1、燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述 課題名稱：基于單片機的智能家 居控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計 學(xué)院（系）： 年級專業(yè)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期2015 年 3月 21日 一、課題國內(nèi)外現(xiàn)狀 自從世界上第1幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)的國家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國都有廣泛的應(yīng)用。新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和系統(tǒng)軟件配置等。那么，什么是智能化

2、家居？幾年前一些經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)的國家提出了“智能住宅”的概念，住宅智能化是智能家居的先導(dǎo)，智能家居是住宅智能化的核心。那么達(dá)到一個什么樣的標(biāo)準(zhǔn)才可以稱之為智能化家庭呢？智能化家庭與智能大廈概念與定義一樣至今尚沒有取得一致的認(rèn)同。美國電子工業(yè)協(xié)會于1988年編制了第1個適用于家庭住宅的電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即家庭自動化系統(tǒng)與通訊標(biāo)準(zhǔn)也有稱之為家庭總線系標(biāo)準(zhǔn)（HBS）；我國也從1997年初開始制定小康住宅電氣設(shè)計（標(biāo)準(zhǔn)）導(dǎo)則（討論稿）在導(dǎo)則中規(guī)定了小康住宅小區(qū)電氣設(shè)計總體上應(yīng)滿足以下要求：高度的安全性，舒適的生活環(huán)境，便利的通訊方式，綜合的信息服務(wù)，家庭智能化系統(tǒng)。同時也對小康住宅與小區(qū)建設(shè)在安全防范、家庭

3、設(shè)備自動化和通訊與網(wǎng)絡(luò)配置等方面提出了三級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即：第一級為“理想目標(biāo)”，第二級為“普及目標(biāo)”，第三級為“最低目標(biāo)”。智能家居最終目的是讓家庭更舒適，更方便，更安全，更符合環(huán)保。隨著人類消費需求和住宅智能化的不斷發(fā)展，今天的智能家居系統(tǒng)將擁有更加豐富的內(nèi)容，系統(tǒng)配置也越來越復(fù)雜。智能家居包括網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、電視對講門禁區(qū)系統(tǒng)、煤氣泄露探測系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表（水表、電表、煤氣表）系統(tǒng)、緊急求助系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷及護理系統(tǒng)、室內(nèi)電器自動控制管理及開發(fā)系統(tǒng)、集中供冷熱系統(tǒng)、網(wǎng)上購物系統(tǒng)、語音與傳真（電子郵件）服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)上教育系統(tǒng)、股票操作系統(tǒng)、視頻點播、付費電視系統(tǒng)、有線

4、電視系統(tǒng)等等，各種新鮮的名詞逐漸成為智能家居中的組成部分。 在新加坡有近30個社區(qū)（住宅小區(qū)）近5000戶的家庭采用了“家庭智能化系統(tǒng)”，美國已有近40000戶家庭安裝了這一類的“家庭智能化系統(tǒng)”。三星公司從2003年春節(jié)后，開始在中、韓兩國同時推出其智能家居系統(tǒng)，通過機頂盒和網(wǎng)絡(luò)，將家居自動控制、信息家電、安防設(shè)備以及娛樂和信息中心這四部分集成一個全面的、面向?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)的家居控制網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀：我國將住宅小區(qū)智能化定義為：利用4C（即計算機、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、IC卡）技術(shù)，通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高

5、技術(shù)的智能化手段，以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境。二、研究主要成果 最引人注目的莫過于去年在美國拉斯維加斯舉行的CES大會上，三星發(fā)布了一款新的智能家居平臺。其中用戶能夠使用這款平臺管理他們所有的連接設(shè)備和裝置。從可穿戴設(shè)備到高科技洗衣機都可以用一個單一應(yīng)用程序進行操控。該平臺名為“三星智能家居”。該平臺主要為用戶提供三種服務(wù)：設(shè)備控制、家居視圖和智能客戶服務(wù)。設(shè)備控制將允許用戶對所有的智能手機或智能電視設(shè)備進行自定義設(shè)置。只要選擇三星智能主屏幕圖標(biāo)，無論你坐在客廳或出外旅游都可以一次控制多臺設(shè)備。該服務(wù)也可以讓你使用三星智能手表GalaxyGear或智能電視的遙控聲

6、控命令控制設(shè)備。家居視圖使用戶可以利用三星設(shè)備的攝像頭查看家里的情況。而智能客戶服務(wù)會通知用戶維修設(shè)備的時間并同時提供售后維修服務(wù)。對比之下國內(nèi)的家電企業(yè)在CES大會上對智能家電也開始有了初步的概念，如四川長虹、青島海爾、海信電器、TCL、深康佳、創(chuàng)維等廠商的產(chǎn)品都緊跟智能家居熱點，這些廠商的展臺前，都有許多參觀者駐足。國內(nèi)智能家居龍頭企業(yè)青島海爾亦推出成套智能家庭系統(tǒng)，并帶來可通過紅外線連接各傳統(tǒng)電器的SmartCenter，用戶可根據(jù)自己實際需要DIY智能家居系統(tǒng)。三星不是一個專注與智能家居或者家電的廠商，但其前瞻性的布局驚醒了不少國內(nèi)智能家居企業(yè)。當(dāng)國內(nèi)傳統(tǒng)家電、智能家居企業(yè)還在專注于智

