智能家居论文（新版多篇）

智能家居论文 篇一

摘要：智能家居布线产品名目繁多，好的智能住宅结构化综合布线系统不仅满足智能住宅布线产品应具有的高带宽和传输速度及灵活配套技术要求，且针对别墅、多层住宅及高层住宅等不同住宅类型提供了不同的解决方案。从而为家居用户提供了全面、实用、先进、可靠的一体化智能布线解决方案。

关键词：智能家居 布线产品 方案 品牌

Avaya

Avaya SYSTIMAX推出的SmartHome智能住宅结构化综合布线系统不仅满足智能住宅布线产品应具有的高带宽和传输速度及灵活配套技术要求，且针对别墅、多层住宅及高层住宅等不同住宅类型提供了不同的解决方案。从而为家居用户提供了全面、实用、先进、可靠的一体化智能布线解决方案。

SmartHome是一个端到端智能住宅小区综合布线系统，提供一整套技术统一控制和管理家居通信、家庭娱乐、家庭办公和家庭保安等系统，并支持语音、数据、图像和控制等应用。SmartHome智能家居布线产品系列包括如下产品。

线缆——线缆将SmartHome住宅布线系统由小区网络管理中心星型连接至各家居配线中心，主要包括光纤及超5类双绞线、同轴线缆和混合型电缆。其中室内高端超5类双绞线1061系列具有优异的平衡性和串音衰减特性，最大频宽可支持550MHz；室内中端超5类双绞线1040系列具有较好的灵活性、冗余性及易用性，更适合家庭住宅使用；室外超5类双绞线CA E-NCA4158系列专门为室外环境应用而设计，其外层在室外环境中起到保护作用，充油设计使其能应用在潮湿环境下；同轴电缆1501A为高性能RG6同轴线缆，适用于家居视频传输；Avaya SYSTIMAX光纤产品性能可靠、信息衰减损耗低，非常适合智能住宅小区内的主干网建设，ACCUMAX室内光缆系列为增强型建筑内光缆，室外光缆系列具有高质量保护层设计，满足管道铺设、直埋、架空等不同的安装方式的技术要求。

Avaya SmartHome家庭配线箱Avaya DM2150超5类配线模块

配线部份——SmartHome家庭配线箱是家庭配线管理中心，提供灵活、方便的内外设备的连接及配线，支持UTP和同轴两种连接方式，可接多个RJ45信息出口及多个同轴视频出口，可以挂在户内墙上或壁橱内，安装及测试非常灵活、快捷和方便。家庭配线箱的组成包括DM2150超五类配线模块、ZWBC超5类配线盒、110DW-100配线架、CAP200A同轴面板、信息插座、MPS100E信息模块和同轴插座等等。

奔瑞(Brand-Rex)

FlexiLAN是由奔瑞公司研发和生产的智能家居布线系统。它包括为满足SOHO市场而设计应用的全系列布线产品，主要针对中小型智能布线项目的实施应用，并包括独特的挂墙式安装系统、系列配线架、信息出口、跳线、连接附件以及通用或专用布线电缆。

奔瑞智能配线单元

现在，智能社区和小型办公环境的用户越来越倾向于选择更为紧凑的模块化网联解决方案，FlexiLAN包括一整套满足紧凑、简洁的模块化网联解决方案的布线产品。它不需要价格昂贵的标准IT机柜或机架，并满足高性能价格比的中小型模块化安装要求。FlexiLAN可提供高灵活性，除了允许用户自定义网联配置之外，更可以为满足用户未来的不同需求来进行便捷的升级。FlexiLAN全系列产品包括了双绞线、同轴电缆、光纤/吹光纤连接器件，并包括家居的所有弱电甚至强电的连接和配置。整个智能家居布线系统的核心是智能配线单元，通常位于室外线路的进线口。特别设计的配线架不仅具有极高的性能价格比，适合普通家庭的需要，而且其简化的跳线设计使没有特别培训的住户都可以自行改变线路的位置。语音和数字信号可以通过双绞线分配。另外还有模块空间预留给未来扩展，如音视频、多媒体、光信号传输应用等。而且FlexiLAN还可以结合奔瑞公司独具特色的吹光纤布线系统产品，将吹光纤应用到用户的住宅或桌面，以实现未来用户的光纤网络需要。

德特威勒（Datwyler）

德特威勒公司e-line（易联）系列布线产品是专门针对智能家居的布线产品，高性价比和优良传输性能的结合，可以满足社区布线的需要。

德特威勒e-line系统由下列几个部分组成：集成布线系统、数据网络系统、通信系统、物业管理系统、安全防范系统以及视频音频传输系统。e-line系统中的5类非屏蔽双绞线15040系列NEXT值满足并超过TIA/EIA5类标准，可支持千兆网络应用。

