基于WiFi的智能家居系统及管理软件设计

课程期终论文课程名称基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计任课教师论文题目姓名学号基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计1目录摘要3ABSTRACT41背景描述与创意来源511应用背景及需求分析512创意来源62方案原理与设计细节721系统方案概述7211智能家居系统功能概要7212智能家居网络概要9213智能家居硬件设计10214智能家居管理软件设计1022设计细节11221智能家居网络组建11222智能家居硬件设计13223智能家居管理软件设计153可能的运营模式与应用前景分析1731运营模式1732业务分析与前景预测174存在问题与改进方向1941问题分析1942下一步改进方向19参考文献20摘要随着科技的迅猛发展，人们的生活水平越来越高，拥有的各种电子产品和家电设备也越来越新颖，而人们居住的住宅环境却并未发生太大的变化。智能家居的发展，是住宅现代化的主流和趋势，智能家居的广泛应用将会掀起一场住宅革命，促进物联网的快速发展。智能家居系统，包含了通信网络，数字化家电，设备自动化等技术，不仅保持家庭内部各设备间的信息畅通，还保证家庭与外部信息的交流，将我们的住宅打造成一个环保节能，安全高效的舒适居住环境。本文提出了一种基于WIFI无线通信技术的智能家居系统设计及其相应的两款管理软件的开发基于PC端的家庭管理软件和基于客户端的移动管理软件。同时，还采用人工智能和数据挖掘等技术对用户智能家居的数据进行分析，找出数据间隐含的信息，优化用户家居设备的调度，提供更环保、更温馨的服务。关键词物联网，网络通信，WIFI，管理软件，数据挖掘基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计3ABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,PEOPLESLIVINGSTANDARDISGETTINGHIGHERANDHIGHER,OWNEDANDAPPLIANCESOFVARIOUSELECTRONICPRODUCTSAREMOREANDMORENOVEL,ANDPEOPLELIVINGINRESIDENTIALENVIRONMENTHASNOTCHANGEDMUCHTHEDEVELOPMENTOFINTELLIGENTHOMEFURNISHING,ISTHEMAINSTREAMANDTRENDOFMODERNRESIDENTIAL,WIDEAPPLICATIONOFINTELLIGENTHOMEFURNISHINGWILLSETOFFARESIDENTIALREVOLUTION,PROMOTETHERAPIDDEVELOPMENTOFTHEINTERNETOFTHINGSINTELLIGENTHOMEFURNISHINGSYSTEM,CONTAINSTHECOMMUNICATIONNETWORK,THEDIGITALHOMEAPPLIANCES,EQUIPMENTAUTOMATIONTECHNOLOGY,NOTONLYTOMAINTAINTHEFAMILYWITHINTHEDEVICEINFORMATIONFLOW,BUTALSOGUARANTEETHEFAMILYANDEXTERNALINFORMATIONEXCHANGE,WILLOURHOUSEINTOAENVIRONMENTALPROTECTIONANDENERGYSAVING,SAFEANDEFFICIENTANDCOMFORTABLELIVINGENVIRONMENTTHISPAPERPRESENTSTHEDEVELOPMENTOFWIFIWIRELESSCOMMUNICATIONTECHNOLOGYININTELLIGENTHOMEFURNISHINGSYSTEMDESIGNANDTHECORRESPONDINGTWOMANAGEMENTSOFTWAREBASEDONBASEDONPCSIDEOFTHEFAMILYMANAGEMENTSOFTWAREANDMANAGEMENTSOFTWAREBASEDONMOBILECLIENTATTHESAMETIME,ALSOUSINGARTIFICIALINTELLIGENCEANDDATAMININGTECHNOLOGYTOINTELLIGENTHOMEFURNISHINGUSERDATAANALYSISOFTHEDATA,FINDOUTTHEIMPLICITINFORMATIONBETWEENUSERSHOMEFURNISHINGEQUIPMENT,OPTIMIZATIONOFSCHEDULING,PROVIDEMOREENVIRONMENTALPROTECTION,MOREATTENTIVESERVICEKEYWORDSNETWORK,NETWORKCOMMUNICATION,WIFI,MANAGEMENTSOFTWARE,DATAMINING基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计41背景描述与创意来源11应用背景及需求分析进入二十一世纪以来，电子，通信，IT等行业发展极其迅速。电子产品不断更新，功能越来越强大，例如手机从十年前打电话、发短信为主要业务发展到现在可以上网、打游戏、购物等与电脑拥有相似的应用；家电产品也越来越智能，例如洗衣机从十年前主要以洗净衣服为目的发展到现在以环保节能，高效人性为目的。这些功能丰富的产品，给我们的生活带来了极大的便利。