智能家居设计论文精选(九篇)

第1篇：智能家居设计论文范文

关键词：物联网；智能家居；课程建设；项目式教学

中图分类号：g712文献标识码：a文章编号：1672-5727（2014）07-0107-03

“智能家居”的概念自20世纪80年代被提出后，进入21世纪才引起社会的广泛关注。随着智能家居技术的不断成熟、产品不断完善、市场不断发展，人们对它由陌生变熟悉，逐渐地由“远观”到真正应用于家庭生活。正是因此，以往对智能家居的定义已经不够准确而详尽，现在非常有必要重新审视智能家居的定义，以适应智能家居行业的新发展。特别是“物联网”概念提出以后，学术界开始大量探讨与物联网智能家居相关的概念、技术及标准，产业界也开始在多个领域加强对智能家居技术的应用，数百所高等院校相关专业都开设了“智能家居”课程。

目前物联网的现状与当初的互联网非常相似，今天的互联网已经形成了巨大的产业规模并衍生出很多行业。作为物联网最主要、最重要的组成部分，物联网智能家居也将经历这样一次升级。家用电器的数量远远超过电脑、手机的总和，如果再加上各种诸如智能眼镜和智能手表之类的无线传感器、控制器，数量上就会是传统电脑及手机的几十倍甚至上百倍，可以说，单单一个物联网智能家居的市场可能就是传统互联网及移动互联网总和的几十倍以上。从某种程度上来讲，离开了智能家居，智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基础，可以说智能家居将成为物联网最主流的应用市场。

课程开发

为了体现工学结合的办学特色，我院在开设“物联网应用技术专业”之初，就坚持以职业岗位能力为核心的人才培养模式，开发了体现工学结合的课程体系，并根据技术领域和职业岗位的人才需求，突出专业技能的培养，形成了“理论与实践相融合，以职业岗位作业流程为导向”的模块化课程体系。通过开设一体化的专业实践技能课程，将理论与实践相结合，加强学生的综合技能训练；推进课程与企业岗位技能需求相互融合，与就业岗位相互衔接，突出培养学生的实际操作经验；将职业资格、职业技能教育与院校日常教学相结合，大力推进实务专题、顶岗实习，培养学生专业岗位的实践能力。

物联网的行业应用包括智能交通、智能大棚、智能电网、智能家居、智能医疗等等，对于具有交通行业背景的院校而言，一般要开设“智能交通”课程；对于农业类院校而言，一般应开设“智能农业大棚”课程；对于电力行业院校而言，可能就要开设“智能电网”课程。而我院是信息类院校，没有专门的行业背景，所以根据福建省产业发展特点及我院的实际情况，并征求企业专家和专业教师的意见，制定了专业培养方案和课程体系，其中包括“智能家居”课程。

课程建设

物联网智能家居的内涵究竟是什么？哪些技术是核心技术？哪些产业或产值才真正属于“智能家居”？这些问题看似简单，但又难以回答。当前，从技术发展、产业规模、行业标准等方面还不能明确回答上述疑问。也正是因此，市场上关于“智能家居”的技术及应用各不相同，能够作为高职院校教学材料的资料、书籍及实验设备就更加少之又少。只有从务实的角度考虑，将智能家居引向以“实际应用”为目标的发展思路上，夯实智能家居的核心技术，抛开概念，注重应用，智能家居才能成为独立的学科专业，具有明确的科研方向，为物联网新兴产业服务。

因此，我院成立了“智能家居”课程建设小组，明确责任，分工合作，从案例资料收集、企业调研、教材编写、实验室建设等多方面推进课程的建设。截至目前，已完成课程标准（教学大纲）的制定、校本教材的编写及实验室的建设，圆满完成了课程建设任务。

课程设计

本课程依据企业对物联网智能家居系统工程实施过程中的技能要求，以项目为单位组织教学，将智能家居各子系统的相关知识点和技能要素直接融入项目教学和实验实训的各个环节中，让学生在技能训练过程中加深对专业知识和技能的理解与应用，培养学生的关键能力，满足学生职业生涯发展的需要。

学习情境设计根据智能家居系统的实际工作岗位需求，以培养学生职业能力为重点，引入具有一定代表性的行业应用项目案例，从中分解知识点作为子项目，从简单到复杂，将该学习领域课程划分为5个学习情境，各学习情境的教学过程以行动为导向，以学生为主体，基于工作过程加以完成，如表1所示。

教学设计以智能家居的相应子系统为项目，采用一体化教学模式，边学边做。以实际工程建设过程为切入点，选取典型工作情境，分组实施。按照情境导入、项目分析、方案制定、项目实施、小结评价5个教学环节进行教学设计。以视频监控项目为例进行的教学过程设计，如图1所示。当然，项目的选取要根据各院校的实际情况（包括实验实训设备、专业教师能力以及合作企业等）而定。

教学方法与手段“智能家居”课程是一门理论性与实践性相结合的课程，有些学生在此之前可能对“智能家居”知之甚少，因此授课过程中应以实际应用为主，以理论讲授为辅，灵活运用多种教学模式，充分发挥传统教学与现代教学的优势。（1）课堂讲授。要将原理和概念深入浅出地讲清、讲透，并引导学生逐步理解课程的重点和难点，让学生掌握基本概念、基本理论和基本技术，但不能讲得太深，够用即可。（2）实际工程项目参观。在课程讲授过程中，可安排并带领学生参观相关企业的建设项目和样板演示，目的是使学生对智能家居有感性认识。（3）实际练习。充分利用本校实验环境，在任务驱动课程设计理念的指导下，根据实际案例，按照工作过程步骤连贯进行，使理论与实践的结合更紧密。（4）相互评估。在学生完成相关任务后，采用小组成员间和小组间相互检查、测试、评分的方法，让学生了解自己的不足，相互学习，取长补短，共同进步。（5）课外阅读指导。目前物联网智能家居技术及应用多样化，但标准不统一，所以要鼓励学生查阅相关的网络资源和辅助文献，以进一步拓展学生的知识面。

