智慧家居論文 篇一
摘要：智慧家居佈線產品名目繁多，好的智慧住宅結構化綜合佈線系統不僅滿足智慧住宅佈線產品應具有的高頻寬和傳輸速度及靈活配套技術要求，且針對別墅、多層住宅及高層住宅等不同住宅型別提供了不同的解決方案。從而為家居使用者提供了全面、實用、先進、可靠的一體化智慧佈線解決方案。
關鍵詞：智慧家居 佈線產品 方案 品牌
Avaya
Avaya SYSTIMAX推出的SmartHome智慧住宅結構化綜合佈線系統不僅滿足智慧住宅佈線產品應具有的高頻寬和傳輸速度及靈活配套技術要求，且針對別墅、多層住宅及高層住宅等不同住宅型別提供了不同的解決方案。從而為家居使用者提供了全面、實用、先進、可靠的一體化智慧佈線解決方案。
SmartHome是一個端到端智慧住宅小區綜合佈線系統，提供一整套技術統一控制和管理家居通訊、家庭娛樂、家庭辦公和家庭保安等系統，並支援語音、資料、影象和控制等應用。SmartHome智慧家居佈線產品系列包括如下產品。
線纜——線纜將SmartHome住宅佈線系統由小區網路管理中心星型連線至各家居配線中心，主要包括光纖及超5類雙絞線、同軸線纜和混合型電纜。其中室內高階超5類雙絞線1061系列具有優異的平衡性和串音衰減特性，最大頻寬可支援550MHz；室內中端超5類雙絞線1040系列具有較好的靈活性、冗餘性及易用性，更適合家庭住宅使用；室外超5類雙絞線CA E-NCA4158系列專門為室外環境應用而設計，其外層在室外環境中起到保護作用，充油設計使其能應用在潮溼環境下；同軸電纜1501A為高效能RG6同軸線纜，適用於家居視訊傳輸；Avaya SYSTIMAX光纖產品效能可靠、資訊衰減損耗低，非常適合智慧住宅小區內的主幹網建設，ACCUMAX室內光纜系列為增強型建築內光纜，室外光纜系列具有高質量保護層設計，滿足管道鋪設、直埋、架空等不同的安裝方式的技術要求。
Avaya SmartHome家庭配線箱Avaya DM2150超5類配線模組
配線部份——SmartHome家庭配線箱是家庭配線管理中心，提供靈活、方便的內外裝置的連線及配線，支援UTP和同軸兩種連線方式，可接多個RJ45資訊出口及多個同軸視訊出口，可以掛在戶內牆上或壁櫥內，安裝及測試非常靈活、快捷和方便。家庭配線箱的組成包括DM2150超五類配線模組、ZWBC超5類配線盒、110DW-100配線架、CAP200A同軸面板、資訊插座、MPS100E資訊模組和同軸插座等等。
奔瑞(Brand-Rex)
FlexiLAN是由奔瑞公司研發和生產的智慧家居佈線系統。它包括為滿足SOHO市場而設計應用的全系列佈線產品，主要針對中小型智慧佈線專案的實施應用，幷包括獨特的掛牆式安裝系統、系列配線架、資訊出口、跳線、連線附件以及通用或專用佈線電纜。
奔瑞智慧配線單元
現在，智慧社群和小型辦公環境的使用者越來越傾向於選擇更為緊湊的模組化網聯解決方案，FlexiLAN包括一整套滿足緊湊、簡潔的模組化網聯解決方案的佈線產品。它不需要價格昂貴的標準IT機櫃或機架，並滿足高效能價格比的中小型模組化安裝要求。FlexiLAN可提供高靈活性，除了允許使用者自定義網聯配置之外，更可以為滿足使用者未來的不同需求來進行便捷的升級。FlexiLAN全系列產品包括了雙絞線、同軸電纜、光纖/吹光纖聯結器件，幷包括家居的所有弱電甚至強電的連線和配置。整個智慧家居佈線系統的核心是智慧配線單元，通常位於室外線路的進線口。特別設計的配線架不僅具有極高的效能價格比，適合普通家庭的需要，而且其簡化的跳線設計使沒有特別培訓的住戶都可以自行改變線路的位置。語音和數字訊號可以通過雙絞線分配。另外還有模組空間預留給未來擴充套件，如音視訊、多媒體、光訊號傳輸應用等。而且FlexiLAN還可以結合奔瑞公司獨具特色的吹光纖佈線系統產品，將吹光纖應用到使用者的住宅或桌面，以實現未來使用者的光纖網路需要。
德特威勒（Datwyler）
德特威勒公司e-line（易聯）系列佈線產品是專門針對智慧家居的佈線產品，高性價比和優良傳輸效能的結合，可以滿足社群佈線的需要。
德特威勒e-line系統由下列幾個部分組成：整合佈線系統、資料網路系統、通訊系統、物業管理系統、安全防範系統以及視訊音訊傳輸系統。e-line系統中的5類非遮蔽雙絞線15040系列NEXT值滿足並超過TIA/EIA5類標準，可支援千兆網路應用。
德特威勒智慧家居佈線系統整齊美觀，能夠集中管理家庭服務的各種功能應用，支援視訊、語音、資料及監控訊號傳輸；同時具有較高的靈活性及高可靠性，並具有較好的相容性及開放性；該系統易於管理，可滿足網路目前及今後的應用需求。另一方面，e-line智慧家居佈線系統還可以提高住宅的競爭力，投資小，見效快，使住宅小區初期的安裝費用降低，同時管理及執行費用也得到了降低，從而為業主帶來更好的經濟效益。
科龍（KRONE）
