智慧家居控制系统

智慧家居控制系统（共4篇）

智慧家居控制系统 篇1

摘要：针对智慧家居的产品现状, 本研究提出了一种在用户端用微型电脑屏蔽底层智能家居设备差异, 从而构建出智慧家居通用控制系统的方法。同时运用了开源软件和云计算技术, 大大的降低了软件和硬件投入的成本。也为低成本投入智慧家居建设作出了有益的尝试。

关键词：智慧家居,云计算,物联网,开源

1 引言

国家对智慧家居应用的大力推动, 快速的促进了智慧家居相关技术的发展。近几年智慧家居逐渐从概念落实到用户体验, 以往的智能产品大多数是以家电控制、灯光控制、窗帘 (窗帘装修效果图) 控制为产品出发点, 而经过这几年的技术发展, 特别是物联网与云计算的迅速崛起, 给智慧家居行业带来了全新的面貌, 智慧家居的定义也变得愈加广阔。智慧家居已经不局限于视频监控、防盗报警、智能控制等普通的安防领域, 通过物联网与云计算整体系统应用, 把衣食住行的信息都嵌入到智慧家居系统, 包括了生活、健康、日常服务等, 已经由简单的安全层面往更高需求延伸, 打造出了全新的智慧家居系统。同时智慧家居企业也从单独的产品线向综合的产品体系、整体解决方案过渡。在目前的国内的智慧家居产品发展上, 主要存在以下待解决的问题。

1.1 价格偏高, 超过用户预期

目前一款可以通过手机APP控制的灯泡价格都在百元以上, 用户需要为这一操作方式的改变多付出数倍甚至数十倍的成本。根据互联网消费调研中心最新调研数据, 33.2% 的用户没有采用智慧家居, 都是因为价格过高。60.2% 的用户对智慧家居的价格期望值在5 万以内, 31% 的用户的期望值在5-10 万。

1.2 产品适应性不强, 无法完全满足客户需求

(1) 智慧家居在初期为了炒作概念, 吸引眼球, 盲目夸大功能, 加上科幻片的误导, 在大众心目中的理想智慧家居就是无所不能的, 就目前的技术水平来说, 很多理想状态要实现起来还是很困难的, 这就给客户的心理造成了很大的落差。

(2) 早期的智慧家居产品是完全照搬国外的模式, 西方是单户型别墅为主, 而国内是公寓式住宅为主, 用别墅的方案来做住宅, 肯定不合适的, 仅安防这一模块, 国内外的需求就行不通。欧美别墅的监控设备装在院子里, 报警装在门窗, 而国内监控和报警都装在室内, 这里会牵涉到一个主人隐私的问题, 所以很多客户对此很是纠结。这样也是智慧家居产品推广碰到较大阻力的原因之一。

1.3 维护跟不上, 设备成摆设

还有一个更重要的问题, 就是系统的运行和维护。在开发商开盘售楼时, 智慧家居一般不会有太大问题, 都处于最佳状态, 但使用不久就会出现问题。售后维护跟不上, 已经成为智慧家居的“硬伤”。智慧家居系统绝不是单纯的一次性投入问题, 后续维护和维护费用支撑很重要。智能化设备的使用和维护相当复杂, 需要有专业化的管理和维护队伍, 也需要强大的技术支撑。

1.4 操作复杂, 难以上手

许多智慧家居产品操作比较复杂, 很多智慧家居产品只有研制人员才懂得操作, 消费者得花大量的时间去学习如何操作, 大大提高了智慧家居普及的操作门槛。

1.5 软硬件被捆绑, 用户无自主选择的机会

目前的智慧家居产品在开发企业推出的时候, 都是成套的自主研发产品。用户一旦决定采用某家企业的产品, 就必须从软件到硬件都必须使用该公司的产品, 用户失去了自主选择智能设备硬件和软件的权力。一旦设备损坏, 尤其在过了保修期后, 家居维护的成本则急剧上升。用户的利益就收到了垄断的伤害。