7、能單品，為產(chǎn)品的功能性而相互競爭的時候，遠(yuǎn)在大洋之外的企業(yè)已經(jīng)開始布局智能平臺化，實行跨行業(yè)多產(chǎn)品連通，為未來產(chǎn)品發(fā)展打下基礎(chǔ)。三、發(fā)展趨勢： 其實，智能家居技術(shù)并不是什么尖端技術(shù)，而是對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)及自動化控制技術(shù)等的結(jié)合和應(yīng)用。對技術(shù)、功能、操作、外觀的過度追求只會適得其反，令產(chǎn)品也不容易普及。畢竟功能復(fù)雜、操作困難的智能化產(chǎn)品會讓用戶覺得繁瑣和有負(fù)擔(dān)。 智能家居的未來發(fā)展會是什么樣?說簡單一點，智能家居最終的目的是讓主人更多的思考，讓智能家居系統(tǒng)更多按照主人的生活方式來服務(wù)主人;創(chuàng)造一個更舒適，更健康，更環(huán)保，更節(jié)能，更智慧的科技居住環(huán)境。如果要具體地講，從技術(shù)的角度來講，未來的智

8、能家居將朝以下幾個方向發(fā)展：1.未來5年觸摸控制，將成為智能家居普及型的控制方式，通過一個智能觸摸控制屏實現(xiàn)對家庭內(nèi)部為燈光，電器，窗簾，安防，監(jiān)控，門禁等智能控制，這是必配的。2.智能手機，將成為未來智能家居最重要的移動式智能控制終端，通過手機的智能家居客戶端軟件或WEB方式，實現(xiàn)對家庭內(nèi)部的遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制，實現(xiàn)對家里遠(yuǎn)程開鎖，客人圖像確認(rèn)，遠(yuǎn)程開啟空調(diào)以及暖器設(shè)備。這將成為每個人必需要移動控制方式。3.無線與有線控制系統(tǒng)，將會無縫結(jié)合，干線區(qū)域采用布線控制系統(tǒng)，小區(qū)域采用無線控制系統(tǒng)，這將是未來智能家居控制系統(tǒng)與技術(shù)的發(fā)展方向。從市場的角度來看，未來的智能家居將會朝以下幾個方向發(fā)展：1.智

9、能家居將成為家庭版的物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)家庭內(nèi)部所有物體的相互通訊將是智能家居未來發(fā)展方向。2.智能家居系統(tǒng)將于智慧國家智能系統(tǒng)，智能城市系統(tǒng)，智能樓宇與智能小區(qū)，實現(xiàn)無縫聯(lián)接，所有的智能家居系統(tǒng)，都必然會兼容與以上大系統(tǒng)的無縫控制聯(lián)動。四、存在問題智能家居行業(yè)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)： 智能家居在國內(nèi)市場的發(fā)展已十年有余，但依然缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致碎片化嚴(yán)重。智能家居集成了綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)等。目前，總線控制方式主要有：KNX/EIB，RS485，電力載波等，無線控制方式主要有：RF(315M/433M)、ZWave、ZigBee、藍(lán)牙、WIFI、紅外等。由于智能家

10、居行業(yè)沒有國際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致智能家居企業(yè)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議都不同。雖然每個標(biāo)準(zhǔn)都有上百種產(chǎn)品支持，但很多廠商的產(chǎn)品依然使用了自主標(biāo)準(zhǔn)。智能家居聯(lián)網(wǎng)窺探用戶隱私: 智能家居中，電視機、冰箱、洗衣機等家電都是能夠連接到互聯(lián)網(wǎng)，并通過智能手機控制，然而，不論是從宏觀的互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)或是具體的設(shè)備如電腦、智能手機，安全和用戶隱私都成為一項日益嚴(yán)峻的問題。包括瀏覽器、搜索引擎都會不同程度地搜集我們的使用信息，來進行更精準(zhǔn)的廣告投放，PC系統(tǒng)的漏洞則是老生常談，而類似Android這樣的移動平臺也保守黑客、病毒軟件的攻擊，對用戶造成了巨大的困擾。價格不親民 智能家居仍是高檔貨: 除了智能家居的實

11、用性，用戶最為關(guān)心的是一套完善的整體家居究竟要花費多少錢。目前市場上，智能門鎖大概在200美元左右。另外，像SmartThings智能家居套裝，包含一個控制中心、智能感知器、智能傳感器、燈光電器隨插隨用的控制器、以及可掛在背包或鑰匙圈的智能掛環(huán)，套裝組合售價為300元美元。而智能冰箱、電視、洗衣機、空調(diào)基本在600美元7000美元不等。根據(jù)調(diào)查，豪華住宅項目智能家居裝修費范圍為30100萬元，其中完整智能家居系統(tǒng)造價一般在70萬元左右。不是普通市民能用得起的。五、主要參考文獻 1 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2004,198-222. 2 吳成東,鄭君剛,劉大任

12、,謝昆.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究.沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,754-756. 3 王琴放.張凡.單片機原理及應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版 社,1997,186-203. 4 趙負(fù)圖.傳感器集成電路手冊,第一版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004, 56-59. 5 楊幫文.新型實用電路制作200例.北京:北京人民郵電出版社，1998,44-65. 6郭占龍.基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計.中文核心期刊，2007,23-31 7 楊幫文.新型繼電器實用手冊M.北京:北京人民郵電出版社,2004,34-36. 8 金發(fā)慶.傳感器技術(shù)與應(yīng)用M.北京:北京機械工業(yè)出版社,2000,103-112. 9 何希才.傳感器及其應(yīng)用電路M.北京:電子工業(yè)出版社,2001,103-120. 10 陳莉,陶正蘇.環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計.儀表技術(shù)與傳感器,2008,8-30. 11 王家楨.傳感器與變送器M.北京:清華大學(xué)出版社,1996,87-93. 12 曾巧媛.單片機原理及應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2002,33-41. 13 蔡型,張