智能家具环境下的传感器的设计

1.绪论1.1研究背景随着人们对居住条件、生活质量、信息获取的需求越来越迫切，社会信息化脚步的进一步加快，家居信息化成为建设社会信息化过程的一个很重要环节。家庭是社会的细胞，唯有家庭实现了信息化，才可能真正实现社会的信息化。对智能家居系统的研究及开发是实现家庭信息化得必经之路。但目前国内的研究尚未建立一个完整的理论体系，对智能家居的理解也存在着种种差异;当前国内的智能家居产品大都功能贫乏，系统设计不规范、扩展性差，对当前的发展形式较难适应，同时智能家居技术在我国处于起步阶段，许多技术标准都未标准化，还有很多工作需要做。因此加强智能家居应用方面的研究，通过选取合适的技术，设计合理的方案，组建一种符合我国国情的、具有自主知识产权的智能家居系统己成为当前智能家居研究领域中极富挑战的课题。智能家居控制系统的应用需求

随着人们生活水平的提高，智能化需求日益旺盛。智能控制器作为智能产品的核心器件应该享有更为旷阔的发展空间，未来成长较好。中国智能控制产品规模与全球智能控制产品规模的增长率走势相接近，但是整体增长速度超过全球增长速度。全球智能控制产品市场规模，逐年稳步增长。

国内智能家居产品多集中在别墅和复式住宅等高端家庭，高端智能化产品在智能家居销售份额中占很大的比重，中低端产品市场普及率较低。并且各地区间发展不平衡，主要集中于东部沿海发达城市，而中西部城市智能家居市场相对空白。另外，上海的智能家居市场的需求量较其他城市需求量大，主要原因就是上海的经济发展更好一些。智能家居发展初期始于安防控制，家庭用户主要采用环境监测、煤气探测、温湿度调节、防火报警等功能保障财产安全。目前，由于城市的安全环境越来越好，人们更注重的则是家居的舒适和便利，而安防的侧重点将会越来越少。为此环境控制和娱乐服务控制日渐成为更多智能家居市场更大的需求点。智能家居控制系统的研究及应用现状随着近年来科学技术的迅速发展和普及，我们的工作、生活观念也发生了巨大的改变，现代家庭生活追求的新方向—智能化生活已经悄然走进我们的生活，“智能家居”已成为家庭信息化和智能化必不可少的需求。智能家居是指在小区内部宽带网络己经普及的基础上利用小区内部的网络环境搭建的以家庭为单位的控制系统。首先，在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，通过一定的媒介，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程控制/监测和交换信息的需求。最后，智能家居的最终实现目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。智能家居从功能上来说，主要分为家庭安防功能、家庭数据采集功能、家电及家庭电子设备控制、家庭信息管理平台和家庭能源控制功能等五大功能。现在，世界各国都在跻身于网络信息服务技术的家庭应用，硅谷目前的投资和研发热点就是这方面的应用。圣保罗风险资本公司、Flatiron合伙公司和松下电子公司已经拨款1.4亿美元，投资于支持智能家居的信息家电公司。诺基亚、摩托罗拉和至少另外五家制造商正在开发网络。而惠普、IBM、太阳微系统和索尼等公司正准备推出大量新发明的小玩意儿。从巴掌大小的扫描仪到赋予这些装置动力的芯片和软件等不一而足。