教学成效

从理论到实践，变被动为主动培养高技能应用型人才，需要加强学生实践操作、团队合作等关键能力的培养，特别是对于一些课程的学习，许多学生只有在理解课程与未来工作的相关性之后，才能够有目的、有意识地积极学习。因此，针对“智能家居”课程，应采取以实践教学为主、以理论教学为辅的教学方式，体现“做中学、学中做”的思想，激发学生的学习热情，使学生从传统的“要我学”转变为“我要学”，从而变被动教为主动学。

形式多样、思想开放结合每节课学习的实践和理论知识，课后组织讨论，师生座谈，积极阅读物联网和智能家居方面的资料书刊，结合学生的兴趣，在课程组教师的带领下或自发地成立智能家居相关子系统的项目小组，如“视频监控小组”、“门禁系统小组”、“环境监测小组”、“智能窗帘小组”等，对智能家居进行多角度的深入探讨。

校企合作、提高能力在“智能家居”课程教学过程中要加强对学生实践能力的培养，通过到企业参观、到工程现场实践、请企业管理人员介绍系统建设经验及存在问题与原因分析等方式，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，其效果主要体现在两个方面：其一，使学生明确自己的兴趣取向及理论知识的掌握情况，为学生选择毕业论文题目及就业方向打下良好的基础；其二，通过参加课外参观实践活动，增加学生关于智能家居工程项目建设的经验。

存在问题

第一，本课程采用分组项目教学，学生需要通过团队协作完成相关任务，因此出现一些学生依赖小组其他成员完成任务的情况，需要在教学过程中加强引导。

第二，项目式教学需要更好的场地和设备，因此要完善实训教学条件，加强互动教学模式建设，不断改进校企合作模式。

第三，项目式教学需要更多的现场指导和手把手的示范，教师的工作量增加，由一个任课教师讲授、指导，难免顾此失彼，因此可组织课程教学团队，由几个教师共同完成同一教学任务，同时引入企业人员参与部分教学，教学效果更佳。

第四，本课程涉及的知识面广、技能复杂，如何协调好有限的教学课时与多而广的教学内容之间的矛盾，进行适当的内容增减，是今后教学中需要不断探讨的

问题。

第五，目前关于智能家居的相关教材资料很少，能够适合项目式教学需要的教材更是少之又少。因此编写高职院校学生适用的“智能家居”教材非常必要，任务紧迫，与智能家居相关的技术及国家标准也在不断改进和完善过程中，所以教材及课程内容要实时跟踪、不断改进。

“十二五”期间，由于物联网起步伊始，智能家居行业方兴未艾，而我国真正从事该行业的人才极其匮乏，智能家居行业不仅是我国物联网产业的重要组成部分，也是未来社会发展的必然趋势。可以断定，物联网技术必将不断升级，发展成为“国家战略性新兴产业”，国家对物联网行业的推动及智能家居行业本身巨大的市场需求和广阔的发展空间，必将产生对该行业人才的巨大需求。

参考文献：

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[6]崔艳荣，陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究[j].长江大学学报（自然科学版），2010，7（2）.

第2篇：智能家居设计论文范文

关键词：家居住宅设计；人性化；思考

“人性化设计”作为当今设计界与一些消费者孜孜追求的目标，带有明显的后工业时代特色，是工业文明发展的必然产物。人性化设计是指在符合人们的物质需求的基础上，强调精神与情感需求的设计。根据西方学者马斯洛的需要层次理论，经济与物质技术条件不发达的时代和地区，人们比较单一地注重物质生产，这时就谈不上深层次的人性化设计。而在技术条件优越的工业化时代，大批量、标准化的生产模式，其指导思想就是高效、经济、快速。家居设计的“国际式”风格，“少即是多”、“装饰是罪恶”的论点流行多年，虽然当前我们仍可以接受上述观念中合理的一面，但是当我们看到的东西都是简单、直观，缺乏把玩品味细节，缺少审美与情感所需元素的时候，不禁要对上述观点产生疑问。设计的目的究竟是什么？如果答案是“为人服务”，那么这种过于理性的设计由于忽视了人们追求丰富人生的愿望而违背了“为人服务”的宗旨。家居设计中以往所强调的三原则即“实用、美观、经济”，已不再是衡量家具产品品质的唯一标准，设计是否迎合人们的情感与?C理需求成了第二把尺子。

在现代设计中以人为本，人性关怀已经成为每位设计师的首要任务之一。根据第十个五年计划的总体要求，建设部要求根据不同的需要，推动家具设计的数字化、设计智能化技术及产品的发展，到2010年，全国大中城市中60%的家居要实现智能化。我国把智能化的概念引入住宅的时间不长，但智能住宅在我国一直处于蓬勃发展的态势，“住宅小区智能化”、“系统集成”概念在住宅建设中炙手可热。

一、时展要求智能家居设计以人为本

随着我国经济的快速发展，生活水平的不断提高，人们对家居的概念已从最初满足简单的居住功能发展到注重对住宅的人性化需求。舒适、安全、便捷、居家办公、在家中能迅速方便地与外界交流等已成为当今购房者的基本要求，以人为本的理念正被人们付诸实践。以人为本就是家居和住区的规划、设计、样式、色彩观念、室内空间围合分割、辅助设备设施配套、环境等，符合居民的行为习惯、欣赏水平、经济基础、心理生理等需要。换句话说，住宅建设必须从提高人们的居住质量、生活品质上去考虑，一个优秀的楼盘必须做到房型设计的功能性和实用性；社区规划的完整性和合理性；公建配套的齐全性和规范性；售后服务的到位性和满意性。随着社会的发展，坚持以人为本，不断满足新时代人们需求的智能住宅必将为各地购房者所推崇，成为房地产开发建设的主导趋势。