德特威勒智能家居布线系统整齐美观，能够集中管理家庭服务的各种功能应用，支持视频、语音、数据及监控信号传输；同时具有较高的灵活性及高可靠性，并具有较好的兼容性及开放性；该系统易于管理，可满足网络目前及今后的应用需求。另一方面，e-line智能家居布线系统还可以提高住宅的竞争力，投资小，见效快，使住宅小区初期的安装费用降低，同时管理及运行费用也得到了降低，从而为业主带来更好的经济效益。

科龙（KRONE）

科龙智能家居管理中心EASIWAY（易威）是科龙公司专为中国市场而设计的全新概念智能化家居管理系统，该系统运用了德国科龙的专利技术和先进工艺，能帮助家庭进行各类信息和娱乐设施的管理、分配和控制。不论是使用窄带的电话和传真，还是使用宽带付费电视或Internet接入，或是其他安全报警、视频监视及可视电话、自动抄三表等家庭应用，该系统都能根据具体情况，定制出令用户满意的方案。

科龙EASIWAY智能化家居管理中心位于室外线路的进线口，用户可通过简单地跳线将线路分配到不同房间。语音和数据信号的传输全部使用符合5类或超5类的双绞线，电视信号通过同轴电缆传输，而模块化的RJ45信息口可以方便地连接电话和计算机，EASIWAY 的模块化设计可以轻松升级或扩展，以备未来技术改进之需（如光纤通信设备或ADSL接入）。

EASIWAY智能家居管理中心的箱体采用科龙CTION Box专利箱体，独特的聚苯乙烯材料使箱体的防火标准达到UL 94 V-0要求，箱体的保护等级达到IP30国际标准。箱体的四周均提供敲落孔，为线缆引入提供极大的便利，箱体同时提供电器保护所必须的接地功能，安全而可靠。科龙Keystone Inline RJ45 插座具有超5类性能，有多种颜色可供选择，外观优美，方便使用，并采用了科龙专利的LSA-PLUS卡接技术。科龙RJ45-RJ45跳插线具有5类性能和超5类性能两种规格可供选择，同时提供多种颜色与Keystone Inline RJ45 插座配套使用。

EASIWAY在提供良好性能与可靠性的同时，不会影响房屋的美观。线缆都埋装在墙洞中，所以一点也看不出来，用户所能看到的是在每个相关房间中的一个整洁的外墙插座，和普通电源插座一样大。EASIWAY不必随着家庭成员的增长一份份地添置设备，只要再给每个人一个连接的入口就行了。科龙承诺对EASIWAY 12个月的质量保证，如有KRONE签署的安装计划，质量保证还能延长。

丽特（Nordx/CDT）

丽特模块化通信中心丽特公司开发的RUN (Residential Universal Network) 系统是集各种通信功能于一身的集成家庭布线网络。采用RUN系统，业主就会通过这一套功能齐全的多媒体布线系统获得各种家庭和商用通信服务功能。

借助于RUN，即使房子是一座城堡，也并不意味着需要按照中世纪的方式生活。RUN系统由一系列易安装的部件组成，其核心是一个模块化通信中心，它是家庭内所有通信信号的互连点，其接线面板有多种端口配置，能满足不同用户的需要。所有的通信服务都是由这个互连点经高性能的线缆接入每一个房间。该系统可同时支持语音、数据、保安和电视系统。每一个房间安装一个多媒体接线盒，这样，电话、计算机、传真机和有线电视等设备只要与接线盒相连即可使用。

RUN系统的主要特点包括：采用星形端到端结构；采用高性能5类非屏蔽双绞线和RG6U 4层屏蔽同轴电缆；采用模块化RUN专用接线插座；采用多媒体接线盒；集成10Base-T集线器；并支持闭路保安系统。

由于采用灵活的模块化设计，RUN系统可使任何一个房间获得任何一种多媒体服务，并根据需要进行必要的调整。如需要在卧室使用计算机，而卧室原有端口是为语音服务准备的，只须改变总接线插座的连接，将插头接入高速数据端口，这样卧室的语音端口便成为计算机专用数据端口。用RUN装备家居，还意味着房屋具有更大的升值潜力。

奥创利（Ortronics）

奥创利IN HOUSE安装箱奥创利IN HOUSE系列产品是一个现代化的家居布线产品，支持TIA/EIA 570A关于住宅布线的标准要求。奥创利认为，对于智能化住宅的要求，主要包括通信自动化、家庭办公自动化、物业管理自动化和社区服务自动化等几个方面。