科龍智慧家居管理中心EASIWAY（易威）是科龍公司專為中國市場而設計的全新概念智慧化家居管理系統，該系統運用了德國科龍的專利技術和先進工藝，能幫助家庭進行各類資訊和娛樂設施的管理、分配和控制。不論是使用窄帶的電話和傳真，還是使用寬頻付費電視或Internet接入，或是其他安全報警、視訊監視及可視電話、自動抄三表等家庭應用，該系統都能根據具體情況，定製出令使用者滿意的方案。
科龍EASIWAY智慧化家居管理中心位於室外線路的進線口，使用者可通過簡單地跳線將線路分配到不同房間。語音和資料訊號的傳輸全部使用符合5類或超5類的雙絞線，電視訊號通過同軸電纜傳輸，而模組化的RJ45資訊口可以方便地連線電話和計算機，EASIWAY 的模組化設計可以輕鬆升級或擴充套件，以備未來技術改進之需（如光纖通訊裝置或ADSL接入）。
EASIWAY智慧家居管理中心的箱體採用科龍CTION Box專利箱體，獨特的聚苯乙烯材料使箱體的防火標準達到UL 94 V-0要求，箱體的保護等級達到IP30國際標準。箱體的四周均提供敲落孔，為線纜引入提供極大的便利，箱體同時提供電器保護所必須的接地功能，安全而可靠。科龍Keystone Inline RJ45 插座具有超5類效能，有多種顏色可供選擇，外觀優美，方便使用，並採用了科龍專利的LSA-PLUS卡接技術。科龍RJ45-RJ45跳插線具有5類效能和超5類效能兩種規格可供選擇，同時提供多種顏色與Keystone Inline RJ45 插座配套使用。
EASIWAY在提供良好效能與可靠性的同時，不會影響房屋的美觀。線纜都埋裝在牆洞中，所以一點也看不出來，使用者所能看到的是在每個相關房間中的一個整潔的外牆插座，和普通電源插座一樣大。EASIWAY不必隨著家庭成員的增長一份份地添置裝置，只要再給每個人一個連線的入口就行了。科龍承諾對EASIWAY 12個月的質量保證，如有KRONE簽署的安裝計劃，質量保證還能延長。
麗特（Nordx/CDT）
麗特模組化通訊中心麗特公司開發的RUN (Residential Universal Network) 系統是集各種通訊功能於一身的整合家庭佈線網路。採用RUN系統，業主就會通過這一套功能齊全的多媒體佈線系統獲得各種家庭和商用通訊服務功能。
藉助於RUN，即使房子是一座城堡，也並不意味著需要按照中世紀的方式生活。RUN系統由一系列易安裝的部件組成，其核心是一個模組化通訊中心，它是家庭內所有通訊訊號的互連點，其接線面板有多種埠配置，能滿足不同使用者的需要。所有的通訊服務都是由這個互連點經高效能的線纜接入每一個房間。該系統可同時支援語音、資料、保安和電視系統。每一個房間安裝一個多媒體接線盒，這樣，電話、計算機、傳真機和有線電視等裝置只要與接線盒相連即可使用。
RUN系統的主要特點包括：採用星形端到端結構；採用高效能5類非遮蔽雙絞線和RG6U 4層遮蔽同軸電纜；採用模組化RUN專用接線插座；採用多媒體接線盒；整合10Base-T集線器；並支援閉路保安系統。
由於採用靈活的模組化設計，RUN系統可使任何一個房間獲得任何一種多媒體服務，並根據需要進行必要的調整。如需要在臥室使用計算機，而臥室原有埠是為語音服務準備的，只須改變總接線插座的連線，將插頭接入高速資料埠，這樣臥室的語音埠便成為計算機專用資料埠。用RUN裝備家居，還意味著房屋具有更大的升值潛力。
奧創利（Ortronics）
奧創利IN HOUSE安裝箱奧創利IN HOUSE系列產品是一個現代化的家居佈線產品，支援TIA/EIA 570A關於住宅佈線的標準要求。奧創利認為，對於智慧化住宅的要求，主要包括通訊自動化、家庭辦公自動化、物業管理自動化和社群服務自動化等幾個方面。
IN HOUSE 家居產品有簡便的安裝方式和簡單的模組化設計，在該產品中包含安裝箱、視訊面板、主配線架、小型網路集線器、主面板、資料服務、語音服務、音響面板等，並可根據使用者的最終需求而作相應的調整。
IN HOUSE 的安裝箱便於安裝，明裝或暗裝方式均可使用，且有一定的安裝孔適合線纜的走線和管理。門左右均可安裝，並可根據使用者的需要加鎖。視訊面板分為有源和無源兩種，可提供高達1G的頻寬應用，可提供增益放大裝置（對於有源面板）；主配線架有超5類網路接入口和電話線接入口，可提供4部電話（)外線和每部外線7個分機的服務；背後打線的110 IDC 模組可以保護打好後的線纜；網路接入口有小型集線器的支援用以建立家庭內的區域網，目前可選用10M共享HUB 或100M交換HUB，IN HOUSE可提供電源介面。此外，IN HOUSE 還可提供音響介面，使用者可實現音箱等家庭音響裝置的控制。
奧創利有各種顏色的模組可滿足IN HOUSE 的需求，且有多種表面安裝盒，可選用相應的模組來配合使用。
西蒙（Siemon）
