基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

PAGEPAGEii報(bào)告名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案班級組號：指導(dǎo)老師：組長學(xué)號姓名：組員學(xué)號名字：目錄一.項(xiàng)目背景 1二.系統(tǒng)需求分析 1方便的手持設(shè)備 1攝像頭 1門禁 1空氣質(zhì)量檢測 2濕度、煙霧檢測 2遠(yuǎn)程控制 2三.智能家居系統(tǒng)功能簡述 21.智能安防系統(tǒng) 22.智能照明系統(tǒng). 23.智能電器控制系統(tǒng). 24.門禁系統(tǒng). 35.煙霧檢測統(tǒng). 36.空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng). 3四.智能家庭平面圖 4五.智能家居各系統(tǒng)原理圖 51.智能安防與視頻監(jiān)控系統(tǒng) 51.1.設(shè)備組成 51.2.功能 51.3.程序流程圖 62.智能照明系統(tǒng) 72.1.設(shè)備組成 72.2.功能 72.3.程序流程圖 83.智能電器控制系統(tǒng) 83.1.設(shè)備組成 83.2.功能 93.3.程序流程圖 94.門禁系統(tǒng) 104.1.設(shè)備組成 104.2.功能 104.3.程序流程圖 105.煙霧檢測系統(tǒng) 115.1.設(shè)備組成 115.2.功能 115.3.程序流程圖 126.空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng) 126.1.設(shè)備組成 126.2.功能 126.3.程序流程圖 13.六.團(tuán)隊(duì)成員的分工安排 13一、項(xiàng)目背景：智能家居是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通訊、訊息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。

智能家居是在家庭產(chǎn)品自動化，智能化的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)按擬人化的要求而實(shí)現(xiàn)的。智能家居可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、無線術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起。與普通家居相比，由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又悄艿墓ぞ?，提供全方位的訊息交換功能，幫助家庭與外部保持訊息交流暢通。智家居強(qiáng)調(diào)人的主觀能動性，要求重視人與居住環(huán)境的協(xié)調(diào)，能夠隨心所欲地控制室內(nèi)居住環(huán)境。

應(yīng)該注意，家居智能化與家居訊息化和家居自動化，家庭的網(wǎng)絡(luò)化等有一定的區(qū)別。在住宅中為住戶提供一個(gè)寬帶上網(wǎng)接口，家居訊息化的條件即已具備，但這做不到家居智能化；電飯煲可定時(shí)燒飯煲湯，錄象機(jī)可定時(shí)預(yù)錄預(yù)定頻道的電視節(jié)目，這些僅僅是家電自動化。訊息化和自動化是家居智能化的前提和條件，實(shí)現(xiàn)智能化還需對記錄、判別、控制、反饋等過程進(jìn)行處理，并將這些過程在一個(gè)平臺實(shí)現(xiàn)集成，能按人們的需求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。智能化應(yīng)服務(wù)于人們的居家生活，因此應(yīng)更全面、更富有人性化。