但是，我们的住宅却未发生根本性的变化，家庭内部的家电依旧以个体存在，家庭内外除了传统的上网之外没有其他的信息交换平台。因此，对于家居智能化的需求将会越来越高。智能家居系统以住宅平台，结合综合布线技术，安全防范技术，网络通信技术，自动化技术，视频音频技术集成家居生活相关设施，构造高效灵活的住宅设施和事物管理系统，提高家居的安全性，并实现绿色环保，和谐的居住环境1。2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心。自温总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注。智能家居因为在一些欧美国家和日本等国发展较早，所以智能家居在这些国家已经有一定的发展。如美国的X10系统，德国的EBI系统，日本松下电器公司的“家庭信息基础”实验。由于我国智能家居发展较晚，于二十一世纪之初智能家居才开始在我国流行，经过十多年的发展，虽然有一些智能家居公司和产品出现，但是与欧美同类公司和产品相比还有一定的距离。制约我国智能家居发展的原因可以归纳为以下几方面21尚无统一的标准和规范；2智能家居使用成本高；3产品市场定位不准；4资金不足，研发能力有限；基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计55专业从事智能家居研究的人员太少。本文从大众消费人群的角度出发，同时站在企业的角度思考，开发一套对于企业来说投入小、对开发者来说门槛不高、对大众消费者来说负担得起的智能家居系统。本文设计是基于WIFI的智能家居系统设计及其管理软件开发设计，以住宅为载体，综合通信网络、数字化家电、设备自动化等技术，将管理、服务、各个子系统集成为一体的舒适、安全、环保、高效的居住环境3，真正实现住宅网络化、信息化、智能化4。12创意来源2012年11月，在深圳会展中心举行第十四届中国国际新技术成果交易会上，闪联产业联盟展示了以“闪联精彩互联技术”为主题的“智能互联、智能用电、智能家居、社交电视”四个不同场景，它将基于“闪联”国际标准的互联互通产品和多项解决方案全新呈现，闪联产业联盟的会员之一的广州市聚晖电子科技有限公司推出了一套对家居常用电气设备、各类照明灯具以及电动窗帘进行集中控制的完美解决方案的KOTI智能家居综合控制方案5。智能家居的发展，不仅会促进住宅行业的革新，还会极大地促进物联网的发展。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计62方案原理与设计细节21系统方案概述人们的生活水平越来越高，购买的家电也越来越智能，但是由于各个电器之间缺少协调，以至于这些电器之间不能达到“112”的效果。传统意义上一般都认为智能家居是带来生活品质的提升，其实物联网智慧家居正在改变这些观点，最显著的变化就是实用、方便、易整合。每一个家庭中都存在的各种电器，不管是号称智能的冰箱、空调还是传统的电灯、电视一直以来由于标准不一都是独立工作的，从系统的角度来看，他们都是零碎的、混乱的、无序的，并不是一个有机的、可组织的整体，作为家庭的主人面对这些杂乱无章的电器其消耗的时间成本、管理成本、控制成本通常都是很高的并且是非必要的。现代社会，人们的生活步奏越来越快，我们出门的时候常常会忘记关一些电器，浪费的电的同时，可能酿成可怕的灾难。有时，电器坏了，忙碌的生活、工作常常让我们无暇顾及而导致这些电器长时间损坏。炎炎夏日，下班之后我们总是极其希望一回到家，就有凉爽爽的温度、热腾腾的饭。本系统的核心通过设计一套基于WIFI的智能家居系统，不仅提供安全防范功能，还提供按需式家电设备控制，和及时的提醒业务。本系统分为两部分，其一是智能家居的硬件系统搭建，以实现电器及其设备间的信息交换；其二是智能家居的管理软件开发，包括PC端的室内管理软件和手机移动客户端管理软件。211智能家居系统功能概要智能家居系统中，各传感器负责数据采集；WIFI模块实现与中心控制中心的相互通信，将采集到的数据提供给中心控制器，同时接收来自控制器的指令；中心控制器负责统筹调度各个电器设备，实现住宅各服务、设备一体化；网关则负责家庭内外的信息交互，实现数据的更新。同时，用户的手机客户端会及时收到一些必要的提醒，用户也可以通过手机客户端调控、设置家庭内各个设备。主要的功能如下介绍1提供安全防范功能基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计7本系统与周围的闭路电视监控系统、火灾报警系统等安全系统相连，通过这些系统，将家庭内及其周边发生的警报或者偷盗行为记录，并及时传达到相应场所，以便对应人员做出相应处理。保证家庭的安全，让用户更放心。2自主性本系统对家庭终端使用状况进行实时监测、记录，如有特殊状况，能自行处理。如某家电“失去联系”，中心控制器能进行主动握手，重新连上设备。如果该设备依旧无法连上，则主动向维修中心申报，并与户主约定维修时间。3客户端功能手机客户端可以提供用户远程家电、设备的控制，家电的实时状态，家电的用电信息，设备的异常事件，家电监测及设备管理。用户可以随时随地了解家庭内部的状况。4备忘功能在家门口，会有一个喇叭，它可以接收来自中心控制器的信息，在用户离开家的时候，提醒用户他之前设置的一些备忘内容。由于能进行通信，它还能获得当天的天气状况，给用户一些出行建议。5提供按需服务本系统可以根据用户不同的活动，如就餐、学校、工作、娱乐、休息等，配合不同的灯光效果、音乐模式，营造不同氛围；室内灯光和温度可以根据天气不同、季节不同进行适当的调节；用户不在家时可以通过终端控制空调温度、准备适当温度的洗浴水等。