二、我国智能家居设计的发展现状

由于智能家居设计在我国的出现为期较短，房地产开发商对家居设计智能化程度不甚了解，对智能家居设计所提供的功能认识模糊，从而在智能建筑的开发和销售中产生了一系列的问题，主要表现在以下几个方面：

1.过分注重概念的炒作。

2.片面追求高科技，忽视人性化。

3.技术标准不统一。

三、如何实现智能家居设计的以人为本

1.树立“为住户服务”的观念

“为住户服务”是建设智能家居设计的根本目标和基本出发点。也就是说，建设智能家居不是为了智能化而智能化，更不是开发商仅仅用来炒作的概念，而是提高城市居住水平和居住质量的手段。明确这一点，是推动智能化家居小区建设健康发展的基础。住宅智能化的发展虽然是大趋势，但也不能过度超前，脱离国情及现状，要坚持经济适用原则。在我国，由于科技发展的日新月异，智能系统一般3至5年就会面临系统更新、扩容和升级的问题，而且这些设备的运营维护费用也都相对高昂。因此，家居设计的智能应更多地体现对用户经济性的考虑，从家居智能化系统受体的不同需要和实际承受能力出发，做到用户投资的经济实用，真正为住户服务。

2.适应不同人群需要

家居设计作为商品，其建设原则和宗旨应首先表现在住宅去适应社会上不同人的多种需求。小区内千家万户，住户的文化程度、职业、经济情况、喜好、习惯各有不同。对于老年人，应为他们提供智能化的无障碍生活环境，以利于他们独立、方便地生活。启动各种设备；对于残疾人，由于智能化系统所提供的网络信息传输服务快速便捷，可以使他们与社会消除交流障碍。例如对失聪者，可以把门铃或电话铃等改为利用灯光闪烁。在住宅智能化系统为老年人及残疾人提供服务方面，欧美及日本积累了丰富经验，值得我们学习和借鉴。

3.加强人文环境建设

第3篇：智能家居设计论文范文

【关键词】智能家居 GSM模块 单片机

随着网络技术的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、家电控制、照明控制、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、安全和便利。本文设计的基于GSM网络的智能家居监控系统由智能监控模块、数据采集系统和用户手机构成，通过GSM短信息的收发实现对家庭设备的远程监控。

1 总体设计方案

系统由中心控制模块和各分散控制模块组成。中心控制模块实现控制用户手机和各分散控制功能模块。选用AT89S52单片机作为该监控系统的核心控制元件。主控单片机模块接收用户手机发送的短信息，根据短消息的内容控制各子功能模块；同时主控单片机模块将家居系统的控制信息以短信形式发送到用户手机，由单片机构成各控制模块子系统。

1.1 系统硬件部分

根据任务需要，合理选择单片机、传感器、GSM模块和设备来构成系统。为使硬件设计尽可能合理，系统的电路设计遵循了以下几个方面：

（1）选择标准化、模块化的典型电路，提高设计的成功率和结构的灵活性。

（2）选用功能强、集成度高的电路或芯片。

（3）选择通用性强、市场货源充足的元器件。

（4）在对硬件系统总体结构考虑时，考虑通用性的问题，采用模块化的设计方式。

（5）系统的扩展及各功能模块的设计应适当留有余地，以备将来修改、扩展之需。

（6）在电路设计时，充分考虑应用系统各部分的驱动能力

最终确定采用AT89S52单片机作为处理芯片。西门子的TC35系列的TC35iGSM模块，TC35i与GSM2/2+兼容、双频（GSM900/GSMl800）、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠安全的传输，方便用户的应用开发与设计。

1.2 系统软件部分

软件部分由以下几部分构成：数据采集单元、手机短信信令识别与分析单元、GSM模块TC35 modem接口程序部分、分析控制部分。其中数据采集部分和手机短信信令识别需要作实时处理；GSM模块TC35 modem接口程序部分和分析控制部分则是根据采集和手机短信信令进行分时操作有利于提高系统效率。

2 系统软件设计

软件设计部分主要有数据采集部分、手机短信信令识别、TC35Modem接口程序部分、分析控制部分。其中数据采集部分和手机短信信令识别需要作实时处理；GSM模块TC35Modem接口程序部分和分析控制部分则是根据采集和手机短信信令进行分时操作有利于提高系统效率。本智能家居监控系统软件设计的内容主要有主控模块程序、TC35Modem模块通信程序、串口通信初始化程序和短消息的编码解码程序。软件设计模块如图1所示。

2.1 单片机系统软件设计

为了实现单片机与TC35I模块的通信顺畅，必须使二者的串口波特率一致，如果单片机F=11.0590MHZ，设置串行口波特率为9600，工作方式为方式3，Tl定时器采用工作方式2。其中串行口和定时器的工作方式和初值可以根据具体情况加以更改。

本系统的软件设计是将整个短信处理模块放入单片机的中断服务子程序中。发送和接收串行口数据采用中断方式进行，这样可以大大节省CPU资源。当接收一帧数据进入一位寄存器，送入接收SBUF中，同时将Rl置1；当发送数据载入发送SBUF中开始向外发送，发送完毕后即将TI置1。无论Rl置1还是TI置1，均会激发串口中断，执行中断服务程序。响应中断时，首先判断中断是接收程序还是发送程序，若为接收中断则将SBUF中的数据存入接收队列缓冲区；若为发送中断便将待发送的数据帧发送到SBUF中。

