【《家庭物联网系统设计》6000字（论文）】

家庭物联网系统设计[摘要]世界智能化的技术基础是物联网，物联网现在正在改变着人们的生产以及生活的方式。尤其是在智能化的生产和经营中体现的作用非常突出，它能够通过多种生产要素实时感知和一些控制可以同时进行。例如，通过生产环境和刀具状态，还可以提高产品质量，优化生产流程，提高生产效率。现在物联网还能够应用到一些日常的家庭环境中，能够实现家居生活的智能化。我们对家庭物联网系统的认识是什么呢？家庭物联网是通过利用综合布线，能够更加安全的进行自动控制，并且还伴随有音频等一系列相关技术，通过集合与家庭生活息息相关的网络设备，以智能家居为平台，建设的与居住设施和家庭相关是管理系统，用于改善人们的居住环境，能够让我们的家更加安全、方便、舒适、美观、环保、节能。[关键字]物联网；智能；技术；目录一、家庭物联网的概况…………………1（一）家庭物联网的概念………………1（二）家庭物联网的演化………………1二、家庭物联网的运用与体现…………1（一）家庭物联网的运用……………1（二）家庭物联网的体现……………2三、家庭物联网系统设计………………6（一）入户门………6（二）门厅………7（三）客餐厅…………7（四）卧室………7（五）洗衣间………….…………8（六）楼梯………8（七）厨房…………8（八）卫生间………8四、物联网在智能家居中的应用前景………9参考文献…………10物联网技术是互联网技术更深层次的发展。通过一些网络（主要是互联网、通信网络、广播电视网络等）与传感器技术的结合，可以实现货物与货物之间的连接，从而实现彼此之间的一些信息交换和通信。智能家居已经被越来越多的家庭接受跟青睐，智能家居也极大地改变了人们的生活方式跟生活条件。一、家庭物联网的概况（一）家庭物联网的概念物联网顾名思义是万物皆可联网，是以互联网为基础进行的延伸和扩展，将我们身边的各种信息、设备与互联网进行结合，从而形成一个整体的巨大网络，能够实现静任何时间、任何地点的人、机、物相互连接，相互连通。而家庭物联网，主要是应用于日常的生活，利用我们的计算机系统、网络通信系统、综合布线等方式将相关技术与家居设备进行连接，为居住者提供更加舒适和谐的生活环境。智能家居使传统住宅智能化，建立智能住宅结构，通过远程操作实现对环境的感知。服务对象可以通过手机等便捷可移动智能终端通过物联网系统实现远程控制家居设备，对于家庭意外的突发情况，可以第一时间通知户主，也可以有效预警突发情况，避免发生大的安全事故，，使生活环境更加舒适和安全，基于物联网系统的智能家居在未来的家居市场中必将具有非常广阔的应用前景。（二）家庭物联网的演化物联网技术是可以将设备和设施的末端，通过一系列的网络通讯将实现互联和互通，能够在内部网络、专门网络或者在互联网的环境下，利用适当的信息安全的保障机制，能够提供一系列的管理和服务的功能，整个过程是非常安全且可以控制的，而且能够实现个性化的一系列动作，例如进行实时的在线检测、调度指挥、安全防范、决策、统计信息报表、预案的管理、报警联动、在线升级、远程的控制、远程的维保等等。物联网技术的应用为实现“智能中国”、“智慧地球”提供了技术保障。伴随着物联网技术的高速发展，我们生活中随处可见各种智能化的建筑和建筑的群体，例如现代的工业厂房、一些较高级的民用住宅的小区、饭店宾馆、商业大厦、办公的大楼和超市等。大家会对智能家居的构成产生疑惑，其实它是通过一些技术手段，例如计算机、通信、遥感和控制等等，创造的家庭环境是健康的、安全的、环保的、节能的、便捷的以及高效的。智能家居的广泛应用会使人们的生活变的更智能，电器的应用更节能更高效更便捷，生活环境变的更舒适更安全。智能家居可以通过与云存储终端的信息交互，通过大数据的对比，合理高效的控制和管理不同的家庭智能设备，用户可以通过可移动智能终端或者APP实时查看住宅中的情况，远程操作智能设备，实时了解家中的情况。这使得智能家庭服务成为了一种与千家万户息息相关的民生工程，并且在这个领域的相关应用都得到了人们广泛的重视和迅速的发展。物联网在智能家庭领域的应用和发展，主要体现在“智能家电，智能照明，环境保护，安全监控”四大发展方向。二、家庭物联网的运用与体现（一）家庭物联网的运用1．