西蒙智慧住宅盒在滿足智慧住宅本身及其應用的基礎上，西蒙公司推出了其獨有的智慧住宅佈線系統（HOMEsys）。這一系統由西蒙家庭佈線智慧住宅盒、語音配線板、資料分配板、射頻分配板，Hybrid電纜及MAX或CT系列工作區產品組成。所有這些產品為家庭提供了一條資訊高速公路，為Internet接入、家庭自動化、保安系統以及聲像易用提供了基礎。西蒙家庭住宅佈線系統是被西蒙公司CI 專案所支援的，在西蒙公司培訓的RCI（住宅認證安裝商）安裝後可獲得15年的產品保證。
西蒙最新推出的新型智慧住宅盒可以牆內暗裝或明裝，適應住宅佈線的需要。它完全符合TIA/EIA 570A住宅佈線標準，相容超5類效能。該產品採用非專有的分配元件，使用者介面友好，是經濟的家庭住宅佈線系統解決方案。西蒙的可隔離電話橋可以把4條不同的電話線路分別復接到12個不同的房間，內部專利的印刷電路板技術減少了為實現復接而需的跳接線及跳接操作，還包括用於連線保安系統的2個RJ31X 插口和安裝硬體。
西蒙Mount-it牆面插座盒定位儀20xx年西蒙HOMEsys家族又添新丁。這些新產品突破傳統模式，使家庭佈線更加人性化。其中西蒙家庭網路II號混合線纜打破了傳統的線纜模式，將兩根4對五類UTP線纜和兩根RG6 QUAD遮蔽同軸線纜集合在一根線纜中，方便連線了住宅內每個房間的多路應用，避免線纜間的擠碰又可以節省成本。此外，西蒙革新的F型介面同軸連線產品EZ-Twist不需使用工具和卡線，在端接時只需簡單地把連線頭旋轉到線纜上固定即可，使線纜端和插座的端接變得非常方便，採用簡單的直線推入方式，使安裝更加人性化；西蒙最新的Mount-it牆面插座盒定位儀是一個有獨創性的工具，它能幫助安裝商在新建築物里正確而且整齊地排列電氣盒，或調節與旁邊安裝的話音/資料插座盒的位置，適於住宅應用。
超訊（SMP）
超訊多單元控制中心美國超訊公司Home Axcess智慧家居佈線產品系列是家居結構化佈線系統經濟有效的解決方案，完全採用組合式模組化設計，便於安裝，滿足高速資料、通訊以及保安、音響、電視等應用。該系統主要由四部分組成：SOHO配線箱、SOHO配線箱標準模組、線纜和資訊點系列產品。SOHO配線箱標準模組包括高速資料網路模組、電話語音系統模組、有線電視網模組和音響模組。
配線箱是一個交叉連線的配線裝置，它主要用來連線所有的電纜、跳線、資訊插座及裝置連線等。超訊SOHO配線箱是由Home Axcess系列面板、系列適配板、功能模組、主集線器、擴充套件集線器、安裝箱等組成。配線箱內的配線裝置主要為使用者提供增加、改動或更改服務、併為不同的應用系統提供連線埠。SOHO配線箱的視訊分配器托架可以提供4、6或8個埠，為了方便施工，配線箱頂部、底部和側面均配有落孔，方便線纜的接入。專用的扎固定點可以有效實現線纜的清晰管理，外形採用嵌入式設計，方便美觀。SOHO配線箱是家居佈線系統的核心，由它統一分配和管理到家居各個房間的傳輸介質，以此為整個家居提供視聽、家居自動化、Internet訪問、家庭辦公等。針對使用者的不同需要，可以選擇不同形式的配線箱。SOHO配線箱內可安裝多種適配板，不同的適配板實現不同的功能，其中包括語音適配板、資料適配板、資料集線器、影象適配板和音響適配板等等。
泰科電子（Tyco）
Tyco AMP NETCONNECT Homebox 新一代智慧家居佈線系統可以使使用者盡享現代通訊和家居自動化技術，從而以更方便更有趣的方式來調整並管理自己的工作與生活。該系統可滿足所有家庭成員的需求，無論在家中任何角落都能根據個人的需要聽到、看到所需的音訊和視訊內容。
AMP NETCONNECT Homebox模組配置箱Homebox智慧家居佈線系統的組成包括家居佈線盒、超5類24口配線架、超5類跳線、超5類非遮蔽線纜、超5類模組以及雙口面板等，整個系統可分為模組配置箱、通訊模組、視訊模組和網路模組。其中模組配置箱無需工具即可非常容易地進行安裝，並配置了引入線保護孔。視訊模組最多可分散到8個房間，具有雙向有線電視功能，並配有衛星訊號接收端。而網路模組可用來建立家庭辦公室，提供了標準乙太網介面，可連線各種硬體裝置。
Homebox智慧家居佈線系統既簡便又經濟，因為這套系統的設計具有相當的靈活性，可根據房間大小、家庭年度費用支出、當前及日後的互動需求進行定製。作為模組化系統，可依照生活需求而增加各種模組。更為重要的是，為系統所做的投資是一次性的，新的裝置和家用電器可隨時與任何插座連線，不必重新佈線。
Homebox 智慧家居佈線系統的部件可與家庭的裝修風格很好地協調，其所有的部件設計都很小巧，能與大多數家庭的整體佈局融為一體。Homebox智慧家居佈線系統還有一個特點是配有類似強電的插座，可將家用電器或計算機與家用佈線系統連線。
智慧家居論文 篇二
摘要：文章分析了智慧家居的發展現狀， 提出銷售渠道不合理， 部分產品的偽智化及宣傳不足是導致行業發展受阻的主要原因。並探究了智慧家居的未來發展趨勢。
關鍵詞：智慧家居； 現狀； 發展；
1 引言