智能家居系統(tǒng)，把家庭電話通信系統(tǒng)、家庭局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有線、數(shù)字、衛(wèi)星電視信號共享系統(tǒng)、音視頻共享系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、安防監(jiān)控門禁系統(tǒng)、室內(nèi)智能照明系統(tǒng)、電器智能控制系統(tǒng)等八大系統(tǒng)控制融為一體，在保留傳統(tǒng)手動開關(guān)的基礎(chǔ)上，可以用遙控、定時(shí)管理、一鍵場景、電話遠(yuǎn)程、互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)燈光及家電的智能管理與控制，真正讓您體驗(yàn)到數(shù)字住宅的方便、舒適、智能、環(huán)保的特性。系統(tǒng)需求分析：項(xiàng)目概述：130平方米1.方便的手持設(shè)備本方案中的手持設(shè)備可以使得人們在任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)對家中的任意電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如提前將空調(diào)打開制冷、熱水器燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯，打開洗衣機(jī)幫你提前洗好衣物，打開豆?jié){機(jī)磨好豆?jié){、開啟微波爐加熱食品等等，大大節(jié)省了用戶的時(shí)間。當(dāng)用戶在住宅時(shí)，可通過手持無線語音控制模塊，控制室內(nèi)家電的開關(guān)，此無線設(shè)備對于生活無法自理的人尤其適用，使人們盡享高科技帶來的簡便的現(xiàn)代生活。攝像頭室內(nèi)安裝有定點(diǎn)有線攝像頭，可以實(shí)現(xiàn)了解室內(nèi)情況，對重點(diǎn)區(qū)域不間斷視頻監(jiān)控，可錄像保存門禁系統(tǒng)中配置了門禁功能，可對來訪者進(jìn)行IC卡識別，若身份未能識別，攝像頭將自動采集來訪者照片信息，并通過GSM模塊將照片以彩信形式發(fā)送至指定手機(jī)，若檢測刀火災(zāi)時(shí)，將啟動門禁執(zhí)行單元，GSM模塊將向用戶是手機(jī)發(fā)送火災(zāi)報(bào)警信息，以便用戶進(jìn)一步采取行動，達(dá)到安防的重要性。空氣質(zhì)量檢測當(dāng)系統(tǒng)中傳感器感應(yīng)到空氣質(zhì)量異常時(shí)，如CO、CH4、H2、NH4等有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)，空氣質(zhì)量檢測與清新系統(tǒng)中的語音報(bào)警器將自動啟動，同時(shí)臭氧發(fā)生器自動開啟，換氣扇同時(shí)工作，達(dá)到安防重要目的。濕度、煙霧檢測對家中裝有溫度要求較為嚴(yán)格的臥室或者客廳，系統(tǒng)中配置多點(diǎn)溫度采集器和多煙霧檢測器，可實(shí)時(shí)采集與檢測室內(nèi)的溫度與煙霧濃度，當(dāng)室內(nèi)溫度超過預(yù)設(shè)溫度值時(shí)，將進(jìn)行GSM短信溫度異常報(bào)警，也方便用戶根據(jù)實(shí)際的溫度情況，以合理調(diào)整自身生活狀況，同樣，檢測到煙霧濃度異常時(shí)，將進(jìn)行GSM火災(zāi)報(bào)警。遠(yuǎn)程控制用戶除在PC端對家電進(jìn)行操作，用戶還可以在手持設(shè)備中設(shè)置WI-FI接入點(diǎn)，運(yùn)行終端軟件，同樣可以實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)刻、任意地點(diǎn)對家中的任意電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的目的，讓用戶盡享無線網(wǎng)絡(luò)帶來的方便生活。智能家居系統(tǒng)功能簡述1.智能安防系統(tǒng)：24小時(shí)家庭電子安保系統(tǒng)時(shí)刻守護(hù)對家庭人身、財(cái)產(chǎn)等安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)生入室盜竊、火災(zāi)、煤氣泄漏以及緊急求助，自動拔打用戶設(shè)定的電話（最多8路號碼），通過語音及時(shí)報(bào)告險(xiǎn)情；全部及局部本地及遠(yuǎn)程布撤防，遠(yuǎn)程監(jiān)聽功能，互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動態(tài)攝像監(jiān)控與監(jiān)看功能。智能照明系統(tǒng)：一鍵在手，夢幻燈光隨心創(chuàng)造。實(shí)現(xiàn)對全宅燈光的智能管理，可以用遙控等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對全宅燈光的遙控開關(guān)，調(diào)光，（區(qū)域）全開全關(guān)等多種一鍵式燈光場景效果的實(shí)現(xiàn)；并可用定時(shí)控制、電話遠(yuǎn)程控制、電腦本地及互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制等多種控制方式實(shí)現(xiàn)功能，從而達(dá)到智能照明的節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的功能。智能電器控制系統(tǒng)：打個(gè)電話空調(diào)提前遠(yuǎn)程開啟。傳統(tǒng)電器以個(gè)體形式存在，而智能電器控制系統(tǒng)，是把所有能控制的電器組成一個(gè)管理系統(tǒng)，除了可以實(shí)現(xiàn)本地及異地紅外家電的萬能遙控外，還可以用遙控、場景、定時(shí)、電話及互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程、電腦等多種控制方式實(shí)現(xiàn)電器的智能管理與控制。門禁系統(tǒng)通過觸摸屏可以控制密碼門鎖，在觸摸屏上可以控制門的開關(guān)，以及可以實(shí)現(xiàn)主人回家時(shí)，在門開的時(shí)候，燈光自動進(jìn)入系統(tǒng)預(yù)設(shè)的回家的模式。煙霧檢測系統(tǒng)火災(zāi)煙霧傳感器是一種在消防管理、安全防范系統(tǒng)中的報(bào)警的器材，他工作可靠，體積小巧，火災(zāi)煙霧傳感器把煙霧信號轉(zhuǎn)換為電信號，電路設(shè)計(jì)時(shí)可以在背后設(shè)計(jì)專用的卡口以便地固定在墻上或者天花板上，使用時(shí)通過設(shè)置在廚房、臥室、書房等的煙霧傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)視各個(gè)房間的狀況，以防火災(zāi)的發(fā)生。若有火災(zāi)發(fā)生，則控制器發(fā)出聲光、短信等報(bào)警信號，通知家人及相關(guān)部門及時(shí)撲滅火災(zāi)，保證家居的安全。除此之外，我們還根據(jù)有人在家與否，調(diào)節(jié)煙霧傳感器的靈敏度?？諝赓|(zhì)量檢測系統(tǒng)系統(tǒng)自動監(jiān)測室內(nèi)溫濕度、有害氣體、粉塵顆粒的情況，實(shí)時(shí)向家長反饋監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)室內(nèi)有害氣體濃度超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，系統(tǒng)會自動啟動空調(diào)、新風(fēng)、空氣凈化器、換氣扇等，凈化室內(nèi)環(huán)境，為家人創(chuàng)造一個(gè)健康、舒適的生活和學(xué)習(xí)的環(huán)境。智能家庭平面圖圖戶型及基本設(shè)備分布平面圖注：1.臥室、廚房、客廳、餐廳等，每個(gè)房間中央都有吊燈，并由智能主機(jī)管理。2.如圖共有三個(gè)攝像頭，分別對準(zhǔn)三個(gè)陽臺的門和屋子大門。3.每扇玻璃都裝有玻璃破碎探測器，在客廳到陽臺的拉門裝有紅外探測器，可燃?xì)怏w探測器裝在廚房，二氧化碳探測器和煙霧探測器裝在臥室。4.蜂鳴器分別裝在客廳和主臥。圖例說明圖例說明隱形攝像頭視頻式門口機(jī)電飯煲落地?zé)舯淇照{(diào)洗衣機(jī)臺燈視頻服務(wù)器和智能主機(jī)、電視桌緊急按鈕五、智能家居各系統(tǒng)原理圖1.智能安防與視頻監(jiān)控系統(tǒng)：入室盜竊、搶劫、殺人案件屢屢發(fā)生，安全、防盜已經(jīng)成為現(xiàn)代居家生活(特別是別墅)的必備系統(tǒng)，靠小區(qū)防范措施已遠(yuǎn)遠(yuǎn)保障不了家庭安全。

