智能家居交互終端調(diào)研報(bào)告

智能家居交互終端設(shè)計(jì)課題探討的目的和意義：探討和智能家居交互終端硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容：智能家居交互終端的需求分析和方案的設(shè)計(jì)，需求的分析主要是確定智能家居交互終端須要滿意的功能，方案的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)功能需求來(lái)設(shè)計(jì)詳細(xì)實(shí)現(xiàn)其功能的方案，包括芯片的選擇。并培育學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中，獨(dú)立制訂方案、獨(dú)立思索、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的實(shí)力。二、主要目標(biāo)任務(wù)：智能家居交互終端的需求分析和方案的設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路和對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)試，從而組成一個(gè)完整的智能家居交互終端硬件系統(tǒng)。三、主要性能指標(biāo)：1）環(huán)境監(jiān)測(cè)；2）限制簡(jiǎn)潔的家居設(shè)備。3）無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。四、工作原理：基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)是針對(duì)家居高度自動(dòng)化、智能化的要求提出的一種新的解決方案。主要用ZigBee手持限制器無(wú)線采集室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，遠(yuǎn)程限制各種家居電器，實(shí)現(xiàn)家居限制、參數(shù)檢測(cè)的完全自動(dòng)化、智能化。設(shè)備以C8051F020單片機(jī)為限制核心單元，檢測(cè)濕度，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，處理和傳輸數(shù)據(jù)。采納高精度傳感器作為濕度檢測(cè)器件，直流電機(jī)等為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成環(huán)境參數(shù)檢測(cè)，對(duì)窗簾、溝通電電器等的限制功能。用手持設(shè)備通過(guò)IP-LINK1270模塊串口實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)無(wú)線通信，可以接收濕度數(shù)據(jù)，限制簡(jiǎn)潔家居。本系統(tǒng)具有良好的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。C8051F020C8051F020單片機(jī)濕度傳感器濕度傳感器聲光報(bào)警模塊聲光報(bào)警模塊顯示模塊1270收發(fā)模塊 顯示模塊1270收發(fā)模塊ZIGBEE限制器ZIGBEE限制器L6201電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 L6201電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊晶閘管電扇限制模塊晶閘管電扇限制模塊電源模塊電源模塊獨(dú)立式限制模塊獨(dú)立式限制模塊五、課題文獻(xiàn)綜述:1、《基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)》1）作者：朱同2）摘要：本文主要介紹了基于ZigBee通信協(xié)議的智能家居系統(tǒng)。闡述了該系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。給出了智能家居系統(tǒng)中RF無(wú)線節(jié)點(diǎn)模塊的軟硬件設(shè)計(jì)方法。并通過(guò)該系統(tǒng)分析了ZigBee在短距離無(wú)線通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。該系統(tǒng)符合IEEE802.15.4協(xié)議，便于系統(tǒng)和其它符合該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng),具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。2、《基于FPGA和ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)》1）作者：袁源，王紫婷，劉楊2）摘要：本文主要設(shè)計(jì)了一種智能裝置——智能家居系統(tǒng)，提出了一種采納FPGA技術(shù)和ZigBee的無(wú)線技術(shù)來(lái)完成對(duì)智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)全部采納無(wú)線通信技術(shù)來(lái)完成，省去了重新布線的問(wèn)題，能夠?qū)崟r(shí)采集溫度、濕度和光照度信號(hào)，通過(guò)對(duì)信號(hào)的處理，使PDA，計(jì)算機(jī)或手機(jī)可以通過(guò)Internet或GSM手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在家中無(wú)人的狀況下，幫助主子實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程家務(wù)：遠(yuǎn)程燒水，加熱洗澡水，開(kāi)頭空調(diào)、窗簾等，從而為用戶供應(yīng)一種智能、敏捷、便利的生活空間，并大大增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，同樣也實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代社會(huì)“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。