物联网在智能家居中的应用在互联网科技高速发展的今天，物联网是继互联网之后的科技创新，物联网技术也成为世界各国关注的重点领域。物联网可以通过一系列信息传感设备，如红外传感器、激光扫描仪、全球定位系统、视频识别和其他设备，将要与互联网达成协议的项目连接起来，并可以交换信息。目的是为了更好地实现智能管理、识别、跟踪、监控定位等一系列智能操作。随着人们对物联网技术的认知和创新，为基于物联网的智能家居提供了新的理念，为智能家居的发展创造了新的机遇。怎样能够将智能家居从一个抽象的概念变为现实的应用呢，物联网技术在其发展的过程中起到了催化剂的作用，正是由于物联网技术的推广使用使得之智能家居系统能够朝着智能化及网络化的防线发展，也能够使得一些终端的设备产品得到逐步的应用并一步步走向成熟。虽然传统的智能家居也具有一定的系统性，但由于缺乏互联网技术与感知技术的充分融合，一些智能家居的优势没有得到充分体现。随着物联网的发展。智能家居的迭代创新也弥补很多智能家居方面的空缺，将智能家居实现多样化的应用，例如在家庭智能照明系统、智能的家庭网络系统、智能的家居安全系统、家庭的环境控制系统以及家庭的能量管理系统等等。2．智能家居网络的通信技术在生活中，传统的智能家居系统主要通过电缆连接。有线连接可以说成本高，施工周期长，维护保养需要耗费大量人力物力。因此，传统智能家居设备的实用性和便捷性相对落后。因此，基于物联网的应用智能家居应运而生，它可以很好地缓解传统智能家居的不足。通过在智能家居中建立物联网系统，我们可以接入各种智能设备，它会使我们的安装和维护变得高效和便捷，令设备的远程控制成为可能。智能家居系统还可以更好的运用环境传感器、特定气体浓度探测传感器等先进技术。使得通过物联网的建立，就可以进行大量信息的智能处理，使用大数据库，提升信息的处理及应用的能力，实现可靠传送和智能处理这两大项功能。同时，物联网信息技术与传统家庭的结合，可以形成多样化的应用，连接智能电网和家庭医疗，为用户提供更加便捷、安全的生活，大大改善人们的生活方式。基于物联网系统的家庭智能家居设计体现物联网系统的家庭智能家居设计是利用物联网技术，通过全球定位系统、传感器、RFID等需要连接交互的事物，将各种要素连接起来，收集他们的位置、光、热、声音、生物、机械、化学等信息，能够是实现物品与物品之间，人与物品之间、人与食物之间的连接，实现人对物品和过程的智能管理、控制、识别和感知，从而让人们的家居生活更便利、实现家庭的智能化。1．智能家居系统设计范围本次设计包含的系统有：智能门锁、安全防护、可视对讲、室内视觉延伸、照明、空调、电动百叶窗、电动空气窗、背景音乐、红外亮度监控、气体感应监控、视频监控、集中控制、远程监控等。而且，上述所有系统都不是独立运行的，而是与其他系统相互关联，集成为一个统一的整体，相互作用，能够实现真正的智能化。2．智能家居系统设计的原则需要用户在使用过程中感觉操作比较方便，功能比较实用，同时外观能够比较美观大方的智能家居系统。要求系统能够有效的吸引使用者的外观和功能，能够体现出用户的生活品味。还能够高度的重视人性化、注重健康、具有娱乐生活、化繁为简并且注重保护客户私密性。家庭物联网系统设计在家庭物联网系统中，会将整个房屋的各个区域的智能家居进行系统性的连接，统筹控制。从入户门到入户门厅，从门厅到客餐厅，将卧室跟其它功能性房间统一连接起来。（一）入户门1．设备设置智能入户门锁、门禁智能可视对讲、红外摄像头、报警装置。2．功能简介（1）入户门安装的智能可视对讲，可以安装具有夜视功能的彩色摄像机，可以将客人和主人连接起来，可以进行音视频通话，智能可视对讲可以连接主人智能可移动电子设备，便于主人随时掌握入户门口情况，同时还可以保存相关的图像，相关图像可以保存在云存储或者SD卡，记录默认保存30天。（2）入户门处可安装红外报警装置，连接主人的智能可移动设备，可在第一时间防范非法闯入，摄像头可记录非法闯入前后1分钟的影像。（二）入户门厅1．设备设置调光模块、多场景触控面板、彩色LCD触摸屏。2．功能简介（1）灯光可通过多场景触摸屏分为"主模式”和"主模式"。智能触摸屏与智能门锁相连。当门锁打开时，提示“欢迎回家”灯控制模块启动，灯被控制，“离开家模式”。