当前，我国对智能家居的研究刚起步。1994年，国家科委立项资助重大科技项目“2002年小康型城乡住宅科技产业工程项目”其目标是以科技为先导。以示范住宅小区建设为载体，推进我国住宅产业现代化，构建新一代住宅产业，在该项目中，把智能型住宅技术列为重中之重，开展技术、产品与工程的应用研究。2000年9月，长虹、海尔、春兰、TCL、小天鹅、上广电、厦新、电子三所、清华同方、中兴通9讯等数家家电巨头和科研院所参加了国家经贸委2000年国家技术创新重点专项计划“家庭信息化网络技术体系研究及产品开发”项目工作会议会议。此次会议成立了“中国家庭信息网络制标技术委员会”。该委员会将联合开发家庭信息网络中的共性技术和产品互联规范，实现消费类电子、通信和计算机行业间的大范围协作。恐现在再国内伶智能娇家居演系统毛的研声究还亦处于佳起步善阶段颠，现牧有的舍智能揭家居搭系统昏通常益构建罚在单紫片机飘上，趁只是蛮对一村些分披散的肉智能恩家庭裤控制呈子系秘统的不研究羊，例娘如三元表抄寇送子势系统恰(电亡表、犹水表榜和天维然气票表)拿、门沿禁子猛系统努、可记对讲伏子系伤统、穗医疗凝求助劲子系话统和励控制留子系郑统等溜。这谅些子卵系统就互相摇独立蜓，不蜡能实铸现信落息共绕享，库使得界安装恨和使馒用很密不方秆便。题目前谨，智匹能家格居网兆络系象统还滨主要蚊以有辨线形柿式为旁主，血无线诞只是锄作为淋有线瞒的补信充，牢而且我网络穷传输采和处芹理能艇力较辉差。闷一个喷智能达家居留系统缝应该仗将家倾居的铸安防网系统放，家边电控华制系论统，百通信菠系统伟，网箭络应烫用系忆统等绢等应逐用系寿统进晃行统榜一管讽理，汤实现顽互联休，系鹿统能辟够自提动处世理各扒种事抖件，偿并且楚用户愁能够赖通过何中或者列In丽te佳rn丰et船进行歉远程贞管理功，从荐而创臂造符奸合人刚们要识求的像便捷之化。败1.这2课束题研绞究目氧的及烧意义恶1.修2.磨1本踩课题娇的研拣究意液义炊本文粒针对苗人们夜的需截求和咐市场腹上现饶有安够防产魄品的舱不足锣，提蓄出了题一种亩“无系统明控制脊中心鲜Zi胆gB扔ee虾无线担传感裂器网苹络的警智能沸家居猴安防茧系统马解决艺方案制。方听案采芦用了卖现代丝先进听的技闪术成扑果，桌功能朗完善铸、性也价比珍高，润能够旺被广雀大用流户所佳接受姥，同搁时克息服了舱现有组安防慰产品淘的不墓足。供系统弓用户滥可以穴根据涛需求哈来选萍择不康同功惹能的字传感剩器节婶点，蓝这样刚既可唯以最凑大化愿地满啊足用升户的展需求拌，又招比较灭经济壶实惠查。同旗时，叮系统匀将各辣种报漆警探宋测器匆集成断在家物庭内刮部网肥络中富，方芽便各混种报驾警探被测器传之间章协同恰工作幼和集感中控天制，蛇解决里了现祖有安兰防产宿品功紧能单体一的充缺陷粒。各系统母采用坛Zi藏gB防ee群技术素构建咸家庭亦监控帽网络吵，将狱报警步信息搞集中根到系摘统控拆制中泪心，诉再通懂过G复PR堆S网跃络实惊现报葵警信拆息和倒控制远信息蜓的远得程传签输，娃大大揉节省叙了报家警信评息远赏程传侨输的子成本胳。Z族ig菠Be延e的繁高频费部分魔采用摄了直窝接序拢列扩胡频(炕Di想re忆ct喉Se尤qu渴en泽ce大S鸣pr抄ea染d阿Sp丢ec构tr悲um跑，D狭SS斥S)救技术谨保证垂信号领传输肝，避些免了煮在2差.4度GH扛z公谜用频师段的津干扰丢，也怨解决暴了现办有无桑线安虏防产灶品采紧用A昂SK奸调制任技术市所造沙成的澡同频脉干扰抓问题绢。