智能安防系統(tǒng)通過智能\t"/C188/201502/_blank"門禁、\t"/C188/201502/_blank"入侵報(bào)警、攝像\t"/C188/201502/_blank"監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控和\t"/C188/201502/_blank"聯(lián)網(wǎng)報(bào)警等技術(shù)構(gòu)筑多層\t"/C188/201502/_blank"防護(hù)網(wǎng)，確保家人和財(cái)產(chǎn)安全。

1.1設(shè)備組成

智能主機(jī)、紅外探頭、模擬/\t"/C188/201502/_blank"網(wǎng)絡(luò)\t"/C188/201502/_blank"攝像機(jī)、\t"/C188/201502/_blank"可燃\t"/C188/201502/_blank"氣體探測器、煙霧探測器、\t"/C188/201502/_blank"玻璃破碎探測器、\t"/C188/201502/_blank"視頻\t"/C188/201502/_blank"服務(wù)器、\t"/C188/201502/_blank"緊急按鈕和\t"/C188/201502/_blank"門禁系統(tǒng)。1.2功能\t"/C188/201502/_blank"視頻監(jiān)控錄像：對重點(diǎn)區(qū)域不間斷視頻監(jiān)控，可錄像保存；

遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過手機(jī)和電腦等終端可隨時(shí)查看家中監(jiān)控視頻畫面；

防盜\t"/C188/201502/_blank"防火報(bào)警：當(dāng)屋內(nèi)著火或者煙霧濃度過高時(shí)，\t"/C188/201502/_blank"煙霧\t"/C188/201502/_blank"報(bào)警器會發(fā)出報(bào)警信號，盡早通知業(yè)主及小區(qū)保安家里有險(xiǎn)情發(fā)生，及時(shí)處理；

\t"/C188/201502/_blank"保險(xiǎn)柜安全防范：對保險(xiǎn)柜進(jìn)行監(jiān)測并將警情直接反饋至用戶手機(jī)；

自動關(guān)煤氣：當(dāng)發(fā)生煤氣泄漏時(shí)，系統(tǒng)自動關(guān)閉安全閥，也可通過手機(jī)遠(yuǎn)程關(guān)閉；

老人遠(yuǎn)程關(guān)懷和緊急求助：老人通過本系統(tǒng)可隨時(shí)與子女進(jìn)行視頻互動交流；在客廳安裝緊急求助按鈕，在老人生病或其他緊急情況下可一鍵求助，系統(tǒng)可立即通過短信和電話通知業(yè)主、小區(qū)、社區(qū)醫(yī)院等；1.3程序流程圖智能照明系統(tǒng)：2.1設(shè)備組成智能主機(jī)、手機(jī)、電腦、平板電腦、燈2.2功能便捷控制：隨時(shí)隨地通過手機(jī)(平板電腦)對全宅照明進(jìn)行控制；