所有家电均为控制系统的控制对象，用户在任何地点都可以随时通过不同的终端对家电设备进行有效控制6。6定时服务用户可以指定某些家电、设备在某些特定的时间开始工作，为用户提供人性化的服务。比如，用户每天19点下班，那么用户可以设定电饭煲自动工作时间为1830分，这样用户一回到家，就有美味的饭了。7提醒功能手机客户端能让用户远在他处收到家庭内部及时的信息，比如家电坏了，或者用户在离家之后，某些设备仍在工作。8娱乐功能用户可以直接从手机客户端或者是PC端将要看的电影或者节目上传自服务器，或者基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计8也可以直接通过电视查找所需的电影或节目。同时，系统会将用户观看的信息保存到数据库，采用数据挖掘的技术，建立一个个性化的推荐系统，向用户推荐其感兴趣的电影、节目。9数据库功能由于家电长期运行及家电设备的增多，将会产生海量的数据。我们将这些数据写入数据库，上传自服务器。10查询功能用户可以通过PC端或是手机客户端管理软件，登陆查看家电设备的用电情况、运行状况，让用户了解设备的相关情况。11绘图系统当用户需要查看设备的用电情况时，管理软件可以从数据库中提取数据，绘画出单个设备每个月的、每天的用电情况，也可以提供全部设备每个月、每天的用电情况，让用户直观了解用电情况。212智能家居网络概要智能家居系统中互联的设备众多，有数码影视等高速设备，及家电，还有广播等中速设备，同时也包括三表抄送等低速设备。设备间通过控制器和控制中心进行协调，网络选择尤为关键。组网模式可以采用两种方式，一种是有线模式，一种是无线模式。1有线模式有线模式可以采用电力载波通信技术。电力载波通讯即PLC，是英文POWERLINECOMMUNICATION的简称。电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。PLC的最大特点不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输，束缚PLC应用的5大困扰将在很大程度上减弱，远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现，PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块7。2无线模式无线模式主要适合家电、数码电器等需要快速大型传输数据的设备。本设计采用WIFI基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计9组建家庭内部的无线网络。WIFI现在使用范围很广，开发相对简单，用户使用熟悉，数据传输量大，同时结合PC、手机等上网设备，用户不需要其他转换设备就能实现共享。WIFI是一个无线网络通信技术的品牌，由WIFI联盟WIFIALLIANCE所持有。目的是改善基于IEEE80211标准的无线网络产品之间的互通性8。213智能家居硬件设计在系统设计过程中，我们充分考虑了产品的经济性、各种器件应用的可靠性和软硬件开发的兼容性及通用性，以便该系统尽可能地缩短开发周期和解决系统的升级等问题。硬件设计如下1控制中心笔记本电脑在本系统中，由个人电脑充当整个智能家居的控制中心。不仅由于笔记本机的功耗不高，还因为其具有强大计算和的处理能力，能满足智能家居内各设备终端的数据传输和数据处理；PC机软件开发可以采用C、C等平台实现，适合大部分开发人员参与。2设备控制器MSP430系列的单片机家电或者大型设备，需要自己的处理器，不仅实现自身的智能化，还能更好实现与控制中心的信息交换。满足对数据的处理速度及数据存储容量的要求。该系列单片机具有入门快，功能强大的优点，很适合当设备自身的处理器。是由于该单片机针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。3无线控制模块WIFI模块WIFI模块为串口或TTL电平转WIFI通信的一种传输转换产品，UARTWIFI模块是基于UART接口的符合WIFI无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE80211协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口或TTL电平数据到无线网络之间的转换9。WIFI在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同,WIFI具有更大的覆盖范围和更高的传输速率。WIFI模块，可以通过控制器发送AT命令来达到控制，从而实现各种功能。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计10214智能家居管理软件设计1PC室内管理软件设计PC是整个智能家居的控制中心，是整个智能家居的核心，其管理软件尤为重要。该管理软件，能实现设备的控制，家电的实时状态，家电的用电信息，设备的异常事件，家电监测及设备管理以及数据的分析。2手机客户端管理软件设计手机端管理软件，遵循“奥康的剃刀”原则如无必要，勿增实体。保证客户端的必要功能，不让其“太臃肿”，简单实用。该软件让用户随时随地能够实现设备的控制，家电的实时状态，家电的用电信息，设备的异常事件，家电监测及设备管理等必要事件。22设计细节221智能家居网络组建一、组网方式本设计中，主要采用四种网络组建方式电力载波通讯，串口通信，WIFI无线通信和INTERNET通信。这四种通信方式针对不同的情况设计。1电力载波通讯电力载波通讯主要针对控制器和简单设备之间的通信设计的。