【智能家居系统设计文献综述4400字（论文）】

PAGE7咸宁学院本科毕业论文（设计）：文献综述PAGE1目录TOC\o"1-2"\h\u9093一、前言 128360二、主体 1258481.国外智能家居系统发展现状 1111202.国内智能家居发展状况 32589总结 44171参考文献 5一、前言近年来，随着人们日益增长的居家需求和智能设备的不断发展，5G网络的逐步建设、人工智能交互技术的普及、VR/AR技术的应用、大数据相关领域的不断发展等，智能家居设备正逐步进入大众用户的选择范围，并与日常家居生活逐渐融合。我国经济的迅猛发展，不仅提高了人均收入水平，也提高了人们对居家生活的安全性、便捷性、科技性产生了更高层次的审美和更加严格的需求。社会发展促进了人口的流动，随之而来的是社会治安的复杂性，安全性成为生活起居方式的又一重要需求。传统的家居产品虽然能满足人们对于居住地舒适性、便利性、安全性的基本要求，但传统家居的基础功能无法吸引年轻一代的目光，而室内温、湿、亮度的人工操作以及自动调节，门禁、窗户的安防以及监控等项目，将成为智能家居行业在未来的主流产品。因此智能监控与报警系统的研发作为信息化时代的高科技需求应运而生。自2000年开始，智能设备进入家居行业以来，形成了现如今的智能家居。智能家居发展至今，市场上各大生产商已经推出品类繁多、功能多样的智能化家居设备，市场信息化的普及、信息的对称，引导智能家居产品逐步走向低价格、高性能、高品质的方向。二、主体智能家居系统的相关研究与设计在西方发达国家开展较早，经过了多年的研究和探索，其技术方案已经相对可靠、稳定，各项专业技术的积累也较为雄厚。1.国外智能家居系统发展现状（1）国外智能家居发展情况“智能家居”这一想法首先被美国的联合科技公司在1984年想到，并率先应用到建筑物，成为全球公认的第一栋智能建筑[3]。1997年，比尔盖茨将所有家具与计算机进行连接、控制，建造了智能化的豪宅[4]。1998年，新加坡推出了具有较强地方特色的系统，并将该系统应用到30个住宅小区[5]。2000年，英国LaingHomt公司别出心裁，搭建了“智能家居”示范街项目[6]。2014年，在全球开发者大会上，苹果公司搭建并发布了HomeKit平台，通过智能终端将家居设备实现互联[7]。2016年谷歌研发成功并推出了“GoogleHome”[8]。2017年，松下构建部署了智能家居战略，命名为“PanasonicHome+全屋智能”，开启了全屋智能时代[9]。智能家居系统在国外已经拥有相对成熟的实体产品，并且引领全球的发展趋势。（2）国外智能家居技术研究情况OlgaGalinina等（2015）完成了一种名为蓝牙低功耗（BLE）的新型无线电技术，实现了节能数据传输[10]。PetruGabrielPuiu等（2015）提出了一种新的方法来实现可以嵌入到智能家居建筑中的命令和控制模块[11]。PirbhulalSandeep等（2016）开发了一种基于物联网的智能家居自动化安全系统，在多个关联传感器节点之间提供安全的数据传输[12]。KanaeMatsui（2017）提出了一种使用物联网技术的智能家居实时认证系统，通过实时数据来测量室内舒适度[13]。MuhammadMehranArshadKhan等（2018）通过多年研发提出了一种关于智能家居系统的全新安全分布式框架，基于密码设置和密钥会话身份验证过程，用以大幅提升智能家居的安全性和可靠性[14]。DanielMinoli（2019）回顾了现有的智能家居物联网自动化体系结构，将区块链的潜在拓扑置于家庭网关中[15]。ArthanatSajay等（2020）研究基于智能家居的社交辅助机器人用于患有阿尔茨海默氏病的人[16]。近几年，国外学者对于智能家居的研究多集中在融合物联网技术、区块链技术，更加关注智能家居系统的安全性能，通过技术融合和技术创新有效提升智能家居系统的安全性。（3）国外智能家居应用案例美国和欧洲研发的一系列产品已经投入了市场，其中具有代表性的产品有IBP的“家居主任”和摩托罗拉的“居所之门”等。在亚洲，日本、韩国等国家的企业在物联网领域投入了大量的精力，开展对智能家居系统的研究和产品的应用推广[17]。较为具有代表性的一家跨国公司叫霍尼韦尔，其市场份额占有率较大的两个项目是系统研发和安防设备，在业内，其智能家居操作系统技术处理领先地位。已开发的智能家居系统有：门禁安防报警系统、实时视频监控系统、智能灯光感应控制系统、窗帘感应控制系统、多媒体交互系统等。通过红外方式操作电视、新风机、空调、投影仪等设备来实现系统的操控，通过ZigBee网络自动感应或手动操作智能灯光、电动窗帘、扫地机器人、燃气或电热水器、电水壶等家电设备，还可以操作RGB灯泡，达到不同色彩的灯光操作的目的，以及不同场景的模式切换，例如休闲模式、学习模式、瑜伽模式等[18]。施耐德智能家居操控系统通过现场总线的方式达到各设备被直接操控以及协调有序的运行，将温度、湿度、新风、灯光、窗帘等对象进行控制。实现了使用最易于操作的系统，达到了最多样化的控制体验，将智能家居的操控感带来更舒适的体验[19]。2.国内智能家居发展状况我国智能家居系统的研究以及相关产品的研发开展时间较晚一些，智能家居系统的技术发展道路与国外相比也较为落后。现阶段的技术研究还处在打磨阶段，与高新技术的融合演变，尚未形成统一的技术标准。