本研究的意义就在于分离智慧家居的控制软件和智慧家居硬件, 从而给与用户更多的选择。

2 研究思路

2.1 利用云计算降低存储控制成本

云计算的定义:云计算是一种能够通过网络以便利的、按需付费的方式获取计算资源 (

包括网络、服务器、存储、应用和服务等) 并提高其可用性的模式, 这些资源来自一个共享的、可配置的资源池, 并能够以最省力和无人干预的方式获取和释放。云计算的五大功能:按需自助服务、泛在的网络访问方式、动态的资源池、快速可伸缩性、可计量的服务;云计算的八大基本特征:大规模的可伸缩性、可修复能力、同质性、广泛的地理分布、虚拟化、面向服务特性、低费用、先进的安全措施。在本设计中, 充分利用了云计算的按需服务、大规模的可伸缩性和低费用等特点, 一者降低成本, 二者可以根据需要部署到公有云或者私有云, 灵活度提升。

2.2 软硬件分离, 给予用户自主选择硬件的权力

本设计主要通过家庭微控制中心实现硬件控制器的私有指令和我们所定义的标准指令的转换屏蔽底层智慧家居设备之间的差异, 建立家庭微控制中心、云通用控制中心以及控制终端三部分构成的通用控制系统。在控制终端主要通过建立简便容易操作的手机软件界面, 解决智慧家居操作复杂, 难以上手的缺点。家庭微控制中心通过运用微型电脑树莓派来降低控制系统的成本。在云端解决数据存储和托管控制的需求。最终赋予用户使用同一套控制系统, 可以选择不同厂家、不同价格的硬件构建智慧家居的权力。

3 系统架构设计

系统架构设计包括两大部分:硬件架构设计、软件设计。

3.1 硬件设计

硬件部分主要由云通用控制中心、家庭微控制中心、控制终端和各种智能家居设备所构成。整个系统体系结构如图1。

3.2 软件设计

本研究以60-120 平米生活住房为研究对象, 利用物联网技术、云计算技术、大数据技术、软件开发技术, 研发低成本自主可控的云智慧家居通用控制中心系统。主要内容包括以下几个方面:

3.2.1 家庭微控制中心

在家庭微控制中心中关键实现基于微型电脑的智能设备私有指令/ 标准指令的转换器, 用来在智能设备和云控制中心之间进行数据通信, 主要负责将各种不同来源的智能设备的专用控制指令转换成我们制定的标准指令, 再发送到云中心;并将云中心发送来的标准指令转换成各智能设备的专用控制指令。从而对通用控制系统屏蔽底层的硬件差异。

3.2.2 云通用控制中心

构建云中心用于存储智能设备获取的数据和管理智能设备。

3.2.3 简单易用的APP终端控制软件

将设备的控制功能集成到APP应用程序中, 界面上要做到简洁明了、易于操作。由家庭微控制中心负责将传感器采集到的数据发送到云中心;在非托管状态下由家庭微控制中心接受手机控制端发出的指令, 进而按指令操作对应的传感器;当手机控制端发送出托管指令后, 家居环境进入托管状态, 由指令控制器接收云中心自动发出的控制指令, 并把指令转发给传感器。在托管状态下, 家庭环境会直接在云中心的控制下, 得到较好的维护。

4 总结

本设计方案采用了开源、可靠、低成本的硬件系统, 通过屏蔽底层智能设备的差异, 构建了通用控制系统较好地解决了智慧家居价格过高和操作复杂两个最大的不能为用户接受的问题。同时, 赋予了用户使用通用控制软件可以选择不同的智慧家居硬件的权力, 能有效避免可能的由于垄断所造成的对用户的伤害。也必将为智慧家居的进一步普及作出有益的尝试。

参考文献

[1]周洪波.云计算技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社, 2011.

[3]韩晶.大数据服务若干关键技术研究[D].北京邮电大学, 2011.

[4]朱敏玲, 李宁.智能家居发展现状及未来浅析[J].电视技术, 2015.