那些简单的设备，本身执行简单的功能，不需要增加控制器和WIFI模块。这样不仅可以为用户节约成本，还可以减少布线。比如，需要控制窗帘的闭合程度，我们可以通过控制器通过电力线发送信号来达到简单的控制就可以了。2串口通信串口通信主要针对大型、功能复杂的电器自身的控制器和其自身通讯而设计的。那些大型的电器，需要执行的功能比较复杂，需要通过将自身的控制器通过串口通信来和系统本身达到通讯，如可以通过RS232或者RS485来实现。3WIFI无线通信WIFI无线通信主要针对需要进行复杂操作的电气设备与中心控制器的无线通信。在那些设备中，采取MSP430加WIFI模块的嵌入式方式，让那些设备接收来自控制器的指令，基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计11同时自身也需要将数据传输给控制器，以达到两者信息的交流、数据的交换。表1几种常用无线技术对比技术名称ZIGBEEWIFI蓝牙传递速度100KBPS1154MBPS1MBPS通信直径10100M20200M20200M频段24GHZ，915MHZ，868MHZ24GHZ24GHZ安全性中低高成本5MA1050MA20MA功耗52525从上表可以看出，WIFI具有比其他无线网络更快的速度，这就意味着可以添加更多的设备，比如说电视机等流媒体设备。4INTERNET网络INTERNET网络，主要针对智能家居的内网和外网之间的联系。智能家居系统之所以称为智能，不仅因为该系统能自行处理、调度住宅内的设备，还因为它能与外界互联网实现信息交互，获取所需的信息。同时，正是由于与外网相连，我们才能实现远程控制，扩大系统的适用范围。如智能家居系统通过网关从外网获取当天的天气信息，将出行建议通过门口的喇叭或者通过客户端告诉用户，让用户能够提前安排出行。系统的网络示意图如图1所示基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计12图1智能家居网络示意图二、网络拓扑结构网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。在选择拓扑结构时，主要考虑的因素有安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、维护的相对难易程度、通信介质发生故障时，受到影响的设备的情况。在本设计中，我们采用星型结构。星型结构是以一个节点为中心的处理系统，各种类型的入网机器均与该中心节点有物理链路直接相连。星型结构的优点是结构简单、建网容易、控制相对简单。一个星型拓扑可以隐在另一个星型拓扑里而形成一个树型或层次型网络拓扑结构。容易进行重新配置，只需移去、增加或改变集线器某个端口的连接，就可进行网络重新配置。由于星型网络上的所有数据都要通过中心设备，并在中心设备汇集，星型拓扑维护起来比较容易。受故障影响的设备少，能够较好地处理10。如图2所示。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计13图2网络拓扑结构示意图三、网关网关的作用包括两点11在不同家居技术上搭起桥梁；提供室内家居与外界网络的联系；222智能家居硬件设计1控制中心PC电脑每个家庭中，各种电器设备、电子设备不尽相同，对于家庭内的网速要求也不一样，控制器要充当中介，必须要能承担足够的网络传输；PC软件的开发，具有不少相当优秀的编程平台，让更多的开发者加入该行业；同时，PC机具有很强的处理和计算能力，能对足够多的数据进行分析。笔记本充当控制器有如下优点有多种标准通信接口USB，串口等；有强大的数据处理能力和程度调度能力；可以充当网关；有较大的存储容量。该中心控制器，也可由用户自己的PC电脑搭建，给用户节约成本。2设备控制器MSP430系列的单片机基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计14部分家用电器，可采用嵌入式技术，使这些家电实现智能化。单片机可以采用串口通信与WIFI模块实现数据传输，用AT命令控制WIFI模块的各种工作。MSP430具有如下优点处理能力强运算速度快功耗低片内资源丰富方便高效的开发环境3无线控制模块WIFI模块WIFI模块为串口或TTL电平转WIFI通信的一种传输转换产品，UARTWIFI模块是基于UART接口的符合WIFI无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE80211协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口或TTL电平数据到无线网络之间的转换。WIFI模块包括两种类型的拓扑形式基础网（INFRA）和自组网（ADHOC）9。WIFI有如下一些优质的设置和优点基于AP组建的基础无线网络（INFRA）；基于自组网的无线网络（ADHOC）；安全机制；快速联网；地址绑定；无线漫游；灵活的参数配置。智能家居网络组网方式如图3所示基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计15图3智能家居网络组网方式223智能家居管理软件设计智能家居的管理软件包括两部分，一部分是PC端中心控制器的管理软件，该软件负责调控家庭内容的数据交互；另一个部分是手机客户端的管理软件设计，该软件提供用户家庭内外的实时信息，给用户一个安心、便捷的保证。1PC端中心控制器管理软件PC是整个智能家居的核心，其管理软件显得尤为重要。好的管理软件，不仅能很好地满足用户的需求，还能将家庭内部的设备进行合理的调度，让用户用得舒心。