻煩。

移動終端上的交互設計就是一種新的傳遞信息的方式，使用戶更加自然、更加人性化地交流并接受信息，減少用戶再學習的過程，而不是將信息強加于人。作為日常生活中用戶信息處理的重要工具。隨著多點觸摸技術、重力感應等移動終端新技術的發展，移動終端上的交互方式也開始變得多種多樣，但是對這些新技術的不合理利用也會在交互過程中出現效率及自然性等問題，隨著這些問題暴露得日益明顯，移動終端應用設計師們也開始越來越關注移動終端上用戶與產品的交互問題。另外，在移動終端上設計具有交互的應用時要考慮移動終端的型號等因素，這無疑會增加交互設計的難度。移動終端的顯示區域較小，難以實現多窗口同時運行，所以桌面交互設計中，用戶在桌面同時進行多種操作的模式并不可行。鑒于這種限制，桌面上的交互設計模式在移動終端上應用時不得不被精簡和壓縮，這就需要借助良好的交互設計彌補這一缺陷。目前移動終端上的交互設計正處于發展的早期，在進行交互設計時如果充分考慮到用戶的認知特征、視覺交互設計因素以及移動終端的上下文等因素，避免交互設計在移動終端上的易出錯、不合理、繁瑣等問題，那么交互設計最終將走向更加自然、人性化的方向，做到高效、順暢的人機交互。

手機等移動終端上輸入文本比較繁瑣，手機上觸摸屏及全鍵盤的文本輸入都不像桌面終端設備的文本輸入那樣便捷，因此移動終端上的交互設計要盡量避免用戶輸入不必要的文本信息，而可以代替以選擇列表或者是模糊查詢的方式。在用戶輸入部分關鍵詞后，交互設計方式可以給出相應的提示信息，運行用戶選擇檢索目標或從包含目標的列表中進行選擇，從而減少輸入文本的麻煩。另外，雖然觸摸屏的輸入方式接近于用戶的日常使用習慣，但目前移動終端上手寫輸入識別的準確性還不盡人意，加之觸摸屏手寫的反饋時間比較慢，所以移動終端的交互設計不建議使用。手機等移動終端的交互設計有不同于桌面終端的特點，不僅要考慮不同終端型號、不同平臺的兼容性問題，還要具有行為交互方式，其不便利的輸入方式和復雜的交互路徑，決定了只有充分考慮移動終端本身的交互特點，才可以更好地利用已有的交互設計經驗，設計出區別于桌面交互方式的移動終端應用。

移動終端上的交互設計可以分為以下幾個過程[4]：（1）調查研究及概念定義。交互設計師根據前期調研結果以及用戶訪談記錄，圈定交互設計要面向的目標人群；同時標識需要并建立需求概念，從而把用戶需求和應用需求有機結合起來。（2）迭代設計與執行。根據用戶的需求進行移動終端品牌應用的設計，并分階段地進行迭代評估，以構建應用的交互設計結構；設計完畢后，選擇最佳交互設計方案，并完成交互設計的最終呈現。（3）。展示交互設計成果，并利用市場進行整個交互設計的評估。在以上三個交互設計的階段中，用戶應該全程參與交互設計的開發過程。

三、智能家居品牌應用軟件

數字信息化技術的發展使移動終端成為日常信息交流的重要平臺，基于手機終端的交互設計也成為近期研究的熱點；另外，隨著智能家居技術及智能監控技術應用的不斷成熟，利用手機等移動終端遠程控制智能家居也日益流行，并成為一種影響深遠的發展趨勢[5]。利用移動終端上的智能家居應用軟件，用戶即使出門在外也可以遙控開啟智能家居洗衣機洗衣，或者回家前即可遙控微波爐預熱食物，這樣的智能家居應用不僅可以有效節約用戶的時間，還會給用戶帶來極大的便利。本文接下來根據智能家居的發展趨勢，在移動終端上設計一款智能家居應用軟件。

本文在基于Iphone的手機平臺上設計了一款針對蘋果用戶的智能家居應用軟件，用戶可以利用此智能家居軟件完成遠程控制洗衣的功能，這款智能家居軟件不僅可以遠程設定智能洗衣機的運轉時間，還能夠隨時進行洗衣情況監控，用戶無需時刻守候在洗衣機旁。使用Iphone的用戶大多是智能手機移動終端的高端用戶，可以熟悉使用智能手機應用，而且這部分用戶一般都使用3G網絡，能夠隨時利用網絡遠程控制家居設備。分析了此類用戶的特點后，選擇七位使用Iphone的手機用戶，他們都有較高的收入水平，家中都有智能洗衣機。在對這些用戶對于智能洗衣機的觀點進行了解后，本文將智能洗衣機的概念分解為“智能”、“洗”、“機器”以及“控制”四個主題概念。

