智能家居开题报告

智能家居开题报告

华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书

课题名称智能家居监控系统设计

课题来源课题类型导师谢锋云

学生姓名学号2012031.。。。。。专业测控技术与

仪器

一、课题的研究目的及意义

由于生活质量的日益改善，智能家居慢慢走进了我们的生活，所谓智能家居就是通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。

智能家居监控系统，是以智能家居系统为平台，以家用电器及相关设备为控制对象，通过控制端接收传感器采集端对于温度、湿度及有毒气体的检测的形成相关数据，并对数据进行处理分析，给出相应指令控制相关设备工作。智能家居监控系统利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等将家居生活有关的设施进行高效集成，构成了一个简便、全面并能远程控制的家庭设备控制平台。智能家居监控系统是智能家居系统的核心，是构建智能家居系统的必要前提。

传统的智能家居一般采用有线方式组建，如电缆线、同轴电缆、USB、CAN总线等。虽然能够完成智能家居的大部分功能，但却有很多的局限性。比如扩展性差、布线困难，而且传统的智能家居的布线会受到家用电器摆放位置的影响。正是因为有线方式组建的智能家居存在这种局限性，而且现在蓝牙技术、wifi技术、zigbee技术的完善使得无线方式组建智能家居这一模式慢慢出现在我们的视野里。所谓的无线智能家居是指通过无线方式将家居中的数据采集和控制模块连接起来，实现无线监测控制的目标。

ZigBee技术又称紫蜂技术，是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种价格便宜、耗电较少的近距离无线组网通讯技术，通常一个ZigBee模块需要两节干电池供电可以工作数月到两年。

随着生活水平的显著提高，人们对便捷、方便、智能化的家居生活有越来越多的向往，特别是对于无线方式控制的智能家居有更大的需求。通过比较上述几种无线传送方式，红外通信方式比较受屋内设备摆放位置的影响，传送的方向性较强且不能被阻挡，这一特点显然不适合智能家居；蓝牙传输距离短，只有几米，而家居中设备与设备的距离最高达到十几米，同时蓝牙模块可扩展性差，如果家中以后购入新的家电便很难加入的建立的监控系统中；wifi无线传输方式存在着功耗较大、成本较高的缺点。相较而言，zigbee模块因为功耗低、安装成本低、传输距离较远、扩展性强就很适合智能家居系统。而且zigbee的这些特点使得他在工程了有了很好地实现可能，zigbee与智能家居结合的方式更会贴合一般用户的消费观念。对于以后全面构建智能家居系统有很重要的作用。

二、国内外发展现状

智能家居的发展分为三个阶段：

首先是家庭电子化阶段，这个时期主要是面向单个的电器，家庭电器之间并没有形成网络，亦没有大的联系。

其次是住宅自动化阶段，这个时期主要是面对用户想要实现的某个功能，有一部分的家庭电器之间形成了简单的网络，形成这一网络的原因是实现用户需要的某个功能，比如自动抄表系统。

最后是家居智能化（欧洲称为Smart Home，美国称为Wise House）阶段，这个时期是为了实现多个用户想要实现的功能，并且将这些功能连接成一个完整的系统，通过控制系统实现不同的功能。系统通过家庭分布总线把住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的监控、管理，保持家电与环境的协调，提供生活、工作、学习以及娱乐的各种优质服务，营造一种温馨舒适的家庭氛围。

2.1国外发展现状

1984年，世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格州落成，这栋意义非凡的建筑只是对一座旧式大楼的一定程度的改造而完成的。它只是采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监控，并提供语音通信、电子邮件、情报资料等方面的信息服务。

2000年，新加坡有近30个社区的约5000户家庭采用了这种家庭智能化系统，而美国的安装住户高达4万户。

2003年，网络化家居的建设带来了高达4500亿美元的市场价值，这其中有3700亿美元是智能家电硬件产品的价值，剩余的部分则是软件和技术支持服务的费用。现在，

国外的智能家居系统技术己日趋成熟，预计今年，50%以上的新房将具有一定的“智能型家居”功能。于此同时，由于技术的日益标准化，这些新型智能家居系统将比比尔.盖茨耗资6000万美元的高端别墅便宜得多。

在智能家居系统研发方面，美国及一些欧洲国家一直处于领先地位。近年来，以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批国外知名企业，先后挤身于智能家居的研发中。

2.2国内发展现状

与国外相比，我国对智能家居及家庭网络等相关产品的研制起步较晚，但是政府部门在政策和标准等方面不断加大扶持力度，指导行业发展。

20世纪90年代后期，我国的智能小区日益兴起。众所周知，我国的智能化住宅建设最早起于上海、广州和深圳等沿海城市，并逐渐向内陆发展。在97香港回归之际，在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示范工程”，揭开了全国智能小区发展的序幕。

1999年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化走进了千家万户，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。

我国智能家居虽然起步较晚，但是有着其他国家智能家居的发展经验和相关技术支持，在智能家居方面，虽然有着不同的标准，但相关技术已经趋于完善。除了使用外国的相关技术产品，我国也有比较完善的自主产品，比如海尔公司的“e家庭”和清华同方公司的“e-home 数字家园”。

三、国内智能家居现存问题

随着相关技术的成熟，智能家居的全面普及慢慢的不是梦想。虽然国内的技术实现了智能家居的功能，给用户带来了极致的体验，但是现在国内的智能家居仍然存在很多问题：

（1）目前绝大多数家电产品没有统一的标准，比如接口不统一等，一个程序难以将所有的产品纳入其中进行互联，同时不同公司使用的无线模块也不相同，这也导致了如果使用这个公司的产品，那么维修和更换就必须再次联系该公司，产品的互换性不强，给用户带来了很大的麻烦。