隨著科技水平的的提高， 智慧家居進入人們的生活。所謂智慧家居， 實際上就是利用網路通訊， 計算機和綜合佈線技術， 並將其與人們日常家居生活中的各個相關子系統結合到一起進行統籌管理， 從而使人們家居生活安全性和舒適度大幅提升。智慧家居和傳統的家居相比不僅舒適， 還能自動化的指揮。
2 智慧家居市場發展現狀
2.1 技術突破不足
只有物聯網和人工智慧的技術取得了突破， 才能實現智慧家居的智慧化轉型。物聯網， 指的是通過如射頻識別裝置、紅外感測器以及光掃描等各種資訊感測裝置與網際網路結合到一起， 使其形成一個巨大的網路， 其主要的目的和功能就是將物品與網路相連線， 以便進行更好的識別和管理。
通過資訊感測器物聯網實現了家居相關小系統的整合， 並利用網際網路進行監控和管理， 最終達到家居智慧化的目的。當前人工智慧中比較常見的一種形式就是語音互動， 這種語音互動與傳統的將語音訊號轉換為電訊號的執行命令有所不同， 它要求要有語音互動的過程， 在語音互動的過程中， 使用者的操作更加簡便， 使家居的智慧化更加徹底。
智慧家居的技術發展不足直接導致了行業發展受阻， 並且智慧家居的技術在時間與空間上沒有繼承性。由於大多數智慧家居都是獨立發展的， 彼此之間沒有過多的互動與聯絡， 比如智慧燈泡與智慧防盜， 兩者之間進行獨立研發與銷售， 技術之間沒有聯絡， 這就造成了使用者體驗的不完整， 各個智慧家居的產品五花八門， 使用者在選擇的時候由於各產品沒有關聯， 相容性不強， 如果消費者想集齊各家優勢那幾乎是很難辦到的， 這對智慧家居的普及是一個很大的障礙。
2.2 銷售渠道的不合理
智慧家居的銷售渠道主要通過兩種方式進行， 一種是由智慧家居廠家設立銷售點， 對使用者提供產品和服務。一種是通過工程渠道， 由系統整合商和房地產商進行銷售。並且據統計， 工程渠道銷售的份額達到了百分之八十， 遠遠大於零售渠道的份額， 這說明消費者主動通過零售渠道購買智慧家居的人數很少， 智慧家居更像是一種地產商的捆綁銷售， 這種方式切斷了消費者與智慧家居直接的交流， 不能長遠的使智慧家居為大眾所接受。
2.3 部分產品的偽智慧化
智慧產品與傳統產品不同的是運用高科技等手段實現產品的便捷使用體驗。但是， 不少廠家為了吸引消費者， 用偽智慧產品作噱頭， 冒充智慧產品， 這與消費者想要的智慧化家居操作相背離。比如智慧化空調， 傳統空調只需要用遙控器就能實現對空調的操作， 而當前市場上銷售的一些智慧空調， 使用者需要下載APP軟體， 並將手機保持聯網狀態， 再在軟體上操作， 雖然操作過程變得複雜， 但是空調的功能並沒有提升。這種為了智慧而智慧的產品欺騙了消費者， 也加深了消費者對智慧家居的誤解， 對智慧家居的普及是一個很大的隱患。
3 智慧家居未來的發展趨勢
從總體情況上來看， 看好智慧家居發展的消費者還是佔大多數， 雖然目前很多人對智慧家居的認識還在表面， 通過媒體和撰稿人的科普， 人們對智慧家居的興趣也在擴大。當下許多創業者在鼓吹智慧家居的概念， 他們把智慧家居的美化使消費者相信智慧家居的前景客觀， 但是這種炒概念的行為， 把智慧家居鍍上光環， 並沒有真正解決智慧家居的發展問題， 智慧家居的未來發展可能會隨著其他行業、其他技術的發展而產生千變萬化的可能。
3.1 智慧家居會加大宣傳力度
產品宣傳是產品開啟市場的首要條件， 每一個優秀的公司在產品宣傳上都做的不錯。目前智慧家居的宣傳力度明顯不夠強， 智慧家居出現的最頻繁的地方還是網路熱點新聞， 並且這些新聞並不是以宣傳智慧家居為主， 而是某某公司投入多少資金打造智慧家居， 但是消費者在看到這些新聞後對智慧家居還是瞭解甚少。大企業比如京東、華為等對智慧家居的關注度還是比較少， 真正的宣傳是智慧家居品牌公司因為產品做的好而贏得消費者的信任， 最終形成消費者認可的智慧家居領域的品牌效應。要圍繞消費者的使用者體驗， 讓消費者真正感到智慧家居對消費者生活的幫助和改變， 贏得口碑， 贏得市場。
3.2 銷售者和消費者的互動
智慧家居的賣點主要是操作簡單， 多功能整合， 個性化定製等， 雖然這些優點都可以提升消費者的生活質量， 但是很多消費者覺得必需品的吸引力更大， 這些優點也是可有可無的。智慧家居如果想要長遠發展， 就必須要把它變為人們生活的必需品， 根據智慧家居的特點， 我們可以加深智慧家居與人們的互動程度。首先是企業與消費者的互動， 要做到企業與消費者的互動就要做好客戶關係管理， 這是消費者與企業互動的基礎， 智慧家居系統中與客戶的關係是很重要的一部分內容， 智慧家居的未來也會朝著及時有效的客戶管理關係發展。這其中， 為了讓企業與客戶之間的聯絡加深， 要採取及時的資訊反饋系統， 這為客戶資訊的及時反饋和商家對客戶反饋資訊的迴應提供了基礎。如果客戶有關於產品的不明白的地方， 或是產品使用中出現的故障， 還有些對產品的建議， 都可以通過資訊反饋系統與廠家取得交流， 當消費者與廠家取得了有效的交流後， 產品的質量和方向都可以讓消費者更加滿意， 也提高了廠家的工作效率和使用者的使用者體驗。讓智慧家居及時的滿足消費者的心理和使用感受， 可以增加智慧家居的競爭力。