IN HOUSE 家居产品有简便的安装方式和简单的模块化设计，在该产品中包含安装箱、视频面板、主配线架、小型网络集线器、主面板、数据服务、语音服务、音响面板等，并可根据用户的最终需求而作相应的调整。

IN HOUSE 的安装箱便于安装，明装或暗装方式均可使用，且有一定的安装孔适合线缆的走线和管理。门左右均可安装，并可根据用户的需要加锁。视频面板分为有源和无源两种，可提供高达1G的带宽应用，可提供增益放大设备（对于有源面板）；主配线架有超5类网络接入口和电话线接入口，可提供4部电话（)外线和每部外线7个分机的服务；背后打线的110 IDC 模块可以保护打好后的线缆；网络接入口有小型集线器的支持用以建立家庭内的局域网，目前可选用10M共享HUB 或100M交换HUB，IN HOUSE可提供电源接口。此外，IN HOUSE 还可提供音响接口，用户可实现音箱等家庭音响设备的控制。

奥创利有各种颜色的模块可满足IN HOUSE 的需求，且有多种表面安装盒，可选用相应的模块来配合使用。

西蒙（Siemon）

西蒙智能住宅盒在满足智能住宅本身及其应用的基础上，西蒙公司推出了其独有的智能住宅布线系统（HOMEsys）。这一系统由西蒙家庭布线智能住宅盒、语音配线板、数据分配板、射频分配板，Hybrid电缆及MAX或CT系列工作区产品组成。所有这些产品为家庭提供了一条信息高速公路，为Internet接入、家庭自动化、保安系统以及声像易用提供了基础。西蒙家庭住宅布线系统是被西蒙公司CI 项目所支持的，在西蒙公司培训的RCI（住宅认证安装商）安装后可获得15年的产品保证。

西蒙最新推出的新型智能住宅盒可以墙内暗装或明装，适应住宅布线的需要。它完全符合TIA/EIA 570A住宅布线标准，兼容超5类性能。该产品采用非专有的分配元件，用户界面友好，是经济的家庭住宅布线系统解决方案。西蒙的可隔离电话桥可以把4条不同的电话线路分别复接到12个不同的房间，内部专利的印刷电路板技术减少了为实现复接而需的跳接线及跳接操作，还包括用于连接保安系统的2个RJ31X 插口和安装硬件。

西蒙Mount-it墙面插座盒定位仪20xx年西蒙HOMEsys家族又添新丁。这些新产品突破传统模式，使家庭布线更加人性化。其中西蒙家庭网络II号混合线缆打破了传统的线缆模式，将两根4对五类UTP线缆和两根RG6 QUAD屏蔽同轴线缆集合在一根线缆中，方便连接了住宅内每个房间的多路应用，避免线缆间的挤碰又可以节省成本。此外，西蒙革新的F型接口同轴连接产品EZ-Twist不需使用工具和卡线，在端接时只需简单地把连接头旋转到线缆上固定即可，使线缆端和插座的端接变得非常方便，采用简单的直线推入方式，使安装更加人性化；西蒙最新的Mount-it墙面插座盒定位仪是一个有独创性的工具，它能帮助安装商在新建筑物里正确而且整齐地排列电气盒，或调节与旁边安装的话音/数据插座盒的位置，适于住宅应用。

超讯（SMP）

超讯多单元控制中心美国超讯公司Home Axcess智能家居布线产品系列是家居结构化布线系统经济有效的解决方案，完全采用组合式模块化设计，便于安装，满足高速数据、通信以及保安、音响、电视等应用。该系统主要由四部分组成：SOHO配线箱、SOHO配线箱标准模块、线缆和信息点系列产品。SOHO配线箱标准模块包括高速数据网络模块、电话语音系统模块、有线电视网模块和音响模块。

配线箱是一个交叉连接的配线设备，它主要用来连接所有的电缆、跳线、信息插座及设备连线等。超讯SOHO配线箱是由Home Axcess系列面板、系列适配板、功能模块、主集线器、扩展集线器、安装箱等组成。配线箱内的配线设备主要为用户提供增加、改动或更改服务、并为不同的应用系统提供连接端口。SOHO配线箱的视频分配器托架可以提供4、6或8个端口，为了方便施工，配线箱顶部、底部和侧面均配有落孔，方便线缆的接入。专用的扎固定点可以有效实现线缆的清晰管理，外形采用嵌入式设计，方便美观。SOHO配线箱是家居布线系统的核心，由它统一分配和管理到家居各个房间的传输介质，以此为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。针对用户的不同需要，可以选择不同形式的配线箱。SOHO配线箱内可安装多种适配板，不同的适配板实现不同的功能，其中包括语音适配板、数据适配板、数据集线器、图像适配板和音响适配板等等。