明確了用戶對智能家居應用軟件的概念定義后，借助功能隱喻模型可以找到智能洗衣應用的基本功能元素包括以下幾點：智能開關、暫停、調節模式、洗衣進程顯示以及掃描；這些功能可以分為顯示和操作兩類。本文首先對市場上的智能洗衣機具備的功能進行調查，并設計調研問卷，咨詢上述七名用戶對智能洗衣機功能的重點關注點，將智能家居應用軟件的功能設計為掃描衣服數量、選擇洗衣模式、顯示洗衣進程以及控制洗衣的狀態（開始、暫停以及停止）等功能因素。確定了智能家居應用的功能因素后，再利用結構隱喻模型串聯所有的功能點，這樣可以更好地設計功能因素間的層級關系以及功能按鍵的排布方式。在對以上用戶的使用習慣進行分析后發現，市場上已有的一些智能家居應用軟件的交互設計結構可以借鑒，這樣能夠降低用戶學習新應用的成本。用戶在使用智能洗衣應用時，一般會經過查看衣物種類、設定洗衣模式、查看洗衣進程等步驟；在智能洗衣應用的界面設計時，由于旋轉按鈕的動作與用戶操作智能洗衣機實體的行為方式相同，所以設定洗衣模式的動作可以借鑒旋轉按鈕的動作，以符合自然的用戶體驗原則。

可以設定智能洗衣應用的主題和風格，諸如白色、水珠、科技等等。可以將智能洗衣應用的主界面主題設置為科技模式，并抽取動畫中EVA機器人的特征，混合渲染白色及藍調，充分顯示出科技感及智能性，在開啟應用程序前預先顯示一個機械化自動門，從而給用戶一種機械感及自動感。另外，這樣的應用設計以機器人為主題，更好地切合了智能家居的主題。

總結

本文從交互設計入手，介紹了基于移動終端的交互設計，調查了市場上的智能洗衣機具備的功能，并設計調研問卷，咨詢用戶對智能洗衣機功能的重點關注點，然后設計了一種智能家居應用軟件。

注釋

[1] 薄玉桴：《智能手機應用軟件交互設計和設計流程研究》，華東理工大學碩士學位論文，2011。

[2] 李鴻明：《基于手機游戲中的人機界面交互設計及應用研究》，華南理工大學碩士學位論文，2012。

[3] 柳雕貂：《基于可用性的觸摸屏手機軟硬件界面交互設計研究》，浙江工業大學碩士學位論文，2011。

智能家居論文范文第4篇

[關鍵詞]視頻監控智能家居嵌入式web

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110038-01

一、引言

20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化(HE,Home Electronics)出現。80年代中期,將家用電器、通信設備與安保防災設備各自獨立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信與信息技術的發展,出現了對住宅中各種通信、家電、安保設備通過總線技術進行監視、控制與管理的商用系統,這在美國稱為Smart Home,也就是現在智能家居的原型。

智能家居集成是利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成。網絡通信技術是智能家居集成中關鍵的技術之一,而安全防范技術是智能家居系統中必不可少的技術,在小區及戶內可視對講、家庭監控、家庭防盜報警、與家庭有關的小區一卡通等領域都有廣泛應用,而今年來視頻監控技術在智能家居中的應用逐漸推廣開來。

二、智能監控中視頻監控的具體應用實例

借著國外智能家居發展的熱潮,中國國內意識到智能家居的重大意義,也逐步開始智能家居系統的研究和開發。在此智能家居系統中,將家庭中與信息相關的家用電器等裝置,通過無線的方式連接到一個家庭智能控制器上,進行集中的管理。并且該控制器系統可以直接通過RJ45連接到以太網上,實現了嵌入式Internet的接入。常用的攝像頭為帶有web server的網絡監控攝像頭,攝像頭本身安裝有一個web server,在遠端計算機安裝一個插件,可以通過配置IP登陸攝像頭,遠端計算機得到視頻圖像,具體方案如圖1所示。