3.3 消費者之間的互動
智慧家居的發展離不開與消費使用者間的互動， 然而這一環節卻往往容易被人忽視。現階段的智慧家居系統通常都是被限制在一個家庭或是一個房間之內， 人與人之間缺少交流， 彼此當了多年鄰居卻不認識的情況很常見， 所以智慧家居在拓展人與人之間的交流上也是一個很好的渠道。比如， 在玩遊戲的時候， 通過智慧家居的互動， 向鄰居發出遊戲邀請， 增加了人與人之間的感情交流， 再比如在家裡看到有趣的電視節目， 通過智慧家居的互動， 推薦給鄰居好友， 對方也可以給自己推薦有趣的內容。智慧家居在消費者之間的互動中可以扮演增進人們情感聯絡的工具， 彌補人們之間情感的缺失。
4 結語
總而言之， 智慧家居作為一種綜合多種科技的新型居住環境控制系統， 在對人們日常生活質量的改善起到了極其重要的作用， 具有優秀的應用價值和良好的發展前景。就目前國內市場環境來看， 人們使用智慧家居系統的成本還相對較高， 加之智慧家居行業目前並沒有形成完善的管理標準等問題， 對我國智慧家居的發展造成了很大的阻礙。因此， 在未來智慧家居的發展中， 應逐漸解決以上問題， 才能使我國智慧家居產業贏得更好的發展趨勢。
參考文獻
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智慧家居論文 篇三
科學技術發展帶動了無線感測器的快速發展，使其實現了在微小體積內完成訊號收集、處理和輸出等多種功能。無線感測器在智慧科技家居上的應用主要是通過節點在一定區域內形成一個網路系統，完成對各種資訊的收集、處理，並將其傳送給觀察者。
1 無線感測器在智慧家居中應用的重要性
科技時代的來臨，人們的生活質量得到了更大程度的提高。現在家居生活逐漸向智慧化發展，各種系統的智慧化使生活更加輕鬆、有序、高效，智慧化家居逐漸成為科技時代背景下的必然趨勢。但是，在發展的過程中要正視，因為我國家居智慧化起步比較晚，與國外發達國家相比還存在很多不足，逐漸凸顯出一些問題。例如智慧家居組網方式的選擇難，傳統的先組網方式已經不能適應社會發展的需求，而傳統的無線組網方式造價比相對較高，更不易選擇。或者是整個系統因為節點、標準以及介面等問題執行不穩定。只有解決這些存在的問題，才能更好地實現智慧家居的建設，才可進一步為人們提供更高質量的服務。而無線感測器在智慧家居上的應用剛好滿足這一要求，以無線感測器存在的優點來彌補傳統智慧家居系統的不足，使得智慧家居真正實現“智慧”，將各種子系統聯絡在一起，實現資訊共享。無線感測器在智慧家居中的應用，主要是通過設定在區域環境中多個感測器組節點形成一個無線多跳自組織的網路系統，實現家居中安保系統、家電控制系統以及網路應用系統等有效的整合，保證觀察者可以實現實時監控。
2 無線感測器在智慧家居上應用的難點
無線感測器在智慧家居中的應用在一定程度上已經超出了傳統的網路範圍。因為在智慧家居中的應用中，節點的組成已發生了轉變，不再是與傳統系統中相同節點的組成，而是將功能單一與獨立工作的節點聯絡起來，由傳統的網路系統轉變為一個異構的系統。同時，因為在智慧家居中某些家電裝置或者是辦公產品不是靜止不動的，這就使系統內的節點具有了移動性。網路系統由傳統的靜止轉變為動態，同時拓撲結構也可能會發生轉變，這就要求整個無線感測器網路系統具有更強的適應性，保證本身具有動態系統的可塑性。針對無線感測器網路系統中節點的異構性和動態性，其在智慧家居中的應用難點主要就是對動態節點的控制。另外還有就是在工程應用上存在的問題，也就是將來自不同廠家的家電以及感測器執行器進行有效互聯，進行統一管理。家電裝置生產規律決定了各種電器裝置來源的多樣性。對於電器裝置的生產，各個廠家是各有所長，因此消費者在進行選購時一般都是根據質量而不是根據生產廠商進行確定，造成了各個電器裝置節點的不同，為如何將不同廠家不同型別裝置互聯提出了更高的要求，此問題已經成為無線感測器網路在智慧家居上應用的難點。
3 無線感測器在智慧家居上應用設計
3.1 無線感測器網路節點硬體設計
無線感測器網路節點硬體設計主要包括感測器單元設計、處理器單元設計、無線通訊單元設計以及能量供應單元設計四部分。本文主要以溫度感測器為例進行設計，感測節點主要包括電源（電池組）人體紅外感測器、溫度感測器(18B20)、介面、微控制器(MSP430F1232A)、無線收發晶片(NRF905)。
（1）感測器單元設計。在此感測器節點的選擇只有溫度感測器和人體紅外感測器兩個節點，其中溫度感測器選擇的是DS18B20，具備體積小、電路簡單、成本低以及精度高等特點，內建整合測溫感測器和邏輯控制電路。人體紅外感測器節點的設定主要是用來對家居環境內人物是否存在進行檢測，其原理是根據溫度高於絕對溫度-273℃的任何物體都會具有紅外光譜，並根據光譜長度對區域環境內的紅外波長進行確定。如果環境內有人物存在就會將自身存在的紅外線通過濾光片加強後作用到紅外感應器上，紅外感應器電荷平衡被打破，向電路釋放電荷，經系統處理後就會引發報警系統。