2.2 短消息PDU模式编码解码程序

在GSM标准中，中文编码采用UTF-8的编码，不是目前国内常用的GB-2312编码，因此需要对中文编码进行转换才能与采用GB-2312汉字库相配合，方可正确显示出短消息中汉字字型。由于UTF-8和GB-2312编码之间不存在一一对应的线性关系，因此需要采用查表的方式进行转换。

2.3 短消息收发程序设计

发送短信息的主要工作是将发送的内容进行相应的编码，其次就是将发送所用的SMS服务中心号码、目标号、有效时间和短信内容按照PDU编码的格式发送出去。如果是接收短信息，其工作就是将接受到的短信息内容进行解码，发送和接收的PDU串的结构是不同的。接收程序流程图如图2所示。

3 运行结果

运行结果如图3所示。

4 结论

本文设计了一个基于GSM网络的无线传感智能家居监控系统。系统在运行中还有改进之处，还需进一步对程序结构进行优化。本设计只是智能家居控制中的一部分，目前国内很多公司都在致力于智能家居产品的开发，随着相关技术的进一步发展，我国将全面普及智能家庭网络系统和产品。

参考文献

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[8]苏江福.基于GSM网络的智能家居监控系统设计与实现[D].哈尔滨工程大学硕士学位论文，2008.

第4篇：智能家居设计论文范文

在即将结束的2014年，回过头来看，这一年有大量的创业者、传统企业、互联网企业涌入探索。智能家居正如一个新的围城，在围城外的人看似很火都向往着涌入，而在围城内的人似乎很纠结，因为市场并未能支撑预期。

智能热为何不热

智能显然已经成为了2014年度科技领域的热词之一。不论是真智能还是伪智能，似乎产品不与智能沾上边都不叫产品了。市场上更是蜂拥了大批“智能产品”，根据我的观察，大致出现了以下三种病症：一是传统制造企业希望往智能化方向进化；二是互联网企业希望借助智能化往实体产业延伸；三是创业者更是赤裸裸的投奔于智能产业创业。当然这背后一方面跟移动互联网的风口有关系，另外一方面是跟资本的青睐有着一定的关系。

不论是借势，还是真智能，亦或是张冠李戴。总之经历了2年的火爆之后，不论是问题或是趋势，都逐渐清晰并有了轮廓。从目前智能硬件的火爆与市场销售的冷漠这组关系上，或许我们需要一个冷静的思考，智能硬件的问题到底出在哪里，为何市场不热。

不论我们的产品或者概念多么的超前，或者描绘的多么的完美。事实上，当用户的使用体验，或者说生活硬需求不能得到有效满足，此时产品的定位就已经产生了错位，成为不是真正为了解决最终用户需求而生的产品。

把脉智能硬件病症

通过我的观察，发现智能硬件绝非大家想象的那么美好和简单。对于互联网公司、传统制造业、年轻创业团队，不论你曾经在哪个领域有多么辉煌的成就，进入智能硬件领域或许都不会收获理想中的美好。其中一部分企业并不具备智能技术的实力，或者说没有这方面的基因，但为了追逐“热点”或是为了给营销做嫁衣，为了让所谓的智能概念饱满而塞进了一堆并非用户所需要的创新。行业“伪智能”由此产生。

经历了2014年的“虚火”之后，如今在我看 来，智能家居市场面临着“伪智能”困局。表面的繁荣与用户实际需求脱节，导致圈内热火，圈外冷漠的局面。回顾智能家居的这些年，在我看来其“病症”主要体现在以下四个方面。

1、智能不智：概念炒作大于实际

目前，市场上很多打着“智能牌”家居的产品距离实际意义的智能控制都还有着很大的技术和功能上的差别，可以说还欠缺点“智商”。据相关媒体报道，有些所谓的智能洗衣机，只是通过简单的“电脑控制”辅以智能概念而宣称智能化，其实就是全自动洗衣机的翻版；有的冰箱通过成熟的自动调节温度技术说是智能化，其实是具有自动变频功能冰箱……类似的一线终端故事还有很多。

而更多的所谓智能单品更是偏离用户的实际需求，加入几个并不成熟的传感器，然后加载一个界面设计都还并不完善的APP，就开始打着颠覆的旗号梦想着逆袭。

我不能说这是消费误导，但至少可以看到这些智能家居产品似乎代表着创业者的情怀，却不能诠释用户的情怀。这些绝对不是真正的智慧家庭，甚至很多产品连真正意义上的智能家电都算不上。缺乏产业链支撑，借助于概念粉饰下的“智能”炒作，无法满足人们真实的使用需求，最终只会危及行业良性进化，无法取得长远发展。

2、智能低智：让简单的事情复杂化

与上述问题接近的另外一个问题就是“智能低智”。按照真正的智慧家庭要求，智能家电应该是智能设备的“互联、互通、互动”，它们能以自己的语言进行沟通和交流。并借助大数据、云计算、人工智能等技术，实现人与智能设备之间的语言沟通。如果从这个视角来看，家电设备的智能化似乎还没起步。

目前，很多家电产品连基本的操作设置都不够人性化，就更难提智能化的设计了。比如，有些智能化电视，由于操作方法复杂，老人想看电视反倒连电视节目都调不出来……。智能家居是一个平台，其本身就是一个智能化的控制系统。在这个平台上，所有的家电，包括门窗、水电设施都可以被远程控制，实现智能化的应用体验，同时还可以根据用户的自定义设置，进行各种各样的智能控制，这才是真正的智能家居。

如果更深一层次的理解，智能家居的未来是基于可穿戴设备，根据人的生理、心理状态，自动调节环境，从而使硬件服务于人。我们需要理清的是，“智能”是让生活更方便、简单、舒适，而不是概念或给用户带来复杂。如果智能的结果是增加了操作难度、让简单的事情复杂化，这样的智能产品究竟是“智能”还是“弱智”呢?