Z议ig妨Be至e芯昏片是瓣超低粪功耗注的无砌线收举发芯油片，四采用爹休眠讽模式敌，减血少电研池使泉用的亭成本筑。文系统铅采用茄无线超传输阶的通趴信方这式，遗避免折了布炮线的护麻烦必，也海降低掩了系篮统安泉装的犬成本阀。田1.妙2.住2近本课黑题的距研究罩目的听本课反题研坝究的通主要静目的旅是深漏入研烟究智贸能家痛居涉狭及的勿相关绑理论鉴与技知术，俯将计医算机评技术林及嵌或入式喇控制晨技术如等应决用于患智能姿家居泥控制止系统薯中，水基于痕此基焰础上宅，设鄙计一附个低扬成本亡、易撕维护追、可染扩展党、易冲配置甜的家划居中衣央控违制平想台。活·贞本设属计选占用了裕价格绕适中搞、货潜源稳姨定的爷犯位严AR俯M核泽的嵌齐入式恒微处装理器芽53毅C2黄41何0作肃为硬法件控胖制核耍心，玩选用死网络新功能孙强大替、开估源、和并且泻便于若维护膏的嵌翅入式捏Li景nu住x操辆作系施统作某为软启件开崖发平恋台，蚁在此但基础唐上进艰行嵌最入式蜜开发薪，设脉计出辱一个举面向喷家居圾系统银的专部用控或制系冠统。训1.暖3论片文的议主要脱工作被和结甩构饰(1略)概进述了她智能何家居径系统个的功漏能及霸国内俭外发枣展现圾状。污(2贿)阐陵述了辅智能胡家居竹系统膝的构日架、敌家庭越网络丛及智拍能家阁居控辟制平顶台涉迈及的环相关驻技术蛋。泄(3迷)详葵细介傲绍了汽智能禽家居颜控制辅平台挡实现描的功肝能，俊并提像出了狮智能屋家居赤控制梁平台但的设淡计方异案。夫(4轿)详校细介继绍了娇智能棍家居少控制耐平台猫的硬畅件选门型以险及硬亭件设观计。用(5础)详撞细介汇绍了趴研究兄及实骨现智兔能家呀居控寻制系球统所缴必需妇建立团的软磁件开病发环雷境，尘软件功开发撇平台势的搭性建过匀程以丰及软女件设程计开辱发所册采用掏的原保理和拳方法狠。腾(6郊)最街后对瓦全文鸭进行泉了总俩结，米并提轿出设歉计中掀存在协的问硬题和冰需要胡改进球的方嫂向。渣2．毛Zi京gB项ee隐关键榨技术模介绍雁Zi芦gB阀ee泳技术渡是一箩种近棉距离哥、低勇复杂辛度、化低功屈耗、肠低速伸率、练低成石本的滋双向染无线悉通讯倦技术唐。主荣要用流于距港离短巨、功忙耗低桥且传控输速被率不易高的瓶各种菊电子问设备跑之间圆进行运数据豆传输盆以及叶典型膝的有积周期杜性数畏据、担间歇栏性数厉据和聚低反枝应时叙间数牺据传评输的岗应用茶。彩2.惧1I傍EE凳E8熄02钱.1婶5.递4简歼介俊随着艘通信爪技术吨的迅性速发躁展，槽人们扣提出株了在灿人自孕身附兽近几终米范迫围之染内信疮的需载求，梁这样爹就出蜘现了绒个人盼区域胜网络椅（p压er馅so处na模l汤ar程ea绕n靠et淋wo翻rk焰,纳PA仅N）丝和无脖线个诞人区蓄域网词络（催wi响re解le宇ss鞠p耗er僵so笑na萄l倍ar摘ea股n骄et杯wo卵rk生,贩WP毕AN宜）的稀概念视。W尝PA趋N网千络为疑近距衬离范察围内保的设页备建你立无刮线连觉接，纸把几扛米范锋围内植的多督个设贷备通睛过无饼线方脸式连贿接在闲一起披，使糊它们陪可以波相互搁通信锈甚至亦接入所LA乐N或靠In朵te诚rn梅et近。1绸99掠8年塘3月且，I萝EE抖E赠80聪2.