泰科电子（Tyco）

Tyco AMP NETCONNECT Homebox 新一代智能家居布线系统可以使用户尽享现代通信和家居自动化技术，从而以更方便更有趣的方式来调整并管理自己的工作与生活。该系统可满足所有家庭成员的需求，无论在家中任何角落都能根据个人的需要听到、看到所需的音频和视频内容。

AMP NETCONNECT Homebox模块配置箱Homebox智能家居布线系统的组成包括家居布线盒、超5类24口配线架、超5类跳线、超5类非屏蔽线缆、超5类模块以及双口面板等，整个系统可分为模块配置箱、通信模块、视频模块和网络模块。其中模块配置箱无需工具即可非常容易地进行安装，并配置了引入线保护孔。视频模块最多可分散到8个房间，具有双向有线电视功能，并配有卫星信号接收端。而网络模块可用来建立家庭办公室，提供了标准以太网接口，可连接各种硬件设备。

Homebox智能家居布线系统既简便又经济，因为这套系统的设计具有相当的灵活性，可根据房间大小、家庭年度费用支出、当前及日后的互动需求进行定制。作为模块化系统，可依照生活需求而增加各种模块。更为重要的是，为系统所做的投资是一次性的，新的设备和家用电器可随时与任何插座连接，不必重新布线。

Homebox 智能家居布线系统的部件可与家庭的装修风格很好地协调，其所有的部件设计都很小巧，能与大多数家庭的整体布局融为一体。Homebox智能家居布线系统还有一个特点是配有类似强电的插座，可将家用电器或计算机与家用布线系统连接。

智能家居论文 篇二

摘要：文章分析了智能家居的发展现状， 提出销售渠道不合理， 部分产品的伪智化及宣传不足是导致行业发展受阻的主要原因。并探究了智能家居的未来发展趋势。

关键词：智能家居； 现状； 发展；

1 引言

随着科技水平的的提高， 智能家居进入人们的生活。所谓智能家居， 实际上就是利用网络通信， 计算机和综合布线技术， 并将其与人们日常家居生活中的各个相关子系统结合到一起进行统筹管理， 从而使人们家居生活安全性和舒适度大幅提升。智能家居和传统的家居相比不仅舒适， 还能自动化的指挥。

2 智能家居市场发展现状

2.1 技术突破不足

只有物联网和人工智能的技术取得了突破， 才能实现智能家居的智能化转型。物联网， 指的是通过如射频识别装置、红外传感器以及光扫描等各种信息传感设备与互联网结合到一起， 使其形成一个巨大的网络， 其主要的目的和功能就是将物品与网络相连接， 以便进行更好的识别和管理。

通过信息传感器物联网实现了家居相关小系统的整合， 并利用互联网进行监控和管理， 最终达到家居智能化的目的。当前人工智能中比较常见的一种形式就是语音交互， 这种语音交互与传统的将语音信号转换为电信号的执行命令有所不同， 它要求要有语音交互的过程， 在语音交互的过程中， 用户的操作更加简便， 使家居的智能化更加彻底。

智能家居的技术发展不足直接导致了行业发展受阻， 并且智能家居的技术在时间与空间上没有继承性。由于大多数智能家居都是独立发展的， 彼此之间没有过多的交互与联系， 比如智能灯泡与智能防盗， 两者之间进行独立研发与销售， 技术之间没有联系， 这就造成了用户体验的不完整， 各个智能家居的产品五花八门， 用户在选择的时候由于各产品没有关联， 兼容性不强， 如果消费者想集齐各家优势那几乎是很难办到的， 这对智能家居的普及是一个很大的障碍。

2.2 销售渠道的不合理

智能家居的销售渠道主要通过两种方式进行， 一种是由智能家居厂家设立销售点， 对用户提供产品和服务。一种是通过工程渠道， 由系统集成商和房地产商进行销售。并且据统计， 工程渠道销售的份额达到了百分之八十， 远远大于零售渠道的份额， 这说明消费者主动通过零售渠道购买智能家居的人数很少， 智能家居更像是一种地产商的捆绑销售， 这种方式切断了消费者与智能家居直接的交流， 不能长远的使智能家居为大众所接受。

2.3 部分产品的伪智能化

智能产品与传统产品不同的是运用高科技等手段实现产品的便捷使用体验。但是， 不少厂家为了吸引消费者， 用伪智能产品作噱头， 冒充智能产品， 这与消费者想要的智能化家居操作相背离。比如智能化空调， 传统空调只需要用遥控器就能实现对空调的操作， 而当前市场上销售的一些智能空调， 用户需要下载APP软件， 并将手机保持联网状态， 再在软件上操作， 虽然操作过程变得复杂， 但是空调的功能并没有提升。这种为了智能而智能的产品欺骗了消费者， 也加深了消费者对智能家居的误解， 对智能家居的普及是一个很大的隐患。