未来家电设备的“智商”需要借助云计算，通过人工智能不断学习并持续提升，最后它们将能像人一样具备思考和判断能力，从而能够更好地为人类的生活服务，这才是智慧家庭的基本标准。但是，这个梦想通道目前在很多制造商中并没有打通，或者说概念的构建才处于起步阶段。

目前的困境是，作为智慧家庭的组成——智能家电行业的一些制造企业，也曾试图给市场提供一个智慧家庭的模板，让智能家电快速做到真正的智能化，但这些制造型企业受制于自身产品线和思维模式的限制，往往无法承担智慧家庭的重任。因此，最快捷的突围路径就是——让智慧家庭通过系统平台企业来实现，就像苹果、微软一样，通过搭建系统平台的革命推动行业升级，让一切智能硬件标准化。

3、互联不通：企业产品的出发点是竞争而非消费者需求

很多智能家电企业推出产品的出发点都是基于竞争层面，而不是消费者层面。不同品牌、厂家的不同产品都遵循着各自的标准，因此在设计上并不能够做到整体智能，这对于用户而言是种困扰。从智慧家庭的消费需求看，不管是哪个品牌或是怎样的产品，家电设备之间必须实现“互联、互控、互通、互动”，这样才能组成真正的智慧家庭。但目前的状况是，每个品牌基于自身能力的智能方案实为“画地为牢”，只关注自己能做什么，而无法满足消费者的整体需求、真实需求。

消费者在日常生活中，需要使用不同品牌的家电产品，如果它们无法互联互通。最终，每个家庭都会被不同品牌割裂成多个“孤岛”，这样也就失去了智能的效应。所带来的结果就是，智慧家庭智能停留在梦想阶段，而企业就只能在伪智能战略中游离。

智能家电行业需要一个能实现各品牌设备兼容的协调平台，为各品牌产品之间的互联互通互控搭建一个桥梁，保障不同品牌的产品可以无障碍地“对话”，同时满足消费者多样化和个性化的需求。只有这样，用户才可以根据需要，将软件应用连接到不同功能、不同品牌的家电产品上，创造出真正的智慧家庭的全新体验。这也是最近苹果、谷歌等国际巨头所推出的平台系统受全球关注的原因所在。

4、智能无情：产品人性化设计不足

实际上，智能家电作为智慧家庭的一部分，所承载的不仅仅是使用功能，而更应该体现出智能所带来的人性化、智能化体验。就像一个人，他要求关爱、情感、思想，否则生活就是孤单与苍白的。对于智能家电，无论做传统家电的企业还是近几年兴起的初创造者们，都抛出了美妙的智能故事，但实际上呢?却没有企业能够做到家电的人性化。那么，智慧家庭应该如何做到实处呢?

从移动互联网的流行趋势可以看到类似的影子。以微信为例，它已经不是一个简单的工具，而是一个共享平台，成为好朋友之间的思想、乐趣、情感共享的园地。智能家电的升级方向应该是，做到互联互通互动后，能够读懂、识别用户的生活习惯、特征，成为用户的生活秘书。

而就目前的智能家居产品来看，不论是外形、技术、性能，或是APP的界面交互操作方式都存在着极大的提升空间。暂且不谈由产业链不成熟所制约的智能家居硬件层面的环节，就以APP的设计，以及基于硬件本身的交互界面设计方面来看都还缺乏人性化的思考。

2015年智能家居产业趋势

对此，我认为，智能家居的升级成型，并最终激发消费者超越传统生活理念的家居需求，2015年将会是一个关键的时点，也是整个智能家居产业到底向左走还是向右走的关键年。面对即将到来的2015年，智能家居产业要想改变当前的迷途，走出困境，走向真正的火爆，需要关注一下5方面：

第一，技术突破、产品创新是基础

智能家居，作为一种为生活提供实际帮助的技术导向型高科技产品，理应把主要精力放在技术研发而非宣传和炒作上，技术突破与产品创新是产业发展的基础动力。我一直在讲，凡是不以产品实际使用价值为追求的智能家居产品都是耍流氓。

而从我近段时间的调研情况来看，还需要一些时间探索，主要所表现的情况：一方面是传统产业、互联网产业、新的创业者们对于智能家居的理解还未达成一致；二是支撑家居智能化的硬件产业链未成熟；三是所谓的系统并不系统，所谓的单个智能硬件并不智能；四是产业边界比较模糊，导致跨界无标准，不跨无系统的局面。

如果就当前的技术层面来看，有线产品不能升级扩容，无线射频产品不安全、不稳定等问题，给整个智能家居行业的产业边界带来比较大的局限，长期来看，这将给消费者的认知带来负面影响。

另外，由于目前不论是基于有线或者无线技术，因技术本身的局限性所带来的用户体验效果并不良好，大部分所谓的智能家居产品并不是围绕家居，而是围绕安防、灯光等控制。或是基于家居的产品，大部分只是简单的加入语音、远程等简单的控制，并未形成真正意义的智能。

而就目前市场上已经初步成形的这些系统而言，一方面无法满足家居生活的需求；另外一方面价格又比较昂贵；其三是所组成系统的硬件故障率偏高；再加上技术又相对专业，以及使用的不稳定性。这就导致了今天我们所看到的局面，智能家居产业业内热，业外冷，也就是概念很火热，市场很冷淡的尴尬局面。

目前，智能家居行业涉及的核心技术几乎都源自发达国家，国内的技术水平始终处于跟随状态，特别是智能家居核心元件传感器领域，国内技术严重匮乏。据调查数据显示，国内传感器品种6000种中2000多种来自国外。其中，中高端传感器进口占率达80%，而在高端芯片方面几乎100%依赖进口。

