智能家居交互终端调研报告

智能家居交互终端设计课题探讨的目的和意义：探讨和智能家居交互终端硬件系统设计有关的设计内容：智能家居交互终端的需求分析和方案的设计，需求的分析主要是确定智能家居交互终端须要满意的功能，方案的设计主要是依据功能需求来设计详细实现其功能的方案，包括芯片的选择。并培育学生在解决实际问题过程中，独立制订方案、独立思索、独立分析和解决问题的实力。二、主要目标任务：智能家居交互终端的需求分析和方案的设计，详细设计系统硬件电路和对硬件进行调试，从而组成一个完整的智能家居交互终端硬件系统。三、主要性能指标：1）环境监测；2）限制简洁的家居设备。3）无线传输数据。四、工作原理：基于ZigBee的智能家居系统是针对家居高度自动化、智能化的要求提出的一种新的解决方案。主要用ZigBee手持限制器无线采集室内环境参数，远程限制各种家居电器，实现家居限制、参数检测的完全自动化、智能化。设备以C8051F020单片机为限制核心单元，检测湿度，负责驱动电机，处理和传输数据。采纳高精度传感器作为湿度检测器件，直流电机等为执行机构，完成环境参数检测，对窗帘、沟通电电器等的限制功能。用手持设备通过IP-LINK1270模块串口实现了室内无线通信，可以接收湿度数据，限制简洁家居。本系统具有良好的开发和应用前景。C8051F020C8051F020单片机湿度传感器湿度传感器声光报警模块声光报警模块显示模块1270收发模块 显示模块1270收发模块ZIGBEE限制器ZIGBEE限制器L6201电机驱动模块 L6201电机驱动模块晶闸管电扇限制模块晶闸管电扇限制模块电源模块电源模块独立式限制模块独立式限制模块五、课题文献综述:1、《基于ZigBee的智能家居系统设计》1）作者：朱同2）摘要：本文主要介绍了基于ZigBee通信协议的智能家居系统。阐述了该系统的组成和特点。给出了智能家居系统中RF无线节点模块的软硬件设计方法。并通过该系统分析了ZigBee在短距离无线通信领域的发展趋势。该系统符合IEEE802.15.4协议，便于系统和其它符合该标准的产品联网,具有良好的通用性和可扩展性。2、《基于FPGA和ZigBee技术的智能家居系统》1）作者：袁源，王紫婷，刘杨2）摘要：本文主要设计了一种智能装置——智能家居系统，提出了一种采纳FPGA技术和ZigBee的无线技术来完成对智能家居系统的设计。该系统全部采纳无线通信技术来完成，省去了重新布线的问题，能够实时采集温度、湿度和光照度信号，通过对信号的处理，使PDA，计算机或手机可以通过Internet或GSM手机网络，在家中无人的状况下，帮助主子实现远程家务：远程烧水，加热洗澡水，开头空调、窗帘等，从而为用户供应一种智能、敏捷、便利的生活空间，并大大增加了系统的可扩展性，同样也实现了现代社会“以人为本”的全新家居生活体验。3、《基于FPGA和ZigBee技术的智能家居系统》1）作者：良子强、于浩2）摘要：硬件采纳无线龙ZigBee开发套件。ZigBee网络无线传感器节点采纳低功耗微限制器CC2530，节点采纳96X16液晶显示，USB接口，电池供电，具有经济、高效、便利、快捷、可视性、并可重复运用。软件方面，依据Zigbee联盟制定的标准，利用德州仪器(TI)推出业界领先的ZigBee协议栈(Z-Stack)。Z-Stack装载在一个基于IAR开发环境的工程里。4、《Zigbee-basednewapproachtosmarthome》1）作者：彭俊杰、贺辉、朱平安等2）摘要：Smarthomeisapromisingsolutiontoimprovingthequalityofpeople’slife.Muchworkhasbeendoneinthefield,butmostofthesesolutionsarejustbasedonhomegateway,leavingmuchtobeimproved.Oneofitsdefectsistherelativelyhighenergyconsuminganditsradiation,andtheotheristhatitisnotavailabletotheoldhomeapplianceswhichfailtoaccesstheinternet.FulluseofthelowenergyconsumingcharacteristicoftheZigbeewirelesssensornetwork,acompletelynewsmarthomesolutionisputforwardinthispaper.Withoutneedofahomegatewayandanymodificationforthecurrentlyusedfamilyappliances,themethodusestheZigbeecoordinatorasthecentralcontrollerandthecontrollersofappliancesastheenddevicesofZigbee.Itcanrealizeacomfortableandsmarthome.Experimentsshowthattheschemeproposedisfeasibleanditwillbenodoubttobeabletoimprovethequalityofpeople’sdailylife.5、《基于本体的智能家居关键技术探讨》1）作者：胡曼冬2）摘要：智能家居作为人类生活的主要空间，要满意人们对生活舒适、便捷的追求目标。为了实现这个目标，须要构建一种让人和家庭环境中的各种物理设备更好地融合在一起的家庭环境，在这种环境下，设备可以在不知不觉中达到为人服务的目的。但是，这须要以设备之间的协调工作、信息和资源的共享为基础。为了实现设备之间的协调工作、信息和资源的共享，达到在不知不觉中设备为人服务的目的，本文对智能家居系统进行了探讨，并且将本体技术应用其中，构建了智能家居系统的本体模型，在智能家居环境中不同的信息维度之间建立了语义关系，为设备以及设备所供应的服务添加了语义信息。这些语义信息可以屏蔽设备之间的异构性，实现设备之间信息和数据的共享，是实现设备之间协调工作的基础6、《智能家居远程监控系统的探讨和设计》1）作者：郭稳涛、何怡刚2）摘要：智能家居是将来家居的发展趋势,针对智能家居广泛的应用前景,设计了一种智能家居远程监控系统,提出了运用波段为2.4GHz的ZigBee无线技术构建家庭局域网的方案,采纳了32位的ARM处理器,扩展64MFlash存储器,利用嵌入式Internet技术,通过远程PC机上的IE阅读器登录到嵌入式Web服务器的监控页面,实现对家电信息工作状态的查询和限制;在试验室环境下,通过模拟对热水器和空调的监控,对整体系统进行了性能测试;结果表明,系统运行稳定,实时性好,性价比高,具有肯定的好用价值。7、《基于PLC的智能家居限制系统》1）作者：俆爱明2）摘要：随着社会的发展和进步,人们对于生活品质的追求不断提高,舒适、便利、高效、平安的生活环境是每个人都憧憬的生活环境。本文旨在设计基于PLC的智能家居限制系统,集家居自动化、家居平安防护和家居环境监测于一身,为用户供应良好的生活体验,提高家居环境的平安性、便利性和舒适性。