智能家居中智慧门系统的设计 篇2

近年来,随着全球范围内信息技术创新不断加快,信息领域新产品、新服务、新业态大量涌现,不断激发新的消费需求, 人们对家居环境提出了更高的要求。在中国,由于人口众多, 城市住宅也多选择密集型的住宅小区方式,因此很多房地产商会站在整个小区智能化的角度来看待家居的智能化,也就是所谓的智能小区。欧美由于独体别墅的居住模式流行,因此住宅多散布城镇周边,没有一个很集中的规模,当然也就没有类似国内的小区这一级,住宅多与市镇相关系统直接相连。因此欧美的智能家居多独立安装,自成体系。而国内习惯上将它当作智能小区的一个子系统考虑,这种做法在前一阶段是可行的, 而且是实用的。但智能家居最终会独立出来成为一个自成体系和系统,作为住宅的主人完全可以自由选择智能家居系统, 即使是小区配套来统一安装,也应该可以根据需要自由选择相应产品和功能、可以要求升级、甚至用户对整个设计不感兴趣, 也可以独立安装一套。为了满足不同用户的需求,各种各样的智能家居方案不断被提出。

门,人们进出的必经通道,其种类、款式多种多样,就普通住户的门而言,由从前简单的木门,到现在的钢化门(防盗门), 不管哪种门,防盗一直是人们关注的重点。与原来的木门相比,现在的防盗门大多数安装猫眼、门铃以及指纹解锁或密码解锁等功能,给住户提供了很大的方便,也比较安全。然而随着人类生活水平的提高,人类对健康的渴求也越来越强烈,健康将成为新世纪人类追求的时尚。对于身体的健康状况,不是等到出现问题再去治疗,应在日常生活中时刻关注自己身体的健康情况。与此同时国家对科技节能的大力提倡,本文在现有研究成果的基础上,进一步研究了借助经常进出的门(智慧门),时刻记录家庭成员的身体状况(体温、体重、血压等数据), 对这些日积月累的大数据进行进一步的处理,让这些数据来说话,切实有效的告诉我们每个人的身体状况。智慧门上的控制系统和家电电源管理系统互联,实现对家电的功耗管理。

2智慧门系统所实现功能

作为家居智能化的“第一道门”,在智能家居控制系统中, 作为重要的子系统进行研究、开发和创新,具有重要的应用价值。智慧门除了具有传统门本身的功能外,还包括三大功能, 一是搭载健康监测系统,二是增加安防系统,三是家居能耗控制功能,其功能模块图如图1所示。

2.1安全系统

随着科技的发展,人们居住环境不断升级,人们越来越重视自己的个人健康和财产安全,对人、家庭以及住宅的小区的安全方面提出了更高的要求;同时,经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加,给城市的社会治安增加了新的难题, 要保障小区的安全,防止偷抢事件的发生,就必须有自己的安全防范系统,智慧门系统首先解决门的功能,在传统门的基础上,本文增加了指纹识别技术对门锁的开关的设计,增加门锁防撬的功能设计,这样我们在安防上的可靠性也就大大加强了。

2.2健康监测系统

智慧门的健康监测系统,本文对现有门把手进行改造设计,在门把手上安装生命体征记录的传感器(如指夹式光电脉搏、血氧传感器),并将生命体征数据记录;在门口放置体重计记录体重数据。这样我们每天的身体状况数据(体温、体重、血压等数据)被记录下来,在这个日积月累的大数据里,进行数据提炼,用数据说话,切实有效的提示我们个人的身体状况。

2.3家电互联系统

智慧门的控制系统在人员出门时,启动特定按钮,门自动上锁,与家居控制系统进行互连,对需要关闭电源的电器进行再次扫描,确保断电;进门时,根据亮度、温度,自动开灯或者电器,节约环保。家居系统安装烟雾探测器、燃气探测器等监测到煤气、有害气体等信号时,智能控制器内微电脑自动发出相应的指令,智慧门自动开门,方便逃生。同时发出警声并将警情传递给小区保卫处。

3关键技术及解决方案

基于智能家居的智慧门系统,从门的功能上,我们按照出门和进门两种形式来划分。

3.1出门功能:

1)检测、记录身体状况;