核心关键技术的制约，无疑成为了国内家居智能化发展的一个关键要素。产业链的发展与突破不仅左右着智能家居产业发展的步伐，同时也是移动互联网时代保证独立安全的需要。

产品创新，特别是基于消费需求基础上的产品自身的硬件创新是充实智能家居的服务内容，扩充智能产品的使用功能，满足用户实际家居生活需求。以目前比较热门的家电产品为例，“互联、互通、感知、分享”，在这些主推的宣传词中可知各商家目前搭建的只是一个好看而富有想象空间的空架子。

事实上，很多家电产品连基本的消费需求都未能满足，例如空调的节能、油烟机的清洗、吸尘器的静音，消费者目前更关心这些功能的改善。如何能通过硬件创新，以及与软件系统结合，哪怕是改善一项功能，但能真正给用户的家居生活带来便捷，就能获得用户的认同，就能培育好智能家居的市场。这对于智能家居产业而言，是2015年不可忽视的一个重点方向。

第二，产业环境、生态圈是支撑

一个产业最终的发展仅靠自身的努力是不够的，他身处产业大环境下，离不开产业环境的影响，智能家居产业也一样，它受着科技、资本、社会、经济及生活水平等多种发展环境要素的推动与制约。尤其是在我们国家，我们有着特定的国情。

以国内智能家居发展为例，国内消费者首先饱受流量、带宽、网速、资费、稳定性等要素困扰，其中另外一个潜在的安全隐患还未爆发出来，即黑客攻击。此外，堪忧的智能硬件的品质保证及售后服务；短期内难以改善的居住与管理环境；加之规范标准的欠缺和不正当竞争，如此环境下，很难促进智能家居产业的健康发展。

其中很关键的核心是智能家居行业目前缺乏生态圈的建立。2014年，智能家居打响“版图分割战”。苹果、谷歌、微软、海尔、小米、乐视纷纷高调拓展智能家居市场。智能家居万亿产值的呼声一浪高过一浪，但智能家居生态圈的建立却始终进展缓慢。

高大上的理想理念只有照进现实才能焕发生机，而智能家居之所以仍然无法形成核心爆破力，是因为多数智能家居企业只是想做独挑大梁的“奥特曼”，不愿屈就在联合作战的“环太平洋”。智能家居需要一个“圈子”，形成一个相互协作的闭合生态圈。因此，加强产业合作，重铸行业生态，形成“连横”协同文化，无疑将极大的助力智能家居的普及征程。而生态圈的建立将会成为智能家居产业2015年的一个重点，我们将看到一些巨头基于系统平台开放硬件端口以及标准的举动出现。

第三，行业规范、标准是保证

古人常说：“无规矩不成方圆。”行业发展同样如此。没有统一的标准，行业便会"乱草丛生"，这不仅给企业带来困扰，也给消费者带来了很大难题。于是“尽快出台一套行业标准，规范智能家居的产品和市场”成为行业及终端共同的呼声。

此前，苹果公司曾在WWDC大会中了下一代IOS系统，其中在新的系统中，增加了智能家居应用平台，并命名为HomeKit。通过开放HomeKit智能家居接口，与第三方产品融合，实现智能家居设备基于平台的系统管理。

而所有与苹果智能家居应用融合的设备毫无疑问就是需要满足苹果的标准，在一定的意义上可以说苹果公司通过该智能家居平台的建立，要占领行业的标准制高点，并掌控数据、用户、应用。显然，这种由企业基于系统平台自发所建立的标准将会是2015年智能家居产业的一个重点，这也是决定着系统平台生命力的关键要素。

而在今年的7月2日，微软高调加入ALLSeen联盟(ALLSeenALLiance)。该联盟由Linux基金会牵头，高通、LG电子、夏普等50余家科技巨头组建，欲为电子恒温器等智能家居设备制定统一行业标准，其目的也是要占领行业的标准制高点。

从传统产业的发展，以及智能产业的发展来看，最终大家均将走向统一化管控平台，无论是苹果的HomeKit还是ALLSeen联盟，都在向市场传递两个信息，一是统一行业标准可以为企业和消费者带来很大的益处，能够健康的促进市场的培育与发展；二是通过生态系统平台的建立，才能控制话语权，并主导行业的发展；三是通过系统平台的统一与开放，将会促进智能家居硬件产品的发展与成熟。

第四、大数据、云计算是助力

如何从“看上去很美”过渡到“用起来很美”，是智能家居目前最需要突破的瓶颈问题。而完成这一进化，人工智能、大数据、云服务，以及通信技术发挥着据需轻重的作用。家居产品的“互联、互通”如果没有这些环节的支撑，智能就只能是一些科技发烧友的爱好，其产品也无非就是个可以远程控制的传统机械产品，与大众的“智能”生活概念相去甚远。

借助大数据平台，未来的物联网络将可以让商家更了解消费者的使用习惯，从而改进使用体验。基于大数据基础上的相应分析，能够更有针对性的改进用户体验，同时挖掘新的商业机会。大数据的精准营销同样对智能家居的市场推进有着重要的指导作用。

当然，有了大数据，云计算同样不能忽视，系统所产生的大数据显然离不开通信技术的传输，以及人工智能的分析、决策。只有借助于人工智能、大数据、云服务，以及通信技术的支撑，才能有效的体现并实现家居智能化之后所产生的数据分析、挖掘、使用价值。

对于智能家居来说，每时每刻都产生数据，来自终端的海量数据资源如果没有容量足够大的存储设备，就会造成数据遗失，而无法实现数据的商业价值挖掘，从这个角度来看，云服务技术也将在2015年获得更大的关注。