该管理软件，能实现设备的控制，家电的实时状态，家电的用电信息，设备的异常事件，家电监测及设备管理以及数据的分析等功能。该管理软件可以用C，也可以用C来编写。这两个平台，具有高运行效率，以其强大的操作能力，同时相应的开发人员相对较多。2手机客户端管理软件随着经济的发展，人们的生活节奏也越来越快。人们需要更舒适、温馨的家的同时，基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计16也希望能随时了解住宅的情况。智能机的快速发展，为这个需求提供了可能。但是，我们不希望手机客户端太“臃肿”，只需要满足用户对于智能家居的必要需求。该软件让用户随时随地能够实现设备的控制，家电的实时状态，家电的用电信息，设备的异常事件，家电监测及设备管理等必要事件。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计173可能的运营模式与应用前景分析31运营模式智能家居系统，是一整套硬件系统和软件系统。我们出售产品的同时，也提供优秀的售后服务。下面详细地叙述一下我们的运营模式1出售产品智能家居系统，有控制系统、电器、传感器等硬件。我们可以让用户挑选自己认为必要的产品，我们可以提供免费的安装服务，也可以对用户的部分设备进行改装以满足该套系统。如果用户有自己多余的PC机，我们也可将其配置为控制中心，总之我们尽可能地减低用户的费用，为用户考虑。2提供优质的服务高质量和人性化的产品以及优质的售后服务是产品长期占领市场的秘诀，我们为购买我们产品的用户提供一定时间免费的售后服务。这些服务包括免费的设备安装和改装，为用户节约成本；使用过程中，设备或网络出现的问题，我们会及时帮客户解决；还可以应客户的需求，我们根据用户的数据，采用数据挖掘技术对用户的智能家居系统进行数据分析，找出更优的配置，让用户有更好的体验。不定时给用户更新管理软件，修改软件BUG，给用户更舒适的体验。32业务分析与前景预测随着社会的发展，人们经济水平的提高，人们不断追求高品质的生活，智能家居能满足人们高效、稳定、方便、安全、操作简单的生活目标由此可见，智能家居具有广阔的发展前景和巨大的潜在市场。智能家居的发展将有以下四种趋势1节能与智能将引领家居消费新趋势如今人们追求个性化和时尚潮流，在家庭生活也是如此。智能家居设计更人性化、智能化的家居环境，让人们的生活环保且舒适。智能家居将会引领我们走向新潮流。2推进智能家居产业化进程进入二十一世纪以来，国内物联网发展迅速，移动和电信等通信运营商也在积极准备参与智能家居的建设和发展。智能家居行业其发展势头不容小觑，物联网的大力发展将会基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计18对智能家居产业化产生巨大的推动力。34G平台推动智能家居的快速发展在国内即将普及的4G网络和快速发展的物联网的推动下，智能家居产业将迎来一个发展黄金期12。4G网络上网速度更快，为视频通话和更大的数据传输提供一个新的平台。通过4G网络的技术的应用，利用移动终端对家电的远程控制、监测将会更容易实现。4G平台将会推动智能家居行业的快速发展的一大助力13。4手机客户端的快速发展为智能家居提供便利现在智能手机市场发展迅速，各大IT厂商纷纷推出自己的手机客户端，便于用户的同时，让用户可以随时随地开启服务增加收益。基于手机的便利，我们推出自己的客户端，让用户及时了解家庭内部的信息，让用户有更细腻的体验。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计194存在问题与改进方向41问题分析智能家居虽然发展迅速，但是还是存在不少问题，如果这些问题不能及时解决，将会影响该行业的发展。主要问题有如下几个方面1网络接口和数据传输协议不一致由于现在各个企业“各自为政”，都在寻找适合自己的网络接口和数据传输协议，导致各个公司的智能家居设备间无法正常相互使用，给用户造成极大的不便。2网络网关安全现在，虽然尚未发现黑客攻击智能家居的现象，但是随着物联网和智能家居的快速发展，必然会出现网络安全问题。特别是处在核心的中心控制器，如果收到网络攻击，给整个家庭带来不可估量的后果。42下一步改进方向为了解决以上已经出现或者将来有可能出现的问题，我们采取以下措施来防范1统一网络接口和数据传输协议为了解决各智能家居企业间产品的不兼容性问题，各厂商应该督促政府尽快出台相关的标准和规范，进一步规范智能家居的市场和产品。各厂商通过提高用户满意度和改善用户体验来开拓市场，促进行业的繁荣14。2加强网络管理家庭网关是整个智能家居的核心，关系到其中的强电、弱电设备、有被篡改数据甚至危及这些设备正常工作的可能。因此，加强网络管理，同时提高家庭网络的防火墙等级，保证家庭的安全。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计20参考文献1张瑞武智能与智能建筑J智能建筑技术，1999，12黎世红基于WLAN的智能家居虚拟网关的研究和应用武汉科技大学，学位论文，2013，53王永春ZIGBEE技术在智能家居中的应用J，智能家居与城市信息，2009176774YANGSONG,BINGJUNHAN,XINZHANG,DACHENGYANGMODELINGANDSIMULATIONOFSMARTHOMESCENARIOSBASEDONINTERNETOFTHINGS,BEIJINGUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICAITONS,BEIJING,20125天极网精彩互联闪联互联新品集结亮相深圳