3、《基于FPGA和ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)》1）作者：良子強(qiáng)、于浩2）摘要：硬件采納無(wú)線龍ZigBee開(kāi)發(fā)套件。ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)采納低功耗微限制器CC2530，節(jié)點(diǎn)采納96X16液晶顯示，USB接口，電池供電，具有經(jīng)濟(jì)、高效、便利、快捷、可視性、并可重復(fù)運(yùn)用。軟件方面，依據(jù)Zigbee聯(lián)盟制定的標(biāo)準(zhǔn)，利用德州儀器(TI)推出業(yè)界領(lǐng)先的ZigBee協(xié)議棧(Z-Stack)。Z-Stack裝載在一個(gè)基于IAR開(kāi)發(fā)環(huán)境的工程里。4、《Zigbee-basednewapproachtosmarthome》1）作者：彭俊杰、賀輝、朱平安等2）摘要：Smarthomeisapromisingsolutiontoimprovingthequalityofpeople’slife.Muchworkhasbeendoneinthefield,butmostofthesesolutionsarejustbasedonhomegateway,leavingmuchtobeimproved.Oneofitsdefectsistherelativelyhighenergyconsuminganditsradiation,andtheotheristhatitisnotavailabletotheoldhomeapplianceswhichfailtoaccesstheinternet.FulluseofthelowenergyconsumingcharacteristicoftheZigbeewirelesssensornetwork,acompletelynewsmarthomesolutionisputforwardinthispaper.Withoutneedofahomegatewayandanymodificationforthecurrentlyusedfamilyappliances,themethodusestheZigbeecoordinatorasthecentralcontrollerandthecontrollersofappliancesastheenddevicesofZigbee.Itcanrealizeacomfortableandsmarthome.Experimentsshowthattheschemeproposedisfeasibleanditwillbenodoubttobeabletoimprovethequalityofpeople’sdailylife.5、《基于本體的智能家居關(guān)鍵技術(shù)探討》1）作者：胡曼冬2）摘要：智能家居作為人類生活的主要空間，要滿意人們對(duì)生活舒適、便捷的追求目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，須要構(gòu)建一種讓人和家庭環(huán)境中的各種物理設(shè)備更好地融合在一起的家庭環(huán)境，在這種環(huán)境下，設(shè)備可以在不知不覺(jué)中達(dá)到為人服務(wù)的目的。但是，這須要以設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作、信息和資源的共享為基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作、信息和資源的共享，達(dá)到在不知不覺(jué)中設(shè)備為人服務(wù)的目的，本文對(duì)智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了探討，并且將本體技術(shù)應(yīng)用其中，構(gòu)建了智能家居系統(tǒng)的本體模型，在智能家居環(huán)境中不同的信息維度之間建立了語(yǔ)義關(guān)系，為設(shè)備以及設(shè)備所供應(yīng)的服務(wù)添加了語(yǔ)義信息。這些語(yǔ)義信息可以屏蔽設(shè)備之間的異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間信息和數(shù)據(jù)的共享，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間協(xié)調(diào)工作的基礎(chǔ)6、《智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的探討和設(shè)計(jì)》1）作者：郭穩(wěn)濤、何怡剛2）摘要：智能家居是將來(lái)家居的發(fā)展趨勢(shì),針對(duì)智能家居廣泛的應(yīng)用前景,設(shè)計(jì)了一種智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),提出了運(yùn)用波段為2.4GHz的ZigBee無(wú)線技術(shù)構(gòu)建家庭局域網(wǎng)的方案,采納了32位的ARM處理器,擴(kuò)展64MFlash存儲(chǔ)器,利用嵌入式Internet技術(shù),通過(guò)遠(yuǎn)程PC機(jī)上的IE閱讀器登錄到嵌入式Web服務(wù)器的監(jiān)控頁(yè)面,實(shí)現(xiàn)對(duì)家電信息工作狀態(tài)的查詢和限制;在試驗(yàn)室環(huán)境下,通過(guò)模擬對(duì)熱水器和空調(diào)的監(jiān)控,對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試;結(jié)果表明,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,實(shí)時(shí)性好,性價(jià)比高,具有肯定的好用價(jià)值。