（2）處理器單元設計。處理器單元選擇的是微控制器MSP430F1232A，具有應用方便、時間長等超低功耗的優點。並且具有豐富的定址方式以及大量的模擬指令，具有較強的處理功能，所以在控制單元選擇這種微控制器比較具有優勢。另外的外圍電路主要由復位電路、晶振電路、電量監視電路以及程式設計介面組成，整個工作系統比較穩定。
（3）無線通訊單元設計。無線通訊裝置選擇的主要是無線收發晶片NRF905，具有低消耗的特點。整個單元主要是由調節器、功率放大器、晶體振盪器、自帶調節器的接收器以及完全整合的頻率調製器組成。另外，在沒有碰撞控制或者是有噪聲的區域環境中，資料包的重複傳送是提升系統可靠性的一種有效方式，無線收發晶片NRF905在這一方面具有很大的優勢，實施比較方便。
（4）能量供應單元設計。能量供應單元主要是由電池組和電量剩餘監視電路組成，其中電池組可以選取節號電池來組成，監視電路主要構成為MAX836。能量供應單元設計相對簡單，但是也最為重要，沒有電源一切皆為空談，因此要加強對此單元設計的重視。
3.2 通訊協議設計
這裡講的通訊協議主要是路由協議，根據現在無線路由器自組網中的平面路由協議可以分為按需路由協議和主動路由協議兩種。
（1）按需路由協議。按需路由協議認為在無線感測器自組網中沒有必要去維護其他節點的路由，只有在沒有與目的路由進行連線的時候才會“按需” 發現路由。其優點是在對資訊傳播時不需要週期性的路由，節省了大量的網路資源。缺點是節點資料包傳送時，沒有目的節點路由，會發生延時。按需路由協議一般主要包括髮現和維護兩個過程，在源節點發現存在路由節點沒有去往目的節點時，就會引發路由發現過程。而路由維護過程只有通過鏈路失效檢測機制才能進行觸發。現在經常用的按需路由協議主要有DSR協議和AODV協議。
（2）主動路由協議。區別於按需路由協議，主動路由協議是主動去尋找路由，認為無線感測器自組網節點應該對網路中所有節點進行維護。與按需路由協議相比其具有一定的優點，在節點發送資料包時，如果存在目的節點，其中延時概率會大幅度降低。但是同時也具有缺點，主動路由協議網路開銷比較大，同時原有路由更新會因為拓撲結構的動態變化很快變成過時資訊。現在常用的主動路由協議主要有DSDV協議和WRP協議。
3.3 智慧家居網路拓撲結構設計
無線感測器網路在智慧家居上的應用，實現的前提就是要選擇建立一個科學合理的拓撲結構。一個合理的網路拓撲結構可以提升家居網路的速度，將其具有的優點進行擴大，使網路具有的整體功能更完美地發揮出來。現在智慧家居網路拓撲結構一般採用的都是星狀網路。具有的特點是網路結構簡單，連線方便，更重要的是管理時效性高。無線感測器在智慧家居上的應用，通過多個節點形成自足網路，其中智慧家居網路控制主要分為家用電器開關控制和安防、環境監測資料傳輸兩種。與現在智慧家居發展相結合，設計出以控制計算機為中心的星狀網路拓撲圖，更簡單實用。
智慧家居論文 篇四
摘要：隨著資訊化、智慧化的發展， 智慧家居這一概念逐漸成為了主流名詞。本文是以樹莓派為載體和中繼的智慧家居系統作品設計。在作品中， 我們圍繞樹莓派開發板， 運用嵌入式系統， 基於Linux系統， 運用Python語言， 從而實現手機控制燈的開關、窗簾的升降和GPIO口的使用， 收聽豆瓣FM, 以及報警系統等等。
關鍵詞：樹莓派； 智慧家居； Linux; 可控燈； 可控窗簾； 可控電源； 可控FM; 報警系統；
前言
家居自動化的目標是讓居家生活更加充滿樂趣和效率， 而智慧家居技術正在通過引入“智慧化”讓這一切變為現實。充分利用了樹莓派的開源特性， 選擇Linux作為底層系統。使用Python語言， 充分利用了其便捷的'語言特性。樹莓派是一個完美的中繼點， 運用無線網路技術， 實現了手機遠端控制電燈， 遙控窗簾， 遙控開關從而給電水壺供電燒水， 播放音樂來實現智慧家居系統的娛樂功能， 並實現報警功能， 體現智慧家居系統的安全性。
基於樹莓派的智慧家居系統開發充分利用底層系統的開源性來完成每一個細微的任務， 將每一個細微的功能互動成一個整體的網路， 達到智慧化的要求。
一、走進樹莓派
樹莓派， 是隻有信用卡大小的卡片式電腦， 基於Linux。開發過程中， 選用樹莓派的B型版， 一款基於ARM的微型電腦主機板， 包括了一個ARM1176JZF-s 700Mhz的處理器， 一塊Video Core IV GPU, 512M RAM, 以SD卡為儲存系統， 有兩個USB介面和一個網口， 可連線電源、鍵盤、滑鼠和網線， 同時擁有HDMI視訊輸出介面， 整合在一張僅比信用卡稍大的主機板上， 具備PC的基本功能。樹莓派外部介面豐富， 處理器、儲存裝置不夠強大， 但其價格低廉， 為我們提供了一個理想的嵌入式開發平臺。
二、智慧家居系統
1、燈光模組
（1） 電腦命令列控制