3 智能家居未来的发展趋势

从总体情况上来看， 看好智能家居发展的消费者还是占大多数， 虽然目前很多人对智能家居的认识还在表面， 通过媒体和撰稿人的科普， 人们对智能家居的兴趣也在扩大。当下许多创业者在鼓吹智能家居的概念， 他们把智能家居的美化使消费者相信智能家居的前景客观， 但是这种炒概念的行为， 把智能家居镀上光环， 并没有真正解决智能家居的发展问题， 智能家居的未来发展可能会随着其他行业、其他技术的发展而产生千变万化的可能。

3.1 智能家居会加大宣传力度

产品宣传是产品打开市场的首要条件， 每一个优秀的公司在产品宣传上都做的不错。目前智能家居的宣传力度明显不够强， 智能家居出现的最频繁的地方还是网络热点新闻， 并且这些新闻并不是以宣传智能家居为主， 而是某某公司投入多少资金打造智能家居， 但是消费者在看到这些新闻后对智能家居还是了解甚少。大企业比如京东、华为等对智能家居的关注度还是比较少， 真正的宣传是智能家居品牌公司因为产品做的好而赢得消费者的信任， 最终形成消费者认可的智能家居领域的品牌效应。要围绕消费者的用户体验， 让消费者真正感到智能家居对消费者生活的帮助和改变， 赢得口碑， 赢得市场。

3.2 销售者和消费者的交互

智能家居的卖点主要是操作简单， 多功能集成， 个性化定制等， 虽然这些优点都可以提升消费者的生活质量， 但是很多消费者觉得必需品的吸引力更大， 这些优点也是可有可无的。智能家居如果想要长远发展， 就必须要把它变为人们生活的必需品， 根据智能家居的特点， 我们可以加深智能家居与人们的交互程度。首先是企业与消费者的交互， 要做到企业与消费者的交互就要做好客户关系管理， 这是消费者与企业交互的基础， 智能家居系统中与客户的关系是很重要的一部分内容， 智能家居的未来也会朝着及时有效的客户管理关系发展。这其中， 为了让企业与客户之间的联系加深， 要采取及时的信息反馈系统， 这为客户信息的及时反馈和商家对客户反馈信息的回应提供了基础。如果客户有关于产品的不明白的地方， 或是产品使用中出现的故障， 还有些对产品的建议， 都可以通过信息反馈系统与厂家取得交流， 当消费者与厂家取得了有效的交流后， 产品的质量和方向都可以让消费者更加满意， 也提高了厂家的工作效率和使用者的用户体验。让智能家居及时的满足消费者的心理和使用感受， 可以增加智能家居的竞争力。

3.3 消费者之间的交互

智能家居的发展离不开与消费用户间的交互， 然而这一环节却往往容易被人忽视。现阶段的智能家居系统通常都是被限制在一个家庭或是一个房间之内， 人与人之间缺少交流， 彼此当了多年邻居却不认识的情况很常见， 所以智能家居在拓展人与人之间的交流上也是一个很好的渠道。比如， 在玩游戏的时候， 通过智能家居的交互， 向邻居发出游戏邀请， 增加了人与人之间的感情交流， 再比如在家里看到有趣的电视节目， 通过智能家居的交互， 推荐给邻居好友， 对方也可以给自己推荐有趣的内容。智能家居在消费者之间的交互中可以扮演增进人们情感联系的工具， 弥补人们之间情感的缺失。

4 结语

总而言之， 智能家居作为一种综合多种科技的新型居住环境控制系统， 在对人们日常生活质量的改善起到了极其重要的作用， 具有优秀的应用价值和良好的发展前景。就目前国内市场环境来看， 人们使用智能家居系统的成本还相对较高， 加之智能家居行业目前并没有形成完善的管理标准等问题， 对我国智能家居的发展造成了很大的阻碍。因此， 在未来智能家居的发展中， 应逐渐解决以上问题， 才能使我国智能家居产业赢得更好的发展趋势。

参考文献

[1]祁志强。智能家居的现状及发展趋势[J]。智能建筑， 20xx (13) 。

[2]杨士元。我国智能家居的发展与趋势[J]。智能建筑， 20xx (4) 。

[3]谢礼龙， 缪希仁。我国智能家居的现状与发展[J]。智能建筑， 20xx (5) 。

[4]张永刚。我国智能家居现状与问题[J]。智能建筑与城市信息， 20xx (7) 。

[5]高小平。中国智能家居的现状及发展趋势[J]。低压电器， 20xx (20) 。

智能家居论文 篇三

科学技术发展带动了无线传感器的快速发展，使其实现了在微小体积内完成信号收集、处理和输出等多种功能。无线传感器在智能科技家居上的应用主要是通过节点在一定区域内形成一个网络系统，完成对各种信息的收集、处理，并将其发送给观察者。