（1）国内智能家居发展情况20世纪90年代，中国才对家居环境智能化的理念有所动作，开启了智能家居中国式发展之路。1999年，BillGates曾在深圳开展“维纳斯计划”，使智能家居行业在我国的科技行业中有了进一步发展[20]。2000年，国内第一家进军智能家居领域的企业是天津的瑞郎智能家居电子科技公司[21]。2003年，为了推动数字办公领域的标准化，联想、TCL、海信、长城等多家IT企业成立了“闪联”联盟[22]；2004年，海尔联合清华同方等6家企业正式成立了“e家佳”联盟，推动智能家居产业化发展[23]。自2005年起，国内智能家居研究热度开始攀升，腾讯、美的、小米、京东等国内知名企业，纷纷加入智能家居的研究，直至2015年达到顶峰[24]。随后，智能家居发展进入了新一轮的融合演变期。（2）国内智能家居技术研究情况1998年，国内开启了对智能家居理论体系的研究，主要集中在研究智能家居布线系统。直到2002年，小区宽带网的迅速发展，才真正开启了智能家居关键技术的探索之路[25]。2002年后，国内关于智能家居相关领域的研究发展可大致分为以下几个阶段：第一阶段：在完善布线的基础上探索了蓝牙技术、网络技术等在智能家居监控系统、远程控制研究等领域的应用。例如廖惜春（2004）研究了基于蓝牙技术的智能家居远程监控系统的软、硬件设计，以及数据融合方法[26]；马鸿雁等（2004）介绍了满足智能家居要求的家庭无线网络技术[27]。第二阶段：嵌入式Internet的发展将智能家居研究带入了新的发展阶段，该阶段探讨了智能家居网络搭建的可行形式。例如曹建刚等（2006）讨论了基于嵌入式系统的智能家居网络的实现[28]；黄从贵（2007）采用Internet嵌入技术将智能家居网络系统统一为一个网络[29]。第三阶段：物联网技术的发展，开启了“万物互联”的时代，同时推动了智能家居的发展。朱顺兵等（2012）阐述了基于家庭智能终端的物联网智能家居及智慧社区解决方案[30]；王璐（2014）介绍了一种基于物联网的智能家居控制系统[31]。（3）国内智能家居应用案例2000年可谓我国智能家居的理念之年，经过媒体宣传，一部分人开始知晓智能家居的概念[32]。随着我国智能化产品企业的迅速发展，各大公司进入智能家居发展行列。海尔智能家电、智能家居在国内智能家居研发领域属于最先进行的企业之一，通过计算机控制整个系统，将各个电器都整合起来，最初，从控制协议到交互式应用,如今已实现了通过使用手机App对家庭智能设备进行远程操控,甚至未来的人工智能[33]。清华同方推出的“e-home”数字家园产品在嵌入式技术的基础上设计整合了面向智能家居的系统整合方案。不过目前我国在智能家居领域的相关产品，大多数都是面向家电类的系统方案，没有统一的行业标准，每一家的系统可以支持的家电设备都是受限的，因此在用户看来就缺乏人性化而没有购买欲望，因此产品的发展也较为缓慢[34]。总结在移动通信的基础设施和高新技术飞速发展的趋势下，相关新兴技术的快速迭代，智能家居向传统产品发起挑战。作为生活的主要环境，以自动控制为基础，以解放双手、享受家居生活为目的的智能家居提高了人们对家居生活的满意度。同时，智能家居可以提供监督功能，并提供实时的数据传输，保障居家安全；可以提前开启智能家居控制系统来调节整个房间的舒适度，达到最好的家居体验。家居中各种电器设备通过网络连接起来，提供更加方便的控制方式，简化家居中的维护操作，成为常态化诉求。智能家居系统的主要框架是搭建一个可以涵盖家居住宅中各种电器设备和信息设备的网络，通过设计好的方案或者个性化的配置和控制来实现各种设备的自动运行，将原有家居环境组建成一个既安全又舒适，既科技又温馨的现代化环境[1]。当前市面上关于智能家居的产品，更新了传统的家居产品，例如灯具亮度的自动调节，窗帘的自动展开和收叠，视频监控以及部分电器上的智能化操作。在满足基本需求的前提下，一定程度上提升了整体家居生活体验，但与大众对室内家居设备更加人性化、自动化、智能化的日益增长的需求相比，仍有待发展[2]。因此，该系统基于GSM技术的进一步升级，提供更加便捷的智能终端，加强了智能家居系统中的全领域适应性和高度统一的智能化水平，提升智能家居的信息化程度，对于智能家居产品在实现更便捷、更智能的生活起居环境上具有非常重要的理论意义。参考文献梁亦强.基于GPRS的远程安防监控系统设计[D].江苏大学,2010.黄晓廷.基于KNX协议的智能灯控系统的研究与实现[D].上海交通大学,2014：6-7.崔芳丽.智能建筑设计方法研究[D].北京：中国农业大学,2005.刘力华.基于ZigBee及嵌入式服务器的智能家居设计[D].大连理工大学,2015.杨小燕,纪怀猛,周佳慧,张婉煌.基于Android平台和ZigBee的智能家居系统设计[J].数字技术与应用,2018,36(02):137-138.陈功正,王腾,陆畅,王蕴鑫,陈黎阳.人工智能时代智能家居行业发展研究[J].合作经济与科技,2018(09):13-15.肇小平.苹果推HomeKit标准嵌入智能家居[J].工程建设标准化,2014(10):34.秦改梅.智能家居的现状及未来[J].科学之友,2017,38(01):7-10.荣华英,廉国恩.人工智能发展背景下国际智能家居行业贸易前瞻[J].对外经贸实务,2017(10):18-21.OlgaGalinina,

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