智能家居安防系统设计的开题报告

北京石油化工学院

本科毕业设计（论文）开题报告

题目名称：智能家居安防系统设计题目类型：

学生姓名：**

专业：测控技术与仪器

学院：信息工程学院

年级：测102

指导教师：**

2014年2月25日

一、选题背景、研究意义及文献综述

1. 选题背景

智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化，整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市的City Place Building时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术集成各种家居生活设施，构建高效的住宅设施与家庭事务的管理系统，与传统意义上的家居相比，智能家居提供了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，智能家居安防系统是未来家居的发展趋势，其目的是为人们提供一个安全、舒适、高效和便利的生活环境，智能家居安防已成为国内外研究的热点，具有广阔的应用价值和市场需求。

随着互联网的发展，尤其是无线网络的出现和发展，智能家居逐步进入网络化时代。它能提供照明控制、远程家电控制、安防报警、室内外遥控、自动窗帘、可编程定时控制等多种功能和手段，使人们的生活更加安全、舒适、和便捷。

智能家居是利用自动控制技术、传感器技术、网络通讯技术、音视频技术和计算机技术将与家居生活有关的设备集成于一体，以提升家居安全性、便利性、舒适性，以构建高品质的家居环境为目的的智能家居控制系统、智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统等。其中家庭安防系统是智能家居安防系统中最重要的子系统，但受家居安防产品价格昂贵，误报率高的限制，目前我国的住宅小区只是实现了简单的安防对讲系统的普及，功能单一，处于安防产品应用的初级阶段，构建价格低廉、性能可靠的智能家居安防产品将有重大的社会价值和巨大的商业潜力。

2. 研究意义

安全，是人类生活永恒的主题，在当前的社会生活环境下，安全问题显得尤为突出，采用高科技的手段实现安全防范是当前保障人生、财产安全的明智选择。随着新器件和新技术的出现，家居安防系统将会更加智能化，也将为人们提供更

加安全可靠的保障。智能家居安防系统将为我们的家庭构筑一道坚固的安全防线，有了它我们的生活将会更加美好。利用GPRS技术、嵌入式技术、及无线网络技术、传感器技术、数字视频技术等，设计并实现了一种基于无线网络技术的智能家居安防系统。利用无线网络技术布点方便的优势，覆盖用户住宅，节点由无线模块、环境监测传感器及外围器件组成。由主控节点进行控制，在发现警情后拍摄现场，并将图像信息及警情信息发送至主控节点。主控节点利用GPRS模块远程通知用户手机，同时，用户可以通过手机或互联网远程控制系统对所属节点进行相应控制。实践表明，该智能家居系统具有成本低、功耗低、布点方便等特点。

高科技产品的应用使我们的生活更加的便利，但是便利生活也会给我们的家居带来了不少安全的隐患，比如说各种电器的燃烧和爆炸、电线短路造成的触电、煤气管道的泄露等等，对人们的生命安全造成了很大的威胁。而且当今社会中仍有很多的不法分子在活动，抢劫盗窃犯罪现象屡见不鲜，而且犯罪的手段也趋向于更职业化和高智能化，所以作为智能家居中最重要的安防系统的研究具有迫切的意义。

网络化的家居系统已经渐渐走入我们的生活，通过家居网络我们可以实现三表的网络化管理、家居内环境参数的远程监视、家用电器的远程监控、家居视频监控以及安全防盗网络系统等等。网络化的家居系统具有环保、安全、可靠、低成本、可扩展性强的特点，是未来家居发展的方向。

对于一个安防系统来说，最重要的就是系统的可靠性和稳定性。可靠性就是安防系统有警必报无警不会误报，稳定性就是系统可以长时间无故障地工作。本文采用低功耗、低成本、自组织、短距离的无线传感器网络技术来组建智能化家居网络，系统无需布线，灵活性和可扩展性都大大增加，节点大范围地分布于家居内并采用一系列的应答机制和算法来处理安防数据以提高系统的可靠性，某一个节点的损坏并不会影响系统的整体性能保证了系统的稳定性。基于无线传感器网络德尔智能家居安防系统从功耗、成本、稳定性和可靠性都拥有不可比拟的优势，对于更好的保障人们的生命财产安全具有重大的意义。

3. 文献综述

智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模

糊控制技术等多种技术为一体的综合应用，利用现代的宽带信息网络和无线电网络平台将家电控制、家庭环境控制、家庭监视监测、家庭信息交流、家庭安全防范、家庭娱乐、小区管理和服务集为一体构成的智能系统产品，具有较强的技术性和前瞻性[1]。

随着社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，开始越来越多的人们关注生活条件的安全性和生活质量的可靠性。城市人口的膨胀、外来人口的不断增加及煤气和大量家用电器设备使用中的不安全因素等，对小区居民的生命和财产造成了威胁，其中给居民生命和财产带来了最大威胁的为以下两大方面，一方面是恶意侵害（如入室偷窃、抢劫、凶杀），另一方面是意外事故（如火灾、煤气泄露），个人用户对家庭安全需求的增长越来越快[2]。与此同时，传统的机械式或单纯依靠人为控制和操作的安防系统在实际的使用中暴露出了很多隐患和不足，远远达不到人们对智能生活的要求[3]。

计算技术的大量普及使得数字智能化的安防系统开始在我国普通家庭出现，这些案发该系统大多是以单片机为核心，由于单片机的局限性，使得以单片机为核心的安防检测系统越来越不能满足人们的要求，日趋显示出其缺陷，自嵌入式引入中国后，嵌入式操作系统以其优势使基于嵌入式系统的安防检测系统能实现更多更复杂的安防功能，使安防系统功能更加完善和人性化，更能满足人们不断提出的要求[4]。

安防系统作为智能家居的一部分，随着智能家居的发展而发展。智能住宅的概念最早出现于美国，美国的智能住宅发展也是最为迅猛。继美国之后，欧洲、韩国、日本、新加坡等国的住宅智能化也得到了飞速发展。在我国，智能住宅这一概念推广较晚，但其发展的速度非常快。目前国内处于发展初期，而国外已经处于快速发展阶段[5]。国内的发展是引入国外技术的前提下从而进入了一个系统的发展历程，因此国内的智能家居发展前景是非常值得期待的[6]。

美国是世界上第一个提出智能家居技术的国家，它于1984年建筑的世界上第一家智能家居安防拉开了智能家居的帷幕，随后智能家居开始在欧洲、东南亚等经济较发达的国家相继推广和发展开来，并提出了各自不同标准的智能家居技术系统方案，而且在一些国家已经得到了相当的应用。新加坡在1998年5月推出的8X智能家居系统现在已经在国内得到了相当大的采用，采用智能家居系统