而目前来说，普通的存储设备，很难跟得上数据存储所需要的增长速度，“云”作为一个低成本的虚拟计算资源，将是一个很好的解决办法。大数据与云计算的结合，借助于人工智能的发展，将成为推动智能家居产业发展的重要推力。

第五，政府扶持、智能普及是机会

在我国特殊的国情下，政策对于行业的发展有着关键的影响。2011年，工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》。该《规划》首次把智能家居列入物联网发展的重要工程之一。随着物联网十二五规划的出台，智能家居迎来新一轮发展热潮，这与工信部的规划有着密切的关系。

随后国家发改委、工信部、科技部、教育部、科技部、公安部、财政部、国土资源部、商务部、税务总局、统计局、知识产权局、中科院、工程院、国家标准委等相关单位联合了《物联网发展专项行动计划》。

其中在应用推广转型行动计划中，“推动智能家居应用”被列为14个重点任务之一。政策推动智能家居行业的导向十分明显。这些对于新兴的产业的扶持政策，对于智能家居业来说是一个很好的机会。

同样对于目前智能家居产业的三股力量，即传统家居企业、互联网企业、新兴创业者而已，政府的介入与监管将改变现有的混乱局面。如前不久政府对APP领域所介入的监管一样，2015年的草莽英雄时代或被终结，取而代之的是更为理性、规范的产业标准。

第5篇：智能家居设计论文范文

关键词：家居智能化；协议；体系结构；家庭网关；云计算

中图分类号：TP393.04 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）03-00-04

0 引 言

家居智能化的概念最早出现在上世纪80年代，经过多年发展，其内涵不断丰富，应用更加广泛。基于目前的应用现状和最新的技术发展，家居智能化应重新定义为利用建筑、自动控制、数据通信、计算机网络、物联网等多种技术，实现包含从家庭数据共享（如电脑、智能电视、打印机等）到家电控制（如灯光照明、空调、暖气、电饭煲等），以及三表抄送、家居安防等方面的功能，以全面提升人们在家庭生活中的舒适度、安全度、便利度和可操控度为最终目标。

家居智能化近年来发展迅猛，其市场前景非常广阔，据Juniper Research的研究报告预计，中国智能家居市场规模在2018年有望达到1 400亿人民币。但在家居智能化的实施过程中还存在不少问题，这些问题如果不能很好解决，将直接影响家居智能化的普及和应用，主要表现在以下几个方面：

（1） 由于家居智能化涉及的领域较多，因此其国际标准很不完善，虽然在通信领域、建筑和社区化领域、家电领域各有一些相关标准，但这些标准既不完善也无法适应时代的发展[1]，无法获得广泛支持；在国内，虽然有一些实验性的地区标准，但同样没有统一的国家标准[2]；国内各厂家虽成立了一些产业联盟，以确定相互间的接口标准，但总体而言依旧是各自为政，产品大多不能互相连通，无法实现整体控制[3]。

（2） 新技术发展迅猛，各种有线、无线技术层出不穷，技术更新速度极快，而标准又跟不上技术，因此厂家像“无头苍蝇”般，用户更是“无从下手”。

（3） 家居智能化的成本太高、操作复杂且故障率过高，使不少家居智能化应用形同鸡肋，用户兴趣不大，难以进行大规模推广。

随着互联网应用的高速发展和物联网技术的不断成熟，家居智能化作为物联网的一部分，其含义、应用范围、实现方式也发生了根本性变化，家居智能化真正走向标准化和全面普及的时机已经到来。作为家居智能化技术中的核心和最重要的一环，网络通信协议体系结构直接关系家居中各设备间的互连互通和互操作性。家居智能化的网络通信协议体系结构应建立在充分利用现有新技术和设施的基础上，使家居智能化的应用更丰富、操作更简单、价格更便宜、性能更可靠。

本文将结合现有技术探讨最适合中国家居智能化的网络通信协议体系结构，希望为建立国家统一标准提供参考意见，同时，对家居智能化网络通信协议体系结构的未来发展趋势做出展望。

1 确定家居智能化网络通信协议体系结构的依据

在家居智能化系统中，主流的实现方案是以家庭网关为中心[4]，连接并控制家庭中的各类设备，并与外界的Internet互连网相连，以达到远程监控的目的[5]。

1.1 家居智能化系统中信息流的特点

家居智能化系统中的通信信息大体可分为以下两大类：

（1）家庭网关和传感器间的信息传送，如安防报警探头探测的报警信息、水电气数据的自动抄送、温度湿度等传感器的自动上报等，以及一些由家庭网关发出的诸如打开地暖、空调、清风系统、灯光，开启窗帘、音响、电视、电饭煲等命令，这类信息的特点是数据量极小，但实时性要求较高。

（2）信息数据量相对较大，如家用电脑和电视间的节目传送，手机、电脑和打印机间的数据传送，家庭网关和视频监控设备之间的数据传送以及家庭网关与Internet互联网间的数据传输等，这类信息的传送需要较高的网络带宽才能实现。因此，针对家居智能化的信息流及其传送特点，我们要选择不同的网络通信协议，以满足其不同需求。

1.2 选择家居智能化通信协议的主要依据

在选择家居智能化网络通信协议时，应根据家居智能化的信息流及其传送特点，从以下几个方面考察并选出最佳网络通信协议：

（1） 基本性能：速率能满足家居智能化发展的需要；传输距离应满足绝大多数家庭环境的需求；功耗尽可能低，使部分传感器类设备能摆脱有线电缆的桎梏；差错率、稳定性、可靠性等性能良好。