圖1展示的是一個網絡攝像頭的應用場景,應用系統由路由器、網絡攝像頭、客戶機和帶有瀏覽器插件并安裝有無線網卡的非本地機組成。其中路由器的作用是給網絡攝像頭分配IP,遠程客戶端提供WEB訪問,因此遠程客戶機可以直接用IE瀏覽器實時觀看監控視頻。遠程客戶機可以通過無線或者有線方式來獲取該網絡攝像頭的視頻信息,無論采用那種方式,客戶機上必須安裝一個相應的插件,有了這個插件,客戶機就成為該server的一個客戶端,通過輸入身份認證信息,就可以瀏覽該攝像頭采集來的視頻信息。

鑒于此類網絡攝像頭的特點,比較適合應用于遠程視頻監控,例如:工廠、超市、銀行的實時視頻監控。例如想控制你的房子免受盜賊侵害,或者要照看獨自在家的孩子、寵物等。網絡攝像頭由于把視頻壓縮和Web功能集成到一個體積很小的設備內,可以直接連入以太網,達到即插即看,省掉了各種復雜的電纜,安裝方便(僅需設置一個IP地址),用戶也無需使用專用軟件,僅用瀏覽器即可觀看。但此方案中PC機需要專人管理,操作較為煩瑣,還很費電。針對這些情況,出現了新型的網絡化遠程視頻監控系統,即基于嵌入式Web服務器技術的遠程網絡視頻監控系統。

三、基于嵌入式WEB技術的智能家居網絡視頻監控系統

基于嵌入式WEB技術的網絡視頻監控系統采用嵌入式實時操作系統和專用的硬件結構,無論是軟件還是硬件都保證了嵌入式網絡視頻服務器比基于PC機的系統具有更高的實時性、穩定性和可靠性。在智能家居項目中,還可以方便的聯動其他安全防范設備,如濕度、溫度、煙感等報警器。

嵌入式WEB的網絡視頻監控系統的主要原理是:嵌入式視頻服務器采用嵌入式實時操作系統,內置嵌入式WEB服務器,攝像機傳送過來的視頻信號經高效壓縮芯片壓縮后,通過內部總線傳送到內置的WEB服務器。用戶在監控端可以直接通過瀏覽器觀看WEB服務器上的攝像機視頻圖像,授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作。

本系統由攝像機、嵌入式WEB服務器、傳輸網絡和監控端組成。攝像機用來采集監控現場的視頻。嵌入式WEB服務器是整個監控系統的核心,有硬件和軟件兩個部分,詳細結構將在下面分別介紹。其主要功能包括:為監控端提供WEB訪問頁面;對監控端的訪問進行有效性、安全性檢查;響應監控端的請求,為監控端提供所需要的視頻圖像;接收監控端的控制信息,經過軟硬件轉換后對攝像機進行控制。每個服務器有自己的IP地址,在監控端可以通過瀏覽器界面訪問服務器。監控端的功能則是顯示現場視頻,并根據需要向服務器發送視頻請求以及對攝像機的控制信號。

嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能,直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理,使得監控范圍達到前所未有的廣度。除了編碼器外,還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊,它們可單獨安裝,不同廠家設備可實現互連。

四、結束語

近年來,智能家居在國內得到了較大的發展,而在智能家居中安全、控制、通信部分視頻監控均占有相當重要的地位。而網絡攝像頭組建的視頻監控網絡、以及在其基礎上衍生的嵌入式web服務器視頻監控網絡均可以在智能家居中充分發揮其作用,具有很好的應用前景。

參考文獻:

[1]葉朝輝、楊士元,智能家庭網絡研究與開發[J].計算機應用研究,2002,19(6):38-40.

[2]張衛江,數字化、網絡化監控系統的研究,哈爾濱工程大學工程碩士學位論文,2003.6.

[3]劉曉飛,基于分布式的視頻監控系統協同管理平臺解決方案研究,安慶師范學院學報(自然科學版),2009.1.

[4]喬彩風、宋世軍、何忠,數字視頻監控系統的智能化實現,計算機與現代化,2007.12.

[5]邱金蕙、馮立乾,智能視頻監控系統設計,計算機與網絡,2007.16.