高交回EB/OLHTTP/DHYESKYCOM/GB/TECHNOLOGY/CYBERNETICS/INDUSTRY/IDY301HTML6杜得飞智能家居无线系统设计及实现硕士论文，华南理工大学，2012，57百度百科电力载波HTTP/BAIKEBAIDUCOM/LINKURLBMFLQGU0QCIIFLTEA_HSSYVTEQ9PVHPWHFAJRWCUBCQ_HYA6VXYD_SDYQA2WEZX2X8EJCM08MCCNUFEQYK8百度百科WIFIHTTP/BAIKEBAIDUCOM/VIEW/3941HTMFROM_ID803834TYPESYNFROMTITLEWIFIFRALADDIN9百度百科WIFI模块HTTP/BAIKEBAIDUCOM/VIEW/3991832HTMFRALADDIN10百度百科拓扑结构图HTTP/BAIKEBAIDUCOM/LINKURL9JCSS7P8KIOXGY6KKJUOWZJ9XVWPK5BPVGBWQ6GQCHYTMUTERURH77KPTROBNUC11LIJIANG,DAYOULIU,BOYANGSMARTHOMERESEARCHJILINUNIVERSITY,200412王青基于ZIGBEE技术的智能家居监控系统设计与实现D安徽大学，学位论文，2011153713李圣先基于JAVA的智能家居能源管理平台软件开发深圳研究生院，学位论文，2012，514叶朝辉，杨士元智能家庭网络研究综述J计算机应用研究，2001916基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计21毕业设计（论文）管理规定及相关表格汇编目录本科生毕业设计（论文）管理规定1毕业论文（设计）工作实施细则（草案）2优秀毕业论文评选办法7毕业论文的写作与排版规范10毕业设计（论文）写作模板14毕业设计（论文）答辩提问记录表21毕业设计第周工作总结22毕业设计（论文）过程跟踪表23毕业设计（论文）课题申请表24基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计22毕业设计（论文）任务书25毕业设计（论文）开题报告26毕业设计工作中期检查27毕业设计工作中期检查28大学本科生毕业设计（论文）管理规定为提高本科生毕业设计（论文）质量，加强毕业生毕业设计管理工作，特制定如下规定6本科毕业设计工作从第七学期（四年级第一学期）考试周前，完成教师选题、师生见面及指导教师向学生下达任务书（见附表一）。毕业设计从第八学期开学正式开始，十六周内完成。7毕业设计开始时，教师必须填写毕业设计课题申请表、并由系汇总后交院毕业设计领导小组审核。（见附表）。8指导教师必须定期对学生辅导（每周至少两次），并将确定的周辅导时间上报教学办，教学办将定期和不定期进行检查。9指导教师自行组织学生的开题报告，并填写开题报告表（见附表二）10加强中期的监督与检查，第一次检查时间定在第五周，检查内容含学生资料阅读，方案论证情况。第二次检查定在第十周，形式为由指导教师组织，院毕业设计领导小组成员旁听，学生口头汇报。主要检查学生的阶段性结果。两次检查学生均应填写中期检查报告表格（见附表三、四），指导教师或系对检查情况写出书面评语。11学生需上交一篇与本专业有关不少于5000字的外文文章翻译，并将原文和译文用A4打印加自设计封皮一起装订成册。12论文答辩前，指导教师必须给出评语及评分，然后由各系主任指定其他评阅人对论文进行评阅及评分（请参考毕业论文书面成绩评分表规定的评分标准评分）。13论文答辩由各系组织，并成立答辩委员会对所有学生论文进行答辩。答辩必须给出基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计23答辩委员会意见及评分并填写相应表格。答辩委员会成员必须按评分表中各项指标标准进行评分，然后由各成员给出的分数计算出得分。14毕业设计（论文）最终成绩计算指导教师评分X30评阅人评分X30答辩委员会评分X40总分10毕业设计（论文）提交的文档及装订要求A毕业论文一份（包含封皮、目录、中英文摘要、内容及参考文献）B不少于5000汉字的科技翻译资料一份（并将原文和译文用A4打印加自设计封皮一起装订成册）C毕业论文简介（A4纸打印12页）（包含题目、专业、年级、姓名、指导教师、毕业论文所做的工作、解决的问题、创新之处等）D毕业设计任务书（加在毕业论文目录之前和毕业论文一起装订，）E开题报告（加在毕业论文目录之前和毕业论文一起装订，）F毕业设计工作中期检查表、注（4）（5）（6）加在毕业论文目录之前和毕业论文一起装订。11毕业设计（论文）随正式论文一律附交电子文档（光盘或软盘）。被推荐参加学校优秀毕业设计（论文）3评选的，还要另附（符合发表格式要求的）修改为5000字左右的电子文档。2005年12月修订大学毕业设计（论文）工作实施细则（试行）根据毕业设计（论文）工作暂行规定，为了进一步规范毕业设计（论文）工作的各个环节，结合我院实际情况，经院教学指导委员会讨论，院长办公联席会议通过，对我院毕业设计（论文）工作特制订以下实施细则。一、指导教师资格毕业设计（论文）的指导教师原则上应由各专业具有中级含中级以上专业技术职务的教师担任。也可以聘任具有相应职称、学术水平高的工程技术人员担任。指导教师名单由各系系主任核定，报分管教学的副院长批准后实施。二、课题的命题过程1命题的基本原则是（1）目标原则命题必须符合专业培养目标，具有一定的深度、广度与新颖性，能使学生得到比较全面的训练。（2）价值原则命题应具有一定的学术研究或应用开发价值，尽可能做到理论与实际相结合，体现学科的发展性与应用性。