1 无线传感器在智能家居中应用的重要性

科技时代的来临，人们的生活质量得到了更大程度的提高。现在家居生活逐渐向智能化发展，各种系统的智能化使生活更加轻松、有序、高效，智能化家居逐渐成为科技时代背景下的必然趋势。但是，在发展的过程中要正视，因为我国家居智能化起步比较晚，与国外发达国家相比还存在很多不足，逐渐凸显出一些问题。例如智能家居组网方式的选择难，传统的先组网方式已经不能适应社会发展的需求，而传统的无线组网方式造价比相对较高，更不易选择。或者是整个系统因为节点、标准以及接口等问题运行不稳定。只有解决这些存在的问题，才能更好地实现智能家居的建设，才可进一步为人们提供更高质量的服务。而无线传感器在智能家居上的应用刚好满足这一要求，以无线传感器存在的优点来弥补传统智能家居系统的不足，使得智能家居真正实现“智能”，将各种子系统联系在一起，实现信息共享。无线传感器在智能家居中的应用，主要是通过设置在区域环境中多个传感器组节点形成一个无线多跳自组织的网络系统，实现家居中安保系统、家电控制系统以及网络应用系统等有效的整合，保证观察者可以实现实时监控。

2 无线传感器在智能家居上应用的难点

无线传感器在智能家居中的应用在一定程度上已经超出了传统的网络范围。因为在智能家居中的应用中，节点的组成已发生了转变，不再是与传统系统中相同节点的组成，而是将功能单一与独立工作的节点联系起来，由传统的网络系统转变为一个异构的系统。同时，因为在智能家居中某些家电设备或者是办公产品不是静止不动的，这就使系统内的节点具有了移动性。网络系统由传统的静止转变为动态，同时拓扑结构也可能会发生转变，这就要求整个无线传感器网络系统具有更强的适应性，保证本身具有动态系统的可塑性。针对无线传感器网络系统中节点的异构性和动态性，其在智能家居中的应用难点主要就是对动态节点的控制。另外还有就是在工程应用上存在的问题，也就是将来自不同厂家的家电以及传感器执行器进行有效互联，进行统一管理。家电设备生产规律决定了各种电器设备来源的多样性。对于电器设备的生产，各个厂家是各有所长，因此消费者在进行选购时一般都是根据质量而不是根据生产厂商进行确定，造成了各个电器设备节点的不同，为如何将不同厂家不同类型设备互联提出了更高的要求，此问题已经成为无线传感器网络在智能家居上应用的难点。

3 无线传感器在智能家居上应用设计

3.1 无线传感器网络节点硬件设计

无线传感器网络节点硬件设计主要包括传感器单元设计、处理器单元设计、无线通信单元设计以及能量供应单元设计四部分。本文主要以温度传感器为例进行设计，传感节点主要包括电源（电池组）人体红外传感器、温度传感器(18B20)、接口、单片机(MSP430F1232A)、无线收发芯片(NRF905)。

（1）传感器单元设计。在此传感器节点的选择只有温度传感器和人体红外传感器两个节点，其中温度传感器选择的是DS18B20，具备体积小、电路简单、成本低以及精度高等特点，内置集成测温传感器和逻辑控制电路。人体红外传感器节点的设置主要是用来对家居环境内人物是否存在进行检测，其原理是根据温度高于绝对温度-273℃的任何物体都会具有红外光谱，并根据光谱长度对区域环境内的红外波长进行确定。如果环境内有人物存在就会将自身存在的红外线通过滤光片加强后作用到红外感应器上，红外感应器电荷平衡被打破，向电路释放电荷，经系统处理后就会引发报警系统。

（2）处理器单元设计。处理器单元选择的是单片机MSP430F1232A，具有应用方便、时间长等超低功耗的优点。并且具有丰富的寻址方式以及大量的模拟指令，具有较强的处理功能，所以在控制单元选择这种单片机比较具有优势。另外的外围电路主要由复位电路、晶振电路、电量监视电路以及编程接口组成，整个工作系统比较稳定。

（3）无线通信单元设计。无线通信设备选择的主要是无线收发芯片NRF905，具有低消耗的特点。整个单元主要是由调节器、功率放大器、晶体振荡器、自带调节器的接收器以及完全集成的频率调制器组成。另外，在没有碰撞控制或者是有噪声的区域环境中，数据包的重复发送是提升系统可靠性的一种有效方式，无线收发芯片NRF905在这一方面具有很大的优势，实施比较方便。

