【智能家居系統(tǒng)設(shè)計文獻(xiàn)綜述4400字（論文）】

PAGE7咸寧學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）：文獻(xiàn)綜述PAGE1目錄TOC\o"1-2"\h\u9093一、前言 128360二、主體 1258481.國外智能家居系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 1111202.國內(nèi)智能家居發(fā)展?fàn)顩r 32589總結(jié) 44171參考文獻(xiàn) 5一、前言近年來，隨著人們?nèi)找嬖鲩L的居家需求和智能設(shè)備的不斷發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)的逐步建設(shè)、人工智能交互技術(shù)的普及、VR/AR技術(shù)的應(yīng)用、大數(shù)據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的不斷發(fā)展等，智能家居設(shè)備正逐步進(jìn)入大眾用戶的選擇范圍，并與日常家居生活逐漸融合。我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，不僅提高了人均收入水平，也提高了人們對居家生活的安全性、便捷性、科技性產(chǎn)生了更高層次的審美和更加嚴(yán)格的需求。社會發(fā)展促進(jìn)了人口的流動，隨之而來的是社會治安的復(fù)雜性，安全性成為生活起居方式的又一重要需求。傳統(tǒng)的家居產(chǎn)品雖然能滿足人們對于居住地舒適性、便利性、安全性的基本要求，但傳統(tǒng)家居的基礎(chǔ)功能無法吸引年輕一代的目光，而室內(nèi)溫、濕、亮度的人工操作以及自動調(diào)節(jié)，門禁、窗戶的安防以及監(jiān)控等項目，將成為智能家居行業(yè)在未來的主流產(chǎn)品。因此智能監(jiān)控與報警系統(tǒng)的研發(fā)作為信息化時代的高科技需求應(yīng)運(yùn)而生。自2000年開始，智能設(shè)備進(jìn)入家居行業(yè)以來，形成了現(xiàn)如今的智能家居。智能家居發(fā)展至今，市場上各大生產(chǎn)商已經(jīng)推出品類繁多、功能多樣的智能化家居設(shè)備，市場信息化的普及、信息的對稱，引導(dǎo)智能家居產(chǎn)品逐步走向低價格、高性能、高品質(zhì)的方向。二、主體智能家居系統(tǒng)的相關(guān)研究與設(shè)計在西方發(fā)達(dá)國家開展較早，經(jīng)過了多年的研究和探索，其技術(shù)方案已經(jīng)相對可靠、穩(wěn)定，各項專業(yè)技術(shù)的積累也較為雄厚。1.國外智能家居系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀（1）國外智能家居發(fā)展情況“智能家居”這一想法首先被美國的聯(lián)合科技公司在1984年想到，并率先應(yīng)用到建筑物，成為全球公認(rèn)的第一棟智能建筑[3]。1997年，比爾蓋茨將所有家具與計算機(jī)進(jìn)行連接、控制，建造了智能化的豪宅[4]。1998年，新加坡推出了具有較強(qiáng)地方特色的系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)應(yīng)用到30個住宅小區(qū)[5]。2000年，英國LaingHomt公司別出心裁，搭建了“智能家居”示范街項目[6]。2014年，在全球開發(fā)者大會上，蘋果公司搭建并發(fā)布了HomeKit平臺，通過智能終端將家居設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)[7]。2016年谷歌研發(fā)成功并推出了“GoogleHome”[8]。2017年，松下構(gòu)建部署了智能家居戰(zhàn)略，命名為“PanasonicHome+全屋智能”，開啟了全屋智能時代[9]。智能家居系統(tǒng)在國外已經(jīng)擁有相對成熟的實體產(chǎn)品，并且引領(lǐng)全球的發(fā)展趨勢。（2）國外智能家居技術(shù)研究情況OlgaGalinina等（2015）完成了一種名為藍(lán)牙低功耗（BLE）的新型無線電技術(shù)，實現(xiàn)了節(jié)能數(shù)據(jù)傳輸[10]。PetruGabrielPuiu等（2015）提出了一種新的方法來實現(xiàn)可以嵌入到智能家居建筑中的命令和控制模塊[11]。PirbhulalSandeep等（2016）開發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居自動化安全系統(tǒng)，在多個關(guān)聯(lián)傳感器節(jié)點(diǎn)之間提供安全的數(shù)據(jù)傳輸[12]。KanaeMatsui（2017）提出了一種使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居實時認(rèn)證系統(tǒng)，通過實時數(shù)據(jù)來測量室內(nèi)舒適度[13]。MuhammadMehranArshadKhan等（2018）通過多年研發(fā)提出了一種關(guān)于智能家居系統(tǒng)的全新安全分布式框架，基于密碼設(shè)置和密鑰會話身份驗證過程，用以大幅提升智能家居的安全性和可靠性[14]。DanielMinoli（2019）回顧了現(xiàn)有的智能家居物聯(lián)網(wǎng)自動化體系結(jié)構(gòu)，將區(qū)塊鏈的潛在拓?fù)渲糜诩彝ゾW(wǎng)關(guān)中[15]。ArthanatSajay等（2020）研究基于智能家居的社交輔助機(jī)器人用于患有阿爾茨海默氏病的人[16]。近幾年，國外學(xué)者對于智能家居的研究多集中在融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)，更加關(guān)注智能家居系統(tǒng)的安全性能，通過技術(shù)融合和技術(shù)創(chuàng)新有效提升智能家居系統(tǒng)的安全性。