（3）能力原则命题的难度应考虑学生完成命题的条件与能力，因材施教。（4）兴趣原则应考虑学生对命题的兴趣与探索研究的积极性。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计24（5）多样化原则命题应注意题目的不断更新与类型的多样化，同一指导教师的设计（论文）课题选题和近三届毕业设计课题的重复率不高于50，题目数量应满足一人一题的基本要求。2课题的审核由各专业指导教师确定后的课题，填写毕业设计课题申请表。经系主任汇总后，报院毕业设计领导小组审核，由分管教学的副院长批准。3确定课题的时间要求一般在第七学期第15周前完成命题，对于经批准认可的命题，在第16周内向学生公布。指导教师在实际指导过程中，一般不应随意更改命题，确实需要更改命题时，应办理相关手续。三、选题与任务书1学生在教师指导下从公布的命题范围内选题。2学生自拟题目须经系主任审阅后指定指导教师，并报分管教学副院长批准。3选题原则上要求一人一题。4学生选题一般在第七学期的第17周前完成。5根据学生选题情况，填写大学毕业论文（设计）任务书，其中“设计所需的工作条件”应与课题的实际需要相符；“设计（论文）任务及目标”应指明毕业设计的详细任务（所需完成的工作、达到的设计要求等），不能简单了事。四、开题1指导学生书写开题报告，开题报告主要内容包括课题研究的意义和背景、课题研究相关资料的研究情况（说明课题研究的历史、现状和发展趋势）、对课题研究的基本构思。2指导学生填写大学毕业论文（设计）开题报告，并要求学生在第八学期的第2周前提交不少于1000字的开题报告，基本内容应包括课题研究的意义和背景、课题研究相关资料的研究情况（说明课题研究的历史、现状和发展趋势）、对课题研究的基本构思、阶段性工作计划、参考文献等。参考文献的列写格式要符合要求。3第八学期的第3周前完成开题审核，通过开题审核的学生，一般不应更换选题；开题未获通过的学生，应及时根据开题指导小组的意见更换选题，并于开题后的2周内做好准备，向开题指导小组第二次提出开题申请；对再次开题未获通过的学生，取消其本次毕业设计（论文）资格，延至下届进行。指导教师要重视对开题未获通过的学生进行指导。4开题报告中，“指导教师意见”应对学生开题情况作出基本评价以及对学生基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计25毕业设计（论文）研究方案或毕业设计（论文）写作提纲提出改进意见，同时还应对学生是否可以进入研究和设计（论文）撰写阶段提出意见。开题意见应对选题及设计方案的合理性、可行性作出简单评价，并明确表示是否同意开题，不能只简单写“同意开题”及类似意见。五、过程指导1指导教师确定以后，不得随意更换。指导教师因各种原因确实不能或不宜进行毕业设计（论文）指导时，必须办理有关手续，并由所在系指定水平相当的教师指导。2每名教师指导的学生人数一般限定在8名以内。3指导教师应指导学生制订毕业设计（论文）工作计划，提出毕业设计（论文）的具体要求，指导学生阅读文献和参考资料。4指导教师应定期（平均每周不少于一次）检查学生的工作进度与工作质量，填写毕业设计过程跟踪表。及时解答和处理学生提出的有关问题，指导学生完成各阶段的设计（论文）任务，并认真填写毕业设计（论文）指导过程的各项表格。5指导教师应指导学生按要求及规范撰写毕业论文。毕业论文及格式应符合本科生毕业设计（论文）管理规定、毕业论文（设计）排版打印格式的要求。论文的具体要求是设计方案合理、理论准确、理论分析和技术分析充分、实验（试验）和计算的方法正确、各方面的数据可靠、图表规范清晰、文字表述的语言流畅简练准确；字数在8000字以上，一律按规定格式进行打印。论文内容和设计方案要杜绝抄袭别人的成果，避免和往届类似题目内容上的雷同以及网上可查阅资料内容的雷同（技术文档除外），如果需要引用别人的成果内容，一定要注明参考文献的出处。6指导教师应指导学生撰写不少于5000字的外文文章翻译。格式应符合要求。要求内容应与研究的课题相关。参考文献不少于15篇，格式规范。六、毕业答辩和成绩评定1指导教师应审阅学生毕业设计（论文），填写毕业设计（论文）评审表，“指导教师评语”应对所指导的毕业设计（论文）质量以及学生工作态度作出全面评价，包括以下内容对选题及研究成果的评价（选题及研究成果的意义，理论上创新性、科学性，应用上应用范围、可行程度、效果或效益等）；论文（设计）写作（论据的充分性、论证的逻辑性、书面表达能力、文面规范程度）；独立解决实际问题的能力；是否按要求的内容和时间，认真完成了所规定的任务（含阅读与本课题相关的文献资料，就本课题的研究进行科学实验或社会调查以及综述报告完成情况）；存在问题；依据上述评价，提出建议成绩，并明确表示是否同意答辩。2交叉评阅教师对其他教师指导的毕业设计（论文）进行评阅，并按要求写基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计26出交叉评阅评语，给出交叉评阅成绩。“评阅意见”应对学生掌握基础理论、基本技能、专业知识及综合训练的情况；学生文字表达、计算方法以及实验结果分析等方面的能力和插图（或图纸）质量；学生完成课题过程中的创新能力及工作质量；毕业设计（论文）资料的规范性、完整性等填写审查意见、给出建议成绩，同时还应对学生是否可以进行答辩提出意见。3由答辩小组和答辩委员会进行毕业设计（论文）的答辩和成绩评定。按要求填写毕业论文（设计）答辩评分表，“答辩情况记录”应简明记载答辩提问及回答内容，不能简单填写“回答正确”等类似文字。“答辩评语”应对回答问题的正确性，对所研究课题的了解程度，答辩人的思维能力、综合表达能力，基本理论和基本概念的掌握程度等作出评价。