智能家居論文范文第5篇

關鍵詞：Zigbee；組網結構；物聯網

中圖分類號：TN915.65 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0213-02

通信技術、嵌入式技術、信息家電的飛速發展，使智能家居網絡的構建成為可能。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網絡技術，而與物聯網的結合更加突出了ZigBee的技術。ZigBee一般采用IEEE802.15.4收發器與ZigBee協議棧的組合，在數千個微小的節點之間相互協調實現通信。這些節點只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個節點，所以它們的通信效率非常高。因此，ZigBee在傳感器網絡、智能家居、工業自動化等領域有廣泛的應用。在這樣的背景之下，很多公司都開始了ZigBee產業化的道路。智能家居是未來家居的發展方向，它利用先進的物聯網技術將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，通過統籌管理，為人們提供智能、舒適的居住環境。ZigBee技術是一種家電智能控制無線系統，是近幾年發展起來的一種短距離的無線通信技術，具有短距離、低功耗、低數據率、低成本、安全可靠等優點，而物聯網使用的無線技術，實現物物相連，給人們的生活帶來重大改變。家庭內部地理范圍小，非常適合ZigBee技術對其進行聯網，而ZigBee的最初切入點也正是家庭自動化。采用ZigBee技術組建智能家居內部通信網，其網絡采用網絡拓撲結構，實現簡單，并且具備自組網功能，新傳感器節點入網無需人工配置，考慮了系統異常的情況。每一個Zigbee網絡節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。ZigBee技術會因室內環境影響做出相應的改善，采用了多工作模式（如休眠模式）降低了傳感器節點的功耗，延長了節點的使用壽命。智能家電控制系統實現了傳感器的通用接入，組建了基于ZigBee技術的自組織網絡，系統安裝方便，擴展性好，具有很好的實用價值。總之，智能家電控制系統已把人們從日常瑣事中解放了出來，實現了智能化家居。

一、Zigbee無線組網技術及其協議

家電智能控制無線自組網絡系統采用ZigBee技術，對于一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，它符合IEEE802.15.4協議。在網絡組建上，它選用的是“星狀組網”方案，因為星形結構適合于實時性要求高，數據量比較大的場合。以下是家庭網絡的總體結構。

IEEE 802.15.4標準是針對于低速無線個人區域網，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為重點目標，旨在為個人或者家庭范圍內不同設備之間低速互連提供統一的標準。基于ZigBee的無線傳感器網絡具有備成本低、傳輸速率低、設備體積小、省電、網絡自愈等特點，ZigBee可以廣泛應用在家庭自動化。

二、Zigbee技術家電智能硬件設計

在硬件設計上，家電智能控制系統的硬件設計，主要有射頻數據模塊、微控制器和設備組成。微處理器選用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60，無線收發器選用Freescale公司推出的一種短距離、低功耗，工作在2.4Ghz的MC13192。

三、Zigbee技術家電智能軟件設計

在軟件設計上，家電智能系統的軟件設計分為三層：系統平臺層、協議層和應用層。系統平臺層通過API應用程序接口來給協議層提供服務；協議層則實現了基于802.15.4的物理層和鏈路層以及基于ZigBee的網絡層協議；應用層通過API來調用協議層提供的服務，實現網絡的管理和數據傳輸等任務。

Zigbee技術的協議層結構簡單，不同于藍牙和其他網絡結構，這些網絡結構通常為7層，而Zigbee技術僅為3層。在Zigbee技術中，PHY層和MAC層采用lEEE802.15.4協議標準，其中，PHY提供了兩種類型的服務：通過物理層管理實體接口（PLME）對PHY層數據和PHY層管理提供服務。

四、結束語

通過項目組全體成員和指導老師的努力，經過了一年左右的時間，我們終于完成了本次項目的論文。從開始申請這個項目時的茫然到這個項目論文文章的完成，每一個階段對于我們來說都是一次新的嘗試和挑戰。在這段時間里，我們學到了很多知識也感受了很多，因為這不是一個人獨立完成的而是以小組形式，分工合作來完成的。明確目標很重要，小組成員之間的相互協調更是不可或缺，這些都體現出了團隊合作的重要性。雖然本次項目不是很完善，還有很多不足之處，但是小組全體成員和指導老師的努力大家是有目共睹的，這些對于我們來說就是莫大的欣慰和成就感，我們相信其中的酸甜苦辣終究會化成美味的甘泉。這次論文的經歷讓我們受益匪淺，從中我們知道論文是要用心去寫，是真正學習和研究的過程，沒有學習就不可能有研究能力，沒有研究就不會有所突破。希望這次的經歷能讓我們大家在以后的學習和工作中更加努力，激勵著我們繼續進步。

參考文獻：

[1]李文仲.CC1110/CC2510無線單片機和無線自組織網絡入門與世界[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.

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