离家模式要求住户手动激活。（2）通过彩色LCD触摸屏，可以查看房屋平面户型图，可以查看房屋中的各个系统；主人可以通过智能模块设置并调节各区域的空调温度；同时启动系统内连接的音箱，播放主人喜欢的背景音乐，主人可通过语音模块调节音量，切换歌曲。（三）客餐厅1．设备设置智能电动窗帘、智能音响、多功能遥控器、调光模块、红外控制模块、无线接收模块。2．功能简介（1）通过可视智能扬声器，主机可以随时切换不同的音乐，播放CD、MP3和FM模式，并调节音量（2）用智能触控开关取代普通的多个开关，智能开关可以与智能音箱连接，可以通过智能音箱或者主人的可移动终端设置客厅与餐厅的灯光，安装智能变光模块，灯光的色温可以在2000K~6000K进行调节。客厅的照明可设计为：全封闭、全开放、明亮、休闲、接待等场景；餐厅可以设置成：全开、全关、烛光等不同场景，灯光万变，智控随心，于细微处彰显物联网的便捷（3）电动窗帘和智能灯光也可以通过RF遥控器来控制。（4）家中如果发生紧急情况，通过摄像头或者红外接收模块可以触动紧急报警按钮。当发生报警时，智能触摸屏将显示报警区域，通过智能识别拨打指定的报警电话，并将报警信息发送到户主绑定的移动终端。为了消除警报，所有者必须输入密码并手动解除。（四）卧室1．设备设置电动窗帘、调光模块、智能插座、背景音乐面板、电动窗帘、场景触摸面板。2．功能简介（1）电动窗帘的升降可以通过RF遥控器、触摸屏控制。（2）卧室的照明相对简单。同样，我们可以通过调光模块控制卧室的照明。（3）床头灯与控制系统相连，实现"全通"、“全关"、"夜间起床"功能（4）主人可以通过背景音乐控制面板或者智能音箱随时选择不同的音乐，播放CD、MP3和FM，并调节音量。（5）用户可以在床头设置一些场景开关，设计以下场景：休闲模式、取暖模式、阅读模式、夜间模式、全关模式和睡眠模式。当主人选择“起夜”模式后，所在卧室的小夜灯会缓缓点亮，不会打扰到伴侣的休息，同时卫生间走廊的灯光也会柔和点亮，当主人再次回到卧室，需手动按下“睡眠”，开启的灯光会逐一关闭。（五）洗衣间1．设备设置开关模块、光线感应模块、顶吸引式红外探测感应器2．功能简介（1）当洗衣间光线较好时，出入洗衣间，灯光默认不开启；洗衣房黑暗时，当主人进入洗衣房时，灯会自动亮起，因此即使在黑暗中，也无需寻找洗衣房进出开关。同时，我们还可以通过智能照明控制系统的联动设置照明调节等功能。（2）洗衣机一开机，红外检测传感器就开始工作。当洗衣间5分钟内，没有人员移动，系统会默认洗衣间不使用，自动把灯光关掉，防止主人忘记关灯。（六）楼梯1．设备设置红外探测感应器、光线感应模块2．功能简介红外探测传感器和光学传感器一起工作。当环境亮度不够时，当有人上楼时，楼梯上的灯和楼梯的步进灯会自动打开，经过后会自动关闭。（七）厨房1．设备设置智能开关模块、厨房可视对讲分机、烟感报警装置、燃气报警装置。2．功能简介（1）厨房的照明相对简单。我们可以通过开关模块控制厨房的照明。把厨房里所有的电灯开关和灯光控制系统连接起来，这样我们就可以用灯光控制系统来控制厨房里的灯光。（2）厨房可视对讲分机允许主人在烹饪时听音乐；当客人到达时，厨房的可视对讲分机可以直接检查客人并了解客人的情况。（3）烟雾报警装置在烟雾浓度超标时，会发出报警，同时发送信息至主人的可移动终端。（4）燃气报警装置在燃气发生泄露时，系统会检测到可燃气体超标，会发出报警，同时发送信息至主人的可移动终端。（5）所有的报警装置和灯光系统、智能音箱系统联动，报警发生时，整个房屋灯光全开，提醒主人（八）洗手间1．设备设置开关模块、顶吸式红外探测感应器、光线感应模块2．功能简介（1）当洗手间光线较好时，出入洗衣间，灯光默认不开启；洗衣房黑暗时，当主人进入洗衣房时，灯会自动亮起，因此即使在黑暗中，也无需寻找洗衣房进出开关。同时，我们还可以通过智能照明控制系统的联动设置照明调节等功能。（2）洗衣机一开机，红外检测传感器就开始工作。当洗衣间5分钟内，没有人员移动，系统会默认洗衣间不使用，自动把灯光关掉，防止主人忘记关灯。四、物联网在智能家居中的应用前景现在人们越来越了解物联网的概念，对物联网的认知也在不断加深，其中智能家居是物联网当中的一个小小的系统，发展潜力也是巨大的。