（3）國外智能家居應(yīng)用案例美國和歐洲研發(fā)的一系列產(chǎn)品已經(jīng)投入了市場，其中具有代表性的產(chǎn)品有IBP的“家居主任”和摩托羅拉的“居所之門”等。在亞洲，日本、韓國等國家的企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域投入了大量的精力，開展對智能家居系統(tǒng)的研究和產(chǎn)品的應(yīng)用推廣[17]。較為具有代表性的一家跨國公司叫霍尼韋爾，其市場份額占有率較大的兩個項目是系統(tǒng)研發(fā)和安防設(shè)備，在業(yè)內(nèi)，其智能家居操作系統(tǒng)技術(shù)處理領(lǐng)先地位。已開發(fā)的智能家居系統(tǒng)有：門禁安防報警系統(tǒng)、實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能燈光感應(yīng)控制系統(tǒng)、窗簾感應(yīng)控制系統(tǒng)、多媒體交互系統(tǒng)等。通過紅外方式操作電視、新風(fēng)機(jī)、空調(diào)、投影儀等設(shè)備來實現(xiàn)系統(tǒng)的操控，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)自動感應(yīng)或手動操作智能燈光、電動窗簾、掃地機(jī)器人、燃?xì)饣螂姛崴?、電水壺等家電設(shè)備，還可以操作RGB燈泡，達(dá)到不同色彩的燈光操作的目的，以及不同場景的模式切換，例如休閑模式、學(xué)習(xí)模式、瑜伽模式等[18]。施耐德智能家居操控系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線的方式達(dá)到各設(shè)備被直接操控以及協(xié)調(diào)有序的運(yùn)行，將溫度、濕度、新風(fēng)、燈光、窗簾等對象進(jìn)行控制。實現(xiàn)了使用最易于操作的系統(tǒng)，達(dá)到了最多樣化的控制體驗，將智能家居的操控感帶來更舒適的體驗[19]。2.國內(nèi)智能家居發(fā)展?fàn)顩r我國智能家居系統(tǒng)的研究以及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)開展時間較晚一些，智能家居系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展道路與國外相比也較為落后?，F(xiàn)階段的技術(shù)研究還處在打磨階段，與高新技術(shù)的融合演變，尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（1）國內(nèi)智能家居發(fā)展情況20世紀(jì)90年代，中國才對家居環(huán)境智能化的理念有所動作，開啟了智能家居中國式發(fā)展之路。1999年，BillGates曾在深圳開展“維納斯計劃”，使智能家居行業(yè)在我國的科技行業(yè)中有了進(jìn)一步發(fā)展[20]。2000年，國內(nèi)第一家進(jìn)軍智能家居領(lǐng)域的企業(yè)是天津的瑞郎智能家居電子科技公司[21]。2003年，為了推動數(shù)字辦公領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化，聯(lián)想、TCL、海信、長城等多家IT企業(yè)成立了“閃聯(lián)”聯(lián)盟[22]；2004年，海爾聯(lián)合清華同方等6家企業(yè)正式成立了“e家佳”聯(lián)盟，推動智能家居產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[23]。自2005年起，國內(nèi)智能家居研究熱度開始攀升，騰訊、美的、小米、京東等國內(nèi)知名企業(yè)，紛紛加入智能家居的研究，直至2015年達(dá)到頂峰[24]。隨后，智能家居發(fā)展進(jìn)入了新一輪的融合演變期。（2）國內(nèi)智能家居技術(shù)研究情況1998年，國內(nèi)開啟了對智能家居理論體系的研究，主要集中在研究智能家居布線系統(tǒng)。直到2002年，小區(qū)寬帶網(wǎng)的迅速發(fā)展，才真正開啟了智能家居關(guān)鍵技術(shù)的探索之路[25]。2002年后，國內(nèi)關(guān)于智能家居相關(guān)領(lǐng)域的研究發(fā)展可大致分為以下幾個階段：第一階段：在完善布線的基礎(chǔ)上探索了藍(lán)牙技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等在智能家居監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制研究等領(lǐng)域的應(yīng)用。例如廖惜春（2004）研究了基于藍(lán)牙技術(shù)的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計，以及數(shù)據(jù)融合方法[26]；馬鴻雁等（2004）介紹了滿足智能家居要求的家庭無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[27]。第二階段：嵌入式Internet的發(fā)展將智能家居研究帶入了新的發(fā)展階段，該階段探討了智能家居網(wǎng)絡(luò)搭建的可行形式。例如曹建剛等（2006）討論了基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)[28]；黃從貴（2007）采用Internet嵌入技術(shù)將智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)一為一個網(wǎng)絡(luò)[29]。第三階段：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，開啟了“萬物互聯(lián)”的時代，同時推動了智能家居的發(fā)展。