將燈的正極接在樹莓派的Pin 22 (GPIO 25) 上， 負極接Pin 6 (GND) ， 使用python語言控制GPIO 25電平的高低， 進而燈光的亮滅。
（2） 開關控制
開關是對樹莓派輸入訊號， 因此要使用GPIO的輸入功能， 即將燈的正極與樹莓派的GPIO 25相連， 負極與地相連， 同時， 將開關的一端與Pin 1 (3.3V) 相連， 開關的另一端與pin 18 (GPIO 24) 相連。在中斷方式下編寫python程式。使用時， 執行, 即可利用開關控制燈的亮滅。按下開關時， 燈亮， 再按一下開關， 燈滅。
（3） 使用WEBIO控制
用瀏覽器開啟IP地址訪問管理介面， 若樹莓派的ip地址為, 則開啟
2、窗簾模組
本模組採用步進電機驅動， 通過控制步進電機的轉動來控制窗簾的升降。通過GPIO口控制步進電機的轉動方向以及速度。
步進電機採用的驅動晶片是ULN20xxA, 因此可用ULN20xxA設計一個驅動板， 驅動板上有4個輸入口:IN1~IN4, 這4個口用來接樹莓派的4個GPIO口， 我們將樹莓派上的GPIO 17、18、21、22口分別接到步進電機驅動板上的IN1、IN2、IN3、IN4口， 利用Pin 2給步進電機提供5V電源。依次把驅動板的IN1~IN4置為高電平， 就可以驅動步進電機， 也就是說， 要把樹莓派的4個GPIO輸出口依次置為高電平。
通過終端傳送執行指令， 來完成一次拉開或關閉窗簾的動作。
3、電水壺模組
利用GPIO介面控制電水壺開關的通斷。當GPIO介面為高電平時， 電水壺開關開啟， 電水壺的電阻加熱， 電水壺執行燒水功能， 利用DS18B20檢測溫度， 當溫度達到100℃時， GPIO介面自動變為低電平， 電水壺開關自動斷開， 停止燒水， 執行保溫功能， 並啟動報警功能， 提醒主人水已燒開。當GPIO介面為低電平時， 則不執行燒水功能。
4、音樂模組
本模組藉助Git Hub上的一個開源專案修改而來， 可以實現利用豆瓣FM播放音樂， 操作簡單， 把樹莓派作為一個低功耗音樂電臺使用， 為家庭生活增添歡樂氣息。
5、報警模組
本模組採用人體紅外感應模組HC-SR501, 本模組的核心器件是人體紅外熱釋電感測器， 將紅外熱釋電感測器與蜂鳴器連成如下電路:
執行python程式後， 紅外感應模組每隔一定時間檢測， 如有人靠近， 蜂鳴器則發出報警聲， 並在螢幕列印提示有人靠近， 人若離開， 則停止鳴叫， 螢幕上顯示沒有人靠近。
6、遠端控制
鑑於現在市面上Android手機比較普遍， 在手機端遠端控制方面， 我們選擇Android手機作為實驗平臺。通過樹莓派Command和RPi_Automation手機端APP, 可以輕鬆實現手機端對樹莓派GPIO電平的控制， 並且實現一鍵傳送預先設定好的指令， 以完成複雜任務。並且這些APP具有可程式設計性， 可以根據自身需求來修改指令， 從而滿足不同人的不同需求。
通過手機端， 可以遠端控制電燈的亮滅， 控制窗簾拉開或者關上， 播放豆瓣FM, 或者是控制熱水壺燒水， 從而大大方便了使用者的生活， 解放了雙腿， 使生活更智慧化。
三、軟體源
樹莓派搭載Debian系統形成的Raspbian系統， 是官方推薦樹莓派的首選作業系統。Python語言具有完全免費、面向物件、簡單易學、可移植性強等特點， 並且可實現對硬體底層的訪問和控制， 是基於樹莓派控制硬體的不二選擇。
四、總結
本文充分展現了家居智慧化的概念， 總體來說， 我們成功搭建了一個智慧家居模型和軟體平臺。在硬體方面， 我們做到了以樹莓派為控制器， 以電腦和手機等不同終端的控制方式， 成功實現了對燈光、窗簾、電水壺的控制， 並且實現了音樂播放功能和報警功能， 將智慧家居的理念做到了實處。在軟體方面， 我們以python語言為工具， 以Linux系統和樹莓派為平臺， 通過編寫python程式成功實現了對硬體的控制。實踐證明， 我們的理論是正確的， 可行的。
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智慧家居論文 篇五
在整個智慧家居中，其必定要包含科技、健康以及節能等特徵，其中包含了家庭安防、網路以及照明等等相關的系統。傳統的有線式在智慧家居中的使用存在很多問題，無論是在技術和實用性上看，無線網路技術在智慧家居中有著很大的優勢。其不但是由於能夠更加靈活的使用，更關鍵的是具有家庭網路成本低以及傳輸效率的通訊特徵。
一、智慧家居的相關概述