2)自动巡检关闭灯光,切断电源(节能),布防; 3.2进门功能:

1)自动识别指纹开锁;

2)再次检查记录身体状态;

3)根据亮度、温度,开门后自动开灯或者电器(设置合适的条件);

关键技术主要体现在两个方面,第一,数据的分析与处理。虽然目前人体生命特称检测设备均已成型,本系统集各种设备功能于一体并对获取数据进行分析,特征提取,根据一段时期数据的分析处理来判断家庭成员的健康状况,并给出判断的指标体系;第二,自动开门系统的实现。

在发生警情和指纹识别正确时,智慧门会自动打开,但如何排除误警和虚警时自动开门是该项目要研究的另一个关键问题。家居系统安装烟雾探测器、燃气探测器等监测到煤气、 有害气体等信号时,智能控制器内微电脑自动发出相应的指令,智慧门自动开门,方便用户逃生。但为了保证用户的绝对安全,除了提高各种探测器的检测精度外,还增加有用户与系统的交互功能,当参数在一些临界值时,可以通过用户的确认操作决定是否开启门锁。

4结束语

智慧门系统以家居智能化、安全化、节能化为设计理念,可以给用户提供一个安全、舒适的生活环境,可以使住户的身体健康状况时刻被关注。智慧门可以使住户的居家安全得到保障,可以使住户的居家能耗控制更便捷,更加节能环保。智慧门将为住户带来一个全新的感受,更人性化的服务于住户。

参考文献

[1]张福生.物联网:开启全新生活的智能时代[M].太原:山西人民出版社,2010.

[2]钟建国.基于internet的智能家居控制终端的设计与实现[J].现代电子技术,2008(16):109-111.

[3]康萍,袁红超.智能家居系统接入Internent的实现方法[J].计算机应用研究,2006(12):256-257.

美的:势必走智慧家居之路 篇3

2015年是整个中央空调行业向家装市场转变的关键一年, 又恰逢“互联网+”概念的强势来袭, 空调企业的发展呈现扑朔迷离的景象。面对各种猜测, 行业人士指出, 在家装市场越来越强调个性化与智能化的时候, 空调行业正可以借助“互联网+”行动的东风, 正式进军智慧家居领域。这样的言论并非少数事实上, 很多的空调企业也正是这样做的, 作为空调行业内的领军品牌, 美的向智慧家居进军的脚步尤为矫健。

智慧家居远比我们想象的要更贴近生活

在智慧家居概念与还没有全面普及的现在, 消费者对智慧家居的概念常常有这样的误解:“智慧家居是不是就是用手机控制家电呢?”事实上, 有这样的误解不足为怪, 盖因智慧家居概念从早些年的形成到真正落地着实走过了一段艰难的历程, 甚至至今真正在产品中应用了智慧家居理念的企业也不过寥寥。

不过, 在互联网技术更加纯熟的今天, 智慧家居的概念已远非很多消费者理解中的那样。

关于现今的智慧家居, 关宏波解释道:“智慧家居并不只是采用手机或者平板进行远程控制, 而是力求通过对家居产品更加人性化的设计、同时利用大数据的计算, 以此赋予家居产品“智慧”的特征, 使其更加贴近现代人的生活。”

不可否认的是, 时时刻刻都影响着室内空气与温度的空调已然是家居生活中最不可缺少的一部分, 因而在智慧家居概念所营造的个性化定制得到越来越多消费者认可的时候, 空调行业内也迎来了它向智慧家居方向努力的契机。

先进的空调技术是智慧家居的重要载体

与普通空调相比, 以智慧家居概念为指引的美的空调, 不仅具有传统空调调节温度的功能, 还兼具远程调控、智能温度调控、空气质量优化等等特征。不仅如此, 用户还可以把自己的中央空调连接到美的中央空调服务中心, 美的中央空调服务中心便可对用户进行24 h监测, 并根据运行趋势提出故障预警, 在出现故障前安排就近的服务人员上门排除。这一系列的特点都是美的以优化客户的生活方式而做的努力, 有助于消费者更有效地安排时间、节约资金、增强家居生活的安全性。而这所有的便利背后, 其实需要依托的是智能网络控制系统。