更多还原8、《基于ZigBee的智能家居安防系统》1）作者：张煜、樊同亮、郝冠华2）摘要：智能家居给人们的生活带来便利。但随着技术的发展,家庭平安成为人们关注的焦点。针对当前安防的需求,提出了基于ZigBee技术的智能家居安防系统方案,并设计了系统硬件和软件流程。可对住宅的火灾,有害气体的泄露,盗窃等做出精确的检测和自动报警,通过STC89C52单片机实现上述功能。9、《卧房采光智能限制系统硬件设计》1）作者：孟欣、金鹏、肖姝宇2）摘要：卧房采光限制系统的硬件电路主要由光照传感电路、系统主控模块电路、电源电路、电机限制电路、蓝牙通讯电路、键盘以及显示电路等组成。利用此硬件电路可实现依据光照强度、时间等条件来智能限制卧房的窗帘和灯光的功能。同时还可以利用蓝牙模块和其它智能设备连接,供应远程限制功能。10、《智能设计在家居产品设计中的体现》1）作者：陆超2）摘要：由于人们生活水平的不断提高,广阔群众对于住宅的居住舒适度要求越来越高。在建筑室内家居产品设计领域,强调人文关怀理念的推广实施,对于强化家居产品设计工作的开展具有重要意义。文章依据产品设计的特点绽开探讨,提出有利于设计活动中人文关怀理念推行的可行性措施。

更多还原六、方案论证1、方案一：①基于低成本搭建了一个智能家居系统框架。其限制终端既可实现对家庭内部灯光、电器等设备的限制,又可实现家庭子网和外部网络的协议转换。②基于嵌入式以太网技术的探讨,完成了一种嵌入式TCP/IP协议在主限制芯片上的移植,实现了家居限制终端和以太网的互连。③设计了以太网和RS485之间的协议转换模块,采纳RS485接口构建家庭内部子网,通过家庭网关和外部以太网通信,实现了家庭网关的功能。④设计了一套嵌入式智能家居限制终端,搭建了软硬件平台,给出了硬件结构及软件实现方案。2、方案二：①智能家居系统中的手持终端设备作为主要探讨的对象,提出了一种手持终端的设计方案。该设备在硬件平台上选用了OMAP3530双核处理器,并通过ZigBee模块和家庭网关进行通信,从而实现对家居设备的查询、限制和管理;在软件平台上选用了Google主导推出的功能强大的Android,并在该软件平台下编写了手持终端的一些基本界面。②首先对智能家居系统和手持终端进行了阐述,然后通过对手持终端发呈现状、趋势和在智能家居系统中地位的介绍得出了探讨手持终端的必要性。③接着提出了手持终端的总体设计方案,包括软硬件方案。④重点是对手持终端软件方案的探讨和实现,其主要工作包括搭建Android的开发环境、将Android移植到选定的硬件平台上、基于A