锡15双工作薄组。议这个电工作彻组致淘力于丽WP的AN壁网络滋的物全理层切（P搜HY笋）和迎媒体乡访问守层（畅MA辰C）拔的标肃准化版工作仔，目榴标是概为在灰个人吴操作议空间腾（p崖er挡so巷na鸣l着op完er培at赏in躁g洽sp倾ac怜e,命P扁OS脉）内秤相互过通信源的无貌线通膛信设燕备提券供通读信标孤准。纳PO候S一虏般是悟指用滨户附且近1蜓0米凯左右涛的空隐间范总围，欧在这敬个范华围内恳用户语可以步是固翼定的夏，也夫可以案是移爱动的仇。爸在I兆EE纵E万80掏2。齐15嘉工作钥组内们有四基个任接务组陶（t疗as覆k潮gr窃ou率p,筹T拔G）市，分艘别制正定适芹合不饭同应谦用的亏标准骄。这南些标握准在差传输垦速率凝、功辉耗和熄支持望的服学务等嘴方面记存在认差异针。下牵面是乏四个姐任务错组各予自的震主要畜任务盏：座（1鞠）任需务组虏TG孝1：汤制定稠IE煎EE横8推02丑.1德5.愉1标表准，命又称窃蓝牙沙无线终个人蓬区域穷网络式标准烫。这淡是一挤个中练等速委率、朵近距旗离的败WP号AN岸网络海标准惠，通讯常用竞于手口机、月PD讲A等疤设备副的短驼距离级通信之。罩（2晨）任鲁务组备TG姨2：乡制定续IE送EE帅8肉02缴.1乌5.皆2标压准，绣研究顿IE艇EE肚8拌02舱.1很5.谨1与四I慌EE此E另80明2.席11衔（无置线局浆域网急标准县，W祝LA法N）猜的共冈存问滔题。艳驱（3烫）任恒务组胶TG但3：章制定正IE阀EE钞8胜02扎.1受5.广3标情准，洪研究松高传暗输速阵率无喂线个响人区炮域网论络标且准。卵该标匀准主垮要考且虑无启线个纷人区呼域网宝络在挥多媒西体方到面的淋应用稍，追烈求更乏高的柜传输兄速率纤与服幅务品夹质。耀垒（4千）任翁务组戚TG勾4：奶制定但IE质EE书8段02输.1材5.级4标慰准，比针对裳低速首无线观个人寿区域犹网络诊（l玩ow欣-r冶at柏e寺wi荡re奇le吩ss觉p辱er衫so猫na颂l春ar龟ea颂n哑et叹wo肌rk歪,意LR辞-W肃PA鹿N）该制定衣标准卖。该苍标准厦把低愚能量嫁消耗刷、低渗速率松传输蹲、低疗成本秃作为危重点轨目标间，旨偏在为删个人趣或者歌家庭贼范围消内不贫同设纽备之作音的累低速闹互连司提供脏统一丰标准恋。叫任务睡组T虾G4令定义诵的L修R-届WP耍AN歼网络啦的特趟征与辞传感德器网宅络有监很多赶相似斤之处荣，很箱多研队究机微构把锯它作津为传范感器抹的通与信标女准。蛇齿LR做-W画PA容N网混络是庸一种忌结构容简单晕、成凑本低山廉的源无线设通信弓网络他，它霞使得剖在低压电能芬和低床吞吐念量的仙应用抵环境惨中使籍用无绵线连竭接成勺为可答能。陷与W蛛LA羽N相鞭比，诵LR景-W袜PA鼓N网壳络只栋需很疯少的汪基础斥设施提，甚颗至不惯需要合基础吃设施节。I落EE选E茶80定2.肚15吐.4甲标准吗为L受R-迅WP签AN戏网络告制定速了物祸理层和和M海AC婶子层扔协议事。获IE垃EE牢8山02跃.1验5.党4标三准定伞义的贫LR匠-W揭PA桑N网董络具笋有如扔下特朱点：浊罪（1拆）在纳不同榆的载将波频延率下地实现摄了2着0k峰bp波s、杯40飞kb如ps啄和2网50左kb扔p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