7、《基于PLC的智能家居限制系統(tǒng)》1）作者：俆愛(ài)明2）摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,人們對(duì)于生活品質(zhì)的追求不斷提高,舒適、便利、高效、平安的生活環(huán)境是每個(gè)人都憧憬的生活環(huán)境。本文旨在設(shè)計(jì)基于PLC的智能家居限制系統(tǒng),集家居自動(dòng)化、家居平安防護(hù)和家居環(huán)境監(jiān)測(cè)于一身,為用戶供應(yīng)良好的生活體驗(yàn),提高家居環(huán)境的平安性、便利性和舒適性。

更多還原8、《基于ZigBee的智能家居安防系統(tǒng)》1）作者：張煜、樊同亮、郝冠華2）摘要：智能家居給人們的生活帶來(lái)便利。但隨著技術(shù)的發(fā)展,家庭平安成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。針對(duì)當(dāng)前安防的需求,提出了基于ZigBee技術(shù)的智能家居安防系統(tǒng)方案,并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)硬件和軟件流程?？蓪?duì)住宅的火災(zāi),有害氣體的泄露,盜竊等做出精確的檢測(cè)和自動(dòng)報(bào)警,通過(guò)STC89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)上述功能。9、《臥房采光智能限制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)》1）作者：孟欣、金鵬、肖姝宇2）摘要：臥房采光限制系統(tǒng)的硬件電路主要由光照傳感電路、系統(tǒng)主控模塊電路、電源電路、電機(jī)限制電路、藍(lán)牙通訊電路、鍵盤以及顯示電路等組成。利用此硬件電路可實(shí)現(xiàn)依據(jù)光照強(qiáng)度、時(shí)間等條件來(lái)智能限制臥房的窗簾和燈光的功能。同時(shí)還可以利用藍(lán)牙模塊和其它智能設(shè)備連接,供應(yīng)遠(yuǎn)程限制功能。10、《智能設(shè)計(jì)在家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)》1）作者：陸超2）摘要：由于人們生活水平的不斷提高,廣闊群眾對(duì)于住宅的居住舒適度要求越來(lái)越高。在建筑室內(nèi)家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域,強(qiáng)調(diào)人文關(guān)懷理念的推廣實(shí)施,對(duì)于強(qiáng)化家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展具有重要意義。文章依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特點(diǎn)綻開(kāi)探討,提出有利于設(shè)計(jì)活動(dòng)中人文關(guān)懷理念推行的可行性措施。

更多還原六、方案論證1、方案一：①基于低成本搭建了一個(gè)智能家居系統(tǒng)框架。其限制終端既可實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭內(nèi)部燈光、電器等設(shè)備的限制,又可實(shí)現(xiàn)家庭子網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。②基于嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)的探討,完成了一種嵌入式TCP/IP協(xié)議在主限制芯片上的移植,實(shí)現(xiàn)了家居限制終端和以太網(wǎng)的互連。③設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)和RS485之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊,采納RS485接口構(gòu)建家庭內(nèi)部子網(wǎng),通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)和外部以太網(wǎng)通信,實(shí)現(xiàn)了家庭網(wǎng)關(guān)的功能。④設(shè)計(jì)了一套嵌入式智能家居限制終端,搭建了軟硬件平臺(tái),給出了硬件結(jié)構(gòu)及軟件實(shí)現(xiàn)方案。2、方案二：①智能家居系統(tǒng)中的手持終端設(shè)備作為主要探討的對(duì)象,提出了一種手持終端的設(shè)計(jì)方案。該設(shè)備在硬件平臺(tái)上選用了OMAP3530雙核處理器,并通過(guò)ZigBee模塊和家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的查詢、限制和管理;在軟件平臺(tái)上選用了Google主導(dǎo)推出的功能強(qiáng)大的Android,并在該軟件平臺(tái)下編寫(xiě)了手持終端的一些基本界面。②首先對(duì)智能家居系統(tǒng)和手持終端進(jìn)行了闡述,然后通過(guò)對(duì)手持終端發(fā)呈現(xiàn)狀、趨勢(shì)和在智能家居系統(tǒng)中地位的介紹得出了探討手持終端的必要性。③接著提出了手持終端的總體設(shè)計(jì)方案,包括軟硬件方案。④重點(diǎn)是對(duì)手持終端軟件方案的探討和實(shí)現(xiàn),其主要工作包括搭建Android的開(kāi)發(fā)環(huán)境、將Android移植到選定的硬件平臺(tái)上、基于A