朱順兵等（2012）闡述了基于家庭智能終端的物聯(lián)網(wǎng)智能家居及智慧社區(qū)解決方案[30]；王璐（2014）介紹了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)[31]。（3）國內(nèi)智能家居應(yīng)用案例2000年可謂我國智能家居的理念之年，經(jīng)過媒體宣傳，一部分人開始知曉智能家居的概念[32]。隨著我國智能化產(chǎn)品企業(yè)的迅速發(fā)展，各大公司進(jìn)入智能家居發(fā)展行列。海爾智能家電、智能家居在國內(nèi)智能家居研發(fā)領(lǐng)域?qū)儆谧钕冗M(jìn)行的企業(yè)之一，通過計算機(jī)控制整個系統(tǒng)，將各個電器都整合起來，最初，從控制協(xié)議到交互式應(yīng)用,如今已實現(xiàn)了通過使用手機(jī)App對家庭智能設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,甚至未來的人工智能[33]。清華同方推出的“e-home”數(shù)字家園產(chǎn)品在嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計整合了面向智能家居的系統(tǒng)整合方案。不過目前我國在智能家居領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品，大多數(shù)都是面向家電類的系統(tǒng)方案，沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，每一家的系統(tǒng)可以支持的家電設(shè)備都是受限的，因此在用戶看來就缺乏人性化而沒有購買欲望，因此產(chǎn)品的發(fā)展也較為緩慢[34]?？偨Y(jié)在移動通信的基礎(chǔ)設(shè)施和高新技術(shù)飛速發(fā)展的趨勢下，相關(guān)新興技術(shù)的快速迭代，智能家居向傳統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)起挑戰(zhàn)。作為生活的主要環(huán)境，以自動控制為基礎(chǔ)，以解放雙手、享受家居生活為目的的智能家居提高了人們對家居生活的滿意度。同時，智能家居可以提供監(jiān)督功能，并提供實時的數(shù)據(jù)傳輸，保障居家安全；可以提前開啟智能家居控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)整個房間的舒適度，達(dá)到最好的家居體驗。家居中各種電器設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，提供更加方便的控制方式，簡化家居中的維護(hù)操作，成為常態(tài)化訴求。智能家居系統(tǒng)的主要框架是搭建一個可以涵蓋家居住宅中各種電器設(shè)備和信息設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，通過設(shè)計好的方案或者個性化的配置和控制來實現(xiàn)各種設(shè)備的自動運(yùn)行，將原有家居環(huán)境組建成一個既安全又舒適，既科技又溫馨的現(xiàn)代化環(huán)境[1]。當(dāng)前市面上關(guān)于智能家居的產(chǎn)品，更新了傳統(tǒng)的家居產(chǎn)品，例如燈具亮度的自動調(diào)節(jié)，窗簾的自動展開和收疊，視頻監(jiān)控以及部分電器上的智能化操作。在滿足基本需求的前提下，一定程度上提升了整體家居生活體驗，但與大眾對室內(nèi)家居設(shè)備更加人性化、自動化、智能化的日益增長的需求相比，仍有待發(fā)展[2]。因此，該系統(tǒng)基于GSM技術(shù)的進(jìn)一步升級，提供更加便捷的智能終端，加強(qiáng)了智能家居系統(tǒng)中的全領(lǐng)域適應(yīng)性和高度統(tǒng)一的智能化水平，提升智能家居的信息化程度，對于智能家居產(chǎn)品在實現(xiàn)更便捷、更智能的生活起居環(huán)境上具有非常重要的理論意義。參考文獻(xiàn)梁亦強(qiáng).基于GPRS的遠(yuǎn)程安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D].江蘇大學(xué),2010.黃曉廷.基于KNX協(xié)議的智能燈控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].上海交通大學(xué),2014：6-7.崔芳麗.智能建筑設(shè)計方法研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.劉力華.基于ZigBee及嵌入式服務(wù)器的智能家居設(shè)計[D].大連理工大學(xué),2015.楊小燕,紀(jì)懷猛,周佳慧,張婉煌.基于Android平臺和ZigBee的智能家居系統(tǒng)設(shè)計[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2018,36(02):137-138.陳功正,王騰,陸暢,王蘊(yùn)鑫,陳黎陽.人工智能時代智能家居行業(yè)發(fā)展研究[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2018(09):13-15.肇小平.蘋果推HomeKit標(biāo)準(zhǔn)嵌入智能家居[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,2014(10):34.秦改梅.智能家居的現(xiàn)狀及未來[J].科學(xué)之友,2017,38(01):7-10.榮華英,廉國恩.人工智能發(fā)展背景下國際智能家居行業(yè)貿(mào)易前瞻[J].對外經(jīng)貿(mào)實務(wù),2017(10):18-21.OlgaGalinina,

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