“答辩成绩”只针对答辩情况评定成绩。另外，每个答辩小组将小组答辩（综合评价）成绩末位10的学生提交到各系进行二次答辩。二次答辩小组由系主任及每个答辩小组组长组成。二次答辩小组将小组答辩（综合评价）成绩末位20的学生提交到学院进行最终答辩。学院（最终）答辩小组由学院教学副院长及各系主任组成。这次答辩的（综合评价）成绩作为确定这部分学生的最终成绩。4答辩小组应综合指导教师和评阅教师意见，结合答辩小组成员在毕业论文（设计）评分表评定的成绩，填写毕业论文（设计）评审表中答辩小组评语，并给出毕业论文（设计）最终成绩。“答辩小组评语”是对毕业论文（设计）质量和答辩情况综合评审后所作出的评定性结果，具有权威性和终结性。应包括以下内容对选题及研究成果的评价（主要是选题及研究成果的意义；理论上创新性、科学性；应用上应用范围、可行程度、效果或效益等）；论文写作（论据的充分性、论证的逻辑性、书面表达能力、文面规范程度）；论文答辩（回答问题的正确性，对所研究课题的了解程度，答辩人的思维能力、综合表达能力，基本理论和基本概念等）。在以上评价的基础上，给出评定成绩。答辩评语要明确成绩和缺点，要避免千篇一律，要与成绩等级相吻合。七、毕业论文（设计）总结与统计1各系应对本专业毕业设计（论文）工作进行认真总结，总结内容包括（1）基本情况答辩人数，未能如期答辩学生及其原因，成绩分布及其原因等；（2）在毕业论文（设计）工作过程中执行学校规定和要求的情况；（3）结合专业特点、制定具体措施及执行效果；（4）存在问题及改进措施。2各系应对本专业毕业设计（论文）进行统计，填报以下统计资料（1）毕业设计（论文）选题分析；（2）毕业设计（论文）质量分析；基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计27（3）毕业设计（论文）情况汇总表；（4）毕业设计（论文）成绩统计分析表。（5）毕业设计（论文）工作总结八、校级优秀毕业设计（论文）推荐1认真做好向学校优秀毕业设计（论文）的推荐、审定工作，评选出的优秀毕业设计（论文）比例不超过本专业本届毕业设计（论文）总数的35。2拟推荐的优秀毕业论文（设计），应认真填写毕业设计（论文）推荐表（一式二份），并将连同毕业设计（论文）原件和5000字左右适合发表格式的电子文档报送教务处审批。九、材料归档按要求整理归档材料，包括毕业设计（论文）任务书、开题报告、答辩评分表、评审表、毕业设计（论文）简介、毕业论文、及各种材料的电子文档（光盘）等。十、本细则自发文之日起实施，由学院教学指导委员会负责解释。大学2006年6月基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计28大学优秀毕业论文评选办法毕业设计（论文）是实现人才培养目标的重要教学环节，是评价学院教学质量和人才培养质量的重要依据。为发挥毕业设计（论文）在培养学生独立分析问题与解决问题的能力、科研能力、实践能力、创新能力和促使学生掌握工程设计、撰写报告的基本方法，展示我院毕业环节的教学成果，鼓励表彰优秀学生和指导教师。特制定本办法。1评选范围、数量1）评选范围大学本科应届毕业生的毕业论文。2）评选数量本科毕业生人数的12。2组织机构与工作职责院里成立毕业论文评优委员会，委员会应由79名具有高级职称的人员组成，其中必须包含教学督导员。各系推荐优秀毕业论文侯选人名单，院毕业论文评优委员会负责组织侯选人进行评审，并最终确定优秀毕业论文名单。3优秀毕业论文的评选条件（1）成绩必须在90分以上的毕业设计（论文）（2）具有一定的创新性或具有一定的实用（参考）价值；（3）选题科学，数据资料真实、完整；（4）较好地体现了本专业基本理论、基本知识和基本技能的综合应用；（5）设计（论文）完整、规范，表明学生已掌握工程设计和理论研究的基本方法，并展现了作者的设计或分析问题思路和创新理念，体现了对知识掌握和运用的熟练程度，设计方案具有应用价值或论文具有理论价值；（6）毕业设计（论文）应显示出作者具有综合运用多学科理论、知识的能力，具有一定的科研能力、创新能力和学术水平。4评选程序及办法在各系组织答辩后推选出90分以上的毕业设计（论文），经院毕业设计（论文）评优委员会评审确定，并将评选结果公示。各系在评优时，应在不突破总指标的前提下，以毕业论文的质量为依据，不按专业分配指标。5奖励办法院里将对获得优秀毕业论文的学生及指导教师颁发荣誉证书。基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计29附件一毕业设计评分表附件二毕业论文评分表大学2006年5月15日基于WIFI的智能家居系统及管理软件设计30附件一毕业设计评价表（试行）专业学号姓名毕业设计题目评价项目分值得分01选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求02题目难易度03题目工作量选题质量04题目与生产，科研，实验室建设等实际的结合程度2005综合运用知识的能力（论文（设计）涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）06应用文献资料的能力07实验（设计）能力08计算能力（数据运算与处理能力等）09外文应用能力10计算机应用能力能力水平11对实验结果的分析能力（或综合分析能力，技术经济分析能力）12插图（或图纸）的质量13论文（或设计说明书）撰写水平14论文（或设计）的实用性与科学性15论文（或设计）规范化程度（论文（或设计）栏目齐全合理，SI制的使用等）成果质量16创见性（只分“有”或“无”）60评阅与答辩15评阅