離家模式：離家時(shí)，可自動切斷全部照明電源，也可通過手機(jī)遠(yuǎn)程關(guān)閉；

就寢模式：就寢時(shí)，可一鍵全關(guān)家中所有需要關(guān)閉的照明燈具；燈光可組合控制：用戶根據(jù)喜好組合控制各房間燈具，也可根據(jù)需要將燈具與家電、安防報(bào)警等系統(tǒng)組合控制；節(jié)約電費(fèi)支出：可節(jié)約20-40%的電費(fèi)；延長開關(guān)壽命：非接觸式控制方式大大延長開關(guān)壽命；

節(jié)約照明布線成本：智能無線多聯(lián)控開關(guān)省去眾多布線材料成本；

施工周期極短：智能開關(guān)與傳統(tǒng)開關(guān)安裝方式一致，加大縮短施工時(shí)間；2.3程序流程圖智能電器控制系統(tǒng)：3.1設(shè)備組成智能主機(jī)、電動幕簾控制器、紅外轉(zhuǎn)發(fā)器、萬用內(nèi)置插座(功耗型及紅外型)、信息家電遙控器、中央空調(diào)控制面板。3.2功能1=N：一部手機(jī)(平板電腦)替代所有遙控器；

復(fù)雜控制簡單化：省掉學(xué)習(xí)使用眾多遙控器的煩惱，輕松掌控全宅電器；

遠(yuǎn)程開啟空調(diào)地暖：通過手機(jī)和電腦等終端遠(yuǎn)程開啟家中空調(diào)系統(tǒng)，回家即享受；

集中控制：手機(jī)、平板電腦控制家中所有家電設(shè)備；

隨時(shí)隨地控制：利用手機(jī)可在任何房間控制家中所有電器；

離家模式：離家時(shí)，可自動切斷全部電源，也可通過手機(jī)遠(yuǎn)程關(guān)閉；

定時(shí)開關(guān)：可定時(shí)開關(guān)家中空調(diào)、窗簾、電視等家電；

遠(yuǎn)程控制家電：通過手機(jī)和電腦遠(yuǎn)程對家電設(shè)備進(jìn)行控制；

智能控制廚衛(wèi)家電：定時(shí)烹調(diào)、燒水，定時(shí)供斷電；3.3程序流程圖門禁系統(tǒng)4.1設(shè)備組成單片機(jī)、門口機(jī)、電控鎖、語音播報(bào)器、指紋感應(yīng)器4.2功能本系統(tǒng)可以通過單片機(jī)、門口機(jī)以及電控鎖簡單實(shí)現(xiàn)了家庭門鎖的安防問題，其實(shí)現(xiàn)的功能有語音錄放，指紋鎖，密碼鎖，并且當(dāng)輸入10次以上的的錯誤密碼時(shí)，會通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短信給戶主，有人入侵家庭，并通知小區(qū)的保安，同時(shí)此系統(tǒng)還具備第二個(gè)密碼輸入，設(shè)定此系統(tǒng)前用戶通過數(shù)據(jù)庫保存兩個(gè)密碼，以防備用。4.3程序流程圖煙霧檢測系統(tǒng)5.1設(shè)備組成煙霧探測器、智能主機(jī)、蜂鳴器、智能插座5.2功能當(dāng)屋內(nèi)著火或者煙霧濃度過高時(shí)，\t"/C188/201502/_blank"煙霧\t"/C188/201502/_blank"報(bào)警器會發(fā)出報(bào)警信號，盡早通知業(yè)主及小區(qū)保安家里有險(xiǎn)情發(fā)生，及時(shí)處理；如果是煤氣泄露。導(dǎo)致明火的產(chǎn)生，那么智能主機(jī)會做出判斷，對其煤氣安全閥進(jìn)行關(guān)閉，并且自動開啟窗戶進(jìn)行排氣。5.3程序流程圖空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)6.1設(shè)備組成CO2濃度探測器、智能主機(jī)、紅外轉(zhuǎn)發(fā)器6.2功能氣體監(jiān)測與報(bào)警：監(jiān)測并顯示室內(nèi)二氧化碳和粉塵顆粒濃度狀況，監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)送至平板電腦和手機(jī)等終端進(jìn)行直觀顯示；空氣質(zhì)量評估：系統(tǒng)將室內(nèi)氣體監(jiān)測結(jié)果