（4）能量供应单元设计。能量供应单元主要是由电池组和电量剩余监视电路组成，其中电池组可以选取节号电池来组成，监视电路主要构成为MAX836。能量供应单元设计相对简单，但是也最为重要，没有电源一切皆为空谈，因此要加强对此单元设计的重视。

3.2 通信协议设计

这里讲的通信协议主要是路由协议，根据现在无线路由器自组网中的平面路由协议可以分为按需路由协议和主动路由协议两种。

（1）按需路由协议。按需路由协议认为在无线传感器自组网中没有必要去维护其他节点的路由，只有在没有与目的路由进行连接的时候才会“按需” 发现路由。其优点是在对信息传播时不需要周期性的路由，节省了大量的网络资源。缺点是节点数据包发送时，没有目的节点路由，会发生延时。按需路由协议一般主要包括发现和维护两个过程，在源节点发现存在路由节点没有去往目的节点时，就会引发路由发现过程。而路由维护过程只有通过链路失效检测机制才能进行触发。现在经常用的按需路由协议主要有DSR协议和AODV协议。

（2）主动路由协议。区别于按需路由协议，主动路由协议是主动去寻找路由，认为无线传感器自组网节点应该对网络中所有节点进行维护。与按需路由协议相比其具有一定的优点，在节点发送数据包时，如果存在目的节点，其中延时概率会大幅度降低。但是同时也具有缺点，主动路由协议网络开销比较大，同时原有路由更新会因为拓扑结构的动态变化很快变成过时信息。现在常用的主动路由协议主要有DSDV协议和WRP协议。

3.3 智能家居网络拓扑结构设计

无线传感器网络在智能家居上的应用，实现的前提就是要选择建立一个科学合理的拓扑结构。一个合理的网络拓扑结构可以提升家居网络的速度，将其具有的优点进行扩大，使网络具有的整体功能更完美地发挥出来。现在智能家居网络拓扑结构一般采用的都是星状网络。具有的特点是网络结构简单，连接方便，更重要的是管理时效性高。无线传感器在智能家居上的应用，通过多个节点形成自足网络，其中智能家居网络控制主要分为家用电器开关控制和安防、环境监测数据传输两种。与现在智能家居发展相结合，设计出以控制计算机为中心的星状网络拓扑图，更简单实用。

智能家居论文 篇四

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；

前言

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 (3.3V) 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

[1]陈建皓。树莓派入门指南[M]。北京:人民邮电出版社， 20xx.

[2]Brendan Horan.树莓派树莓派实作应用[M]。北京:人民邮电出版社， 20xx.

[3]李龙棋， 方美发， 唐晓腾。树莓派平台下的实时监控系统开发[J]。闽江学院学报， 20xx (05) 。

[4]郑世珏， 徐虹。基于树莓派的远程监测系统的设计与实现[J]。微型机与应用， 20xx (19) 。

[5]Simon Monk.树莓派Python编程入门[M]。北京:科学出版社， 20xx.

智能家居论文 篇五

在整个智能家居中，其必定要包含科技、健康以及节能等特征，其中包含了家庭安防、网络以及照明等等相关的系统。传统的有线式在智能家居中的使用存在很多问题，无论是在技术和实用性上看，无线网络技术在智能家居中有着很大的优势。其不但是由于能够更加灵活的使用，更关键的是具有家庭网络成本低以及传输效率的通讯特征。

一、智能家居的相关概述

智能家居网络系统是目前信息时代中出现的一种高科技产物，其是使用电脑以及网络进行布线的技术。经过家庭信息管理平台，和家居生活相关系统结合在一起，其中包含了对智能家具设备以及系统的操作与管理。智能家居的主要目的是为人们提供一个相应安全、舒适以及方便的居住环境。完整性的智能家居系统通常要具有下面的功能：自动抄表功能；可视对讲；网络家用电器；电器自动控制以及家庭安防等相关功能。在传统的智能家居中，其主要使用的是经过有线方法构建，例如比较常见的是CEBus以及X-10等，其中使用最普遍的是X-10，因为其具有着价格低以及用户能够自己组装的特点，不过上面三种技术使用在智能家居中都存在着布线复杂、对PC的依赖性比较强以及在标准不统一的缺点。在这种情况下，无线网络就有着先天的优势，在技术的不断进步中也会大幅度的促使家庭家居环境智能化以及网络化。