关宏波介绍道:“美的新一代的中央空调智能网络控制系统, 就是无论用户身在何方, 就可以通过网络对千里之外的中央空调机组随时掌控的系统, 简单发条微信都可以开关机, 真正开启了中央空调云服务时代。”另外, 据了解, 美的中央空调网络系统可以连接多联机、冷水机、单元机以及空气能热水机等全系列产品, 覆盖商业用户与家庭用户。

做到这样还不够, 美的作为国内中央空调企业的领跑者, 当然并不满足于仅在产品层面的更新换代或技术研发, 在互联网技术飞速发展与变革的时代潮流下, 美的中央空调从空调企业自身出发, 在业内率先推出智慧家居解决方案, 以研发出的新型智能技术与产品为基石, 依托物联网、云计算等先进技术, 实现全品类家电产品互联互通, 致力于打造人性化的智慧家居互联平台。

产业联合是美的布局智慧家居的特色

在关宏波的视野中, 美的布局智慧家居从来并不局限于空调行业本身, 在与空调行业相关的地产界、家电界等产业内, 美的也常常举措频频。

单从地产界来看, 美的已连续十年受邀参加地产行业声名显著的博鳌论坛, 并多次参与论坛最高规格的六方会谈与主题会议, 更是连续斩获“中国房地产最佳采购商合作伙伴”、“年度中国房地产最具信赖中央空调品牌供应商”等大奖, 成功征服了地产界。

与此同时, 美的首创的“集采模式”也让地产开发商享受到了除却中央空调空调安装、保修等等服务之外额外的增值服务。这里所说的美的“集采模式”即通过与地产商签订大盘采购协议, 地产商随时可以为全国各地的楼盘下单给美的中央空调, 美的中央空调调动全国36家分公司进行供货与服务。

在美的提供的以“集采模式”为代表的服务之外, 还有各种根据地产行业特点量身定做的举措也正在为地产商们提供着服务与优惠。由此可见美的在地产界的超群地位, 更可见美的多年来与地产行业保持的紧密联系。

正如关宏波所表示的那样, 在中央空调领域, 美的的产品已经完成了智慧家居所要求的功能与服务的技术升级, 同时也正在积极谋划通过物联网将产品融入智慧家居体系中。所以美的不会止步于此, 与地产界的密切联系便是其力图通过产业联合的手段完善智慧家居的重要一步。

智慧家居控制系统 篇4

在体验馆中还摆设了沙发、电视、床、衣柜等家具设备, 只要轻轻按下遥控器, 就能够体验到这些家具的“智慧”奥秘。比如智能衣柜, 把衣服挂在里面, 就像挂在室外阳光下一样;智能鞋柜, 除了传统的收纳鞋子功能, 还有除臭杀菌、除湿防霉、自动擦鞋、自动上油、自动抛光等“强大”功能。此外, 智能马桶、智能灯光控制系统、智能健身器等, 都让人耳目一新、大饱眼福。想让家里的家具变得像展馆里的这样聪明, 只要给他们装上一个小小的模块做大脑就可以了。

红外报警让你生活得更安全

出门在外, 家中安全是大家关注的焦点。智能家居就像一颗“定心丸”, 一旦发生意外, 红外自动报警, 出门在外的主人就会立即接收到“红外报警, 请及时联系家人或物业”等的类似信息。而主人自己也可以通过监控系统远程查看家中状况, 到底是遭他人恶意闯进还是只是调皮的宠物捣乱, 第一时间就能掌握安全信息。

健康监护让你生活得更健康

工作繁忙, 不能呆在父母的身边, 担心他们的身体是否安好, 怎么办?智能家居让你不再有困扰。利用智能家居的“健康监护系统”可以实时了解到家中父母的健康状况。通过这套监护系统可以对家中老人、亚健康人群、留守儿童、户外活动人员等的心率、血压、体温实施监测, 实现健康评估、咨询以及异常情况下的检测、定位和报警等, 监护者通过手机、网络等就可以了解他们的身体状况。