智慧家居網路系統是目前資訊時代中出現的一種高科技產物，其是使用電腦以及網路進行佈線的技術。經過家庭資訊管理平臺，和家居生活相關係統結合在一起，其中包含了對智慧傢俱裝置以及系統的操作與管理。智慧家居的主要目的是為人們提供一個相應安全、舒適以及方便的居住環境。完整性的智慧家居系統通常要具有下面的功能：自動抄表功能；可視對講；網路家用電器；電器自動控制以及家庭安防等相關功能。在傳統的智慧家居中，其主要使用的是經過有線方法構建，例如比較常見的是CEBus以及X-10等，其中使用最普遍的是X-10，因為其具有著價格低以及使用者能夠自己組裝的特點，不過上面三種技術使用在智慧家居中都存在著佈線複雜、對PC的依賴性比較強以及在標準不統一的缺點。在這種情況下，無線網路就有著先天的優勢，在技術的不斷進步中也會大幅度的促使家庭家居環境智慧化以及網路化。
在通訊技術的發展中，人們對其的需求量也在逐漸增加，因此就出現了很多的無線通訊協議，其中的標準也是使用者和廠商十分關注的問題。這些無線技術都各具其特點，要使用哪種無線組網方式，需要依據其產品要求以及市場前景進行選擇，因此對這些無線組網技術進行仔細的分析具有實際性的意義。其能夠對智慧家居的發展夯實堅固的基礎，並且促使其能夠健康發展，為人們的生活更好地服務。
二、智慧家居中幾種無線組網技術
（一）無線wlan技術
無線區域網的技術是在20世紀末期發展起來的。WLANIEEE802.11為LAN乙太網的無線進行擴充套件的。在這其中的IEEE802.1，其物理層支援5.5Mb/s、11Mb/s、2Mb/s以及1Mb/s之間進行切換，能夠在2Mb/s以及1Mb/s效率的時候和IEEE802.11相相容。其傳輸的效率與距離最高能夠實現11Mb/s。因為在家庭網路中主要使用的是遠端控制，在資訊的傳輸量上比較小，且頻寬使用不足。不論是在大量生產或是減低成本上，使用IEEE802.11b/g有種太過浪費的嫌疑。
（二）HomeRF無線技術
這種技術是專門對家庭環境而研發的，其是IEEE802.11和無繩電話的結合體，其主要是使用在PC與使用者電子裝置之間進行無線數字通訊的，主要是為了降低語音方面的成本。作為一種新的無線技術方案，可以取締需進行鋪設的昂貴傳輸有線家庭網路。在這個基礎上的網路是相等的。homeRF是在現有的無線通訊標準上進行改善的，資料通訊的時候，使用了IEEE802.11中的TCP/IP傳輸協議；在實行語音通訊時使用的則是數字化無繩電話DECT規範。homeRF中的物理層和IEEE802.11WLAN中的物理層規範相對寬鬆，因此使用簡單的調頻方式就可以解決無線裝置所具有的複雜性，從而降低了無線收發裝置的成本，進一步的讓這種技術被使用在普通家庭消費的範疇中。
（三）HiperLAN無線技術
HiperLan無線技術在初期時使用的是GMSK調製，其最高傳輸率在s左右，其覆蓋的範圍大約是50m，其能夠支援同步與非同步語音傳輸，並且可以支援2Mbps的視訊傳輸。HiperLAN2使用的是正交頻分復當做其物理層手段，能把速率提升到54Mbps，同時還能對多方面的干擾進行抵禦，和IEEE802.1一樣的物理層。HiperLAN2還有一個最大的特點是其吞吐率有很大的提升，以往的物理層吞吐率在54Mbps，而在實際的使用過程中其吞吐率最低也可以堅持在20Mbps，進而為視訊與語音這類應該提供新的傳輸途徑。
（四）藍芽無線技術
藍芽無線技術是在1998年的時候產生的，其在工作時保持在2.4GHzISM的頻段上，使用的是GPSK調製技術，其傳輸速率是1Mbps，使用的是FHSS擴頻審計署，其中發射的功率是在0dBm、4dBm以及20dBm三種級別，其相應的距離分別是從10米至100米。藍芽1.0版中規定了通訊資料傳輸的速率在1Mbps，而2.0版則是提升到了2Mbps。藍芽技術能夠為固定裝置或者移動端之間的通訊環境建設可以通用的無線介面，主要是移動裝置之前的近距傳播，在本質上可以說是一種取締線纜的技術。藍芽技術所具有的高寬頻效能夠讓其更加適用在視訊與圖片方面需要經常性進行大量資料共享的裝置中，其能夠使用在近距離中，而替代現在一些線纜傳輸方式，並且還解決了紅外線技術中的問題，能夠穿越牆壁的阻礙，經過統一的近距離無線連線，在多種數字裝置中進行安全而靈活的資料傳播工作。現在市面上有很多帶藍芽功能的電子裝置，比如藍芽滑鼠、鍵盤以及遊戲手柄等等。
（五）ZigBee無線技術
ZigBee技術具有近距離、簡單化、成本低等特點，其是一種雙向無線通訊技術，其具體是使用在自動控制與遠端控制工作中，能夠嵌入各種各樣的裝置中，並且還能夠支援地理定位功能。ZigBee中的物理層接收正規化使用了直接性序列擴充套件頻率技術，使用的是2.4GHZ/868MHZ/915MHZ這幾個波段中，其運用的是調頻技術，可使用在短距離範圍中，同時也可以使用在資料的傳輸速率不高的相關電子裝置中。和藍芽技術相較，ZigBee無線技術更加方便，且可靠性更加強，同時耗損能量也比較少，和藍芽更加適用在遊戲以及家庭自動化。
結束語：
綜上所述，對常見幾種無線組網進行分析，結合實際智慧家居的具體情況可以得知，ZigBee所具備的低資料傳輸率、低功能耗損以及結構簡單等相關特徵，能更好地達到智慧家居中網路的特徵，在多種技術中存在著很大的優勢。其是當前比較理想的智慧家居無線組網技術。