在通信技术的发展中，人们对其的需求量也在逐渐增加，因此就出现了很多的无线通信协议，其中的标准也是用户和厂商十分关注的问题。这些无线技术都各具其特点，要使用哪种无线组网方式，需要依据其产品要求以及市场前景进行选择，因此对这些无线组网技术进行仔细的分析具有实际性的意义。其能够对智能家居的发展夯实坚固的基础，并且促使其能够健康发展，为人们的生活更好地服务。

二、智能家居中几种无线组网技术

（一）无线wlan技术

无线局域网的技术是在20世纪末期发展起来的。WLANIEEE802.11为LAN以太网的无线进行扩展的。在这其中的IEEE802.1，其物理层支持5.5Mb/s、11Mb/s、2Mb/s以及1Mb/s之间进行切换，能够在2Mb/s以及1Mb/s效率的时候和IEEE802.11相兼容。其传输的效率与距离最高能够实现11Mb/s。因为在家庭网络中主要使用的是远程控制，在信息的传输量上比较小，且带宽使用不足。不论是在大量生产或是减低成本上，使用IEEE802.11b/g有种太过浪费的嫌疑。

（二）HomeRF无线技术

这种技术是专门对家庭环境而研发的，其是IEEE802.11和无绳电话的结合体，其主要是使用在PC与用户电子设备之间进行无线数字通信的，主要是为了降低语音方面的成本。作为一种新的无线技术方案，可以取缔需进行铺设的昂贵传输有线家庭网络。在这个基础上的网络是相等的。homeRF是在现有的无线通信标准上进行改善的，数据通信的时候，使用了IEEE802.11中的TCP/IP传输协议；在实行语音通信时使用的则是数字化无绳电话DECT规范。homeRF中的物理层和IEEE802.11WLAN中的物理层规范相对宽松，因此使用简单的调频方式就可以解决无线设备所具有的复杂性，从而降低了无线收发设备的成本，进一步的让这种技术被使用在普通家庭消费的范畴中。

（三）HiperLAN无线技术

HiperLan无线技术在初期时使用的是GMSK调制，其最高传输率在s左右，其覆盖的范围大约是50m，其能够支持同步与异步语音傳输，并且可以支持2Mbps的视频传输。HiperLAN2使用的是正交频分复当做其物理层手段，能把速率提升到54Mbps，同时还能对多方面的干扰进行抵御，和IEEE802.1一样的物理层。HiperLAN2还有一个最大的特点是其吞吐率有很大的提升，以往的物理层吞吐率在54Mbps，而在实际的使用过程中其吞吐率最低也可以坚持在20Mbps，进而为视频与语音这类应该提供新的传输途径。

（四）蓝牙无线技术

蓝牙无线技术是在1998年的时候产生的，其在工作时保持在2.4GHzISM的频段上，使用的是GPSK调制技术，其传输速率是1Mbps，使用的是FHSS扩频审计署，其中发射的功率是在0dBm、4dBm以及20dBm三种级别，其相应的距离分别是从10米至100米。蓝牙1.0版中规定了通信数据传输的速率在1Mbps，而2.0版则是提升到了2Mbps。蓝牙技术能够为固定设备或者移动端之间的通信环境建设可以通用的无线接口，主要是移动设备之前的近距传播，在本质上可以说是一种取缔线缆的技术。蓝牙技术所具有的高宽带性能够让其更加适用在视频与图片方面需要经常性进行大量数据共享的设备中，其能够使用在近距离中，而替代现在一些线缆传输方式，并且还解决了红外线技术中的问题，能够穿越墙壁的阻碍，经过统一的近距离无线连接，在多种数字设备中进行安全而灵活的数据传播工作。现在市面上有很多带蓝牙功能的电子设备，比如蓝牙鼠标、键盘以及游戏手柄等等。

（五）ZigBee无线技术

ZigBee技术具有近距离、简单化、成本低等特点，其是一种双向无线通信技术，其具体是使用在自动控制与远程控制工作中，能够嵌入各种各样的设备中，并且还能够支持地理定位功能。ZigBee中的物理层接收范式使用了直接性序列扩展频率技术，使用的是2.4GHZ/868MHZ/915MHZ这几个波段中，其运用的是调频技术，可使用在短距离范围中，同时也可以使用在数据的传输速率不高的相关电子设备中。和蓝牙技术相较，ZigBee无线技术更加方便，且可靠性更加强，同时耗损能量也比较少，和蓝牙更加适用在游戏以及家庭自动化。

结束语：

综上所述，对常见几种无线组网进行分析，结合实际智能家居的具体情况可以得知，ZigBee所具备的低数据传输率、低功能耗损以及结构简单等相关特征，能更好地达到智能家居中网络的特征，在多种技术中存在着很大的优势。其是当前比较理想的智能家居无线组网技术。