（2） 普及性和开放性：技术得到大多数厂商的普遍支持，容易实现；产品种类多，接口统一，价格便宜，易于推广。

（3） 易用性和可传承性：用户体验良好，安装简单，易于与现有设备相连；易于升级换代，简单快速地适应将来产品的更新和技术的发展。

（4） 安全性：不易被攻击、信息不易被窃取。

2 家居智能化网络通信协议体系结构

目前，国际上用于组建智能家居网络系统的主要标准有HomePlug、PLC、HAVi、HomePNA、DLNA、ECHONET等，这些标准多由不同的企业联合推出，均得不到广泛支持，而其中基于电力线的HomePlug和PLC，基于电话线的HomePNA，早已不适合家庭组网的需要。从国内组网的标准来看，在电子、通信、建筑、家电及物联网等行业均有一定进展，但总体进展缓慢。因此成立一个统一的标准化部门，制定出统一的智能家居组网标准势在必行。而组网时首先要明确家居网络使用的网络通信协议体系结构。

家居智能化的网络通信系统可分为两大部分，其一为家居内网络通信系统的构建，其二为家居内网络系统与外部互联网的通信，主要涉及如何远程控制方面的内容。根据家居智能化信息流的特点，对照上述选择家居智能化通信协议的依据，我们以简化的OSI七层协议参考模型的四层网络协议体系结构为基础，对家居智能化网络通信的各层协议逐个论述。

2.1 家居内网络通信系统协议的选择

2.1.1 家居网络中TCP/IP的沙漏型结构

TCP/IP（传输控制协议/网间协议）作为Internet的主要协议，已成为目前世界上技术最成熟、使用最广泛的网络通信协议，其应用不仅在Internet的骨干网、各类局域网，还已被全面应用于手持设备，如智能手C和平板电脑，以及部分物联网设备。

IP作为TCP/IP协议族的网络层协议，虽然其没有两通信节点间的差错控制机制，且是一种无连接的通信协议，但对于通信信道日渐优越、Internet网络流量复杂、巨大的环境显得非常实用。而TCP/IP的传输层有TCP和UDP（用户数据报协议）两类不同的协议，可供不同的应用程序调用。TCP协议可提供有连接的、具有差错控制的、可靠的端到端传输服务；而UDP则相对简单，可提供无连接的、无差错控制的、不可靠的即时信息传送。

TCP/IP作为中间层协议，很好地兼容了各种不同的协议类型，在低层，它能与IEEE 802.3（或以太网）、WiFi、PPP（点到点协议）、4G等绝大多数协议兼容，而高层又能支持多种不同的应用，从而形成了以TCP/IP为腰的两头大、中间小的沙漏型协议体系结构。

正是基于TCP/IP的上述特点，在当今互联网全球一体化的情况下，为适应当前的主流设备和环境，并使家庭网络的各类设备间以及家庭网络与Internet间能顺利地互联互通，选择TCP/IP作为家庭网络的网络层和传输层协议理所当然[6]。

2.1.2 传统的以太网仍极具生命力

目前，国内主要城市已经可以做到光纤入户，更多的地区大多也可以通过ADSL接入Internet。而家庭内部通常配以五类双绞线为主的家庭结构化布线，组成家庭的局域网系统，这种家庭局域网使用的网络协议基本上是在TCP/IP下的以太网系统。

虽然随着WiFi的迅速普及，家庭结构化布线变得可有可无，但传统的以太网由于其稳定、高速、传承性好等特性，不仅在Internet和各类局域网系统中无法被取代，在家庭组网中仍然会在相当长的时间内有其存在的价值。

2.1.3 WiFi在家庭环境下大数据量的传送方面优势明显

传统的以双绞线为主的家庭局域网最大的问题是必须在家庭中的不同房间进行结构化布线，这需要在新房装潢或旧房二次装潢时才能完成，代价较大，给家居智能化的普及带来不小的问题。随着WiFi、蓝牙、ZigBee等无线组网技术的成熟，不用刻意布线的无线网络迅速普及，价格低廉、应用广泛。无线组网技术与有线组网技术相比，具有无可比拟的优点[7]：

（1）机动性：不受工作区域限制，可到处移动；

（2）便利性：兼容性高，安装、使用方便；

（3）扩充性：可随时增加使用的数量；

（4）节省成本：无须考虑重新装潢，节省布线费用；

（5）主流无线技术如WiFi，ZigBee，蓝牙等功率较低，几乎对人体没有伤害。

表1列出了几种主流家庭组网协议的比较。

蓝牙（Bluetooth）技术因其速率不高，尤其是传输距离有限（最大15 m），不太适用于家居智能化的环境。相反，WiFi技术经过多年的不断发展，其具有速率高、传输距离远等优点，目前在国内已得到大力普及。CNNIC（中国互联网络信息中心）的报告显示，截至2016年6月，92.7%的网民最近半年曾通过WiFi无线网络接入互联网。WiFi的特点极其适合家庭环境下的局域网构建，尤其适用于家居智能化中家庭网关、电脑、手机、打印机间的大数据量传送。因此以光纤入户为基础，WiFi无线组网为主要形式的家庭组网方式是最经济、最快速，同时也是最适合中国现状的家庭组网方式。

2.1.4 ZigBee连接传感器网络的地位仍然不可取代

ZigBee技术除由IEEE 802.15.4标准规定的MAC层和物理层外，其高层到应用层均由ZigBee联盟进行完整的定义。其具有如下特点：

（1）运行功耗低，利用普通电池就可连续工作半年以上，摆脱了电源线的束缚，且运行成本低；

（2）硬件成本低，适合家庭应用；

（3）组网方式简单，传输距离较远，能充分满足家庭环境的需要， 同时，其安全性和可靠性也能基本满足家居智能化的需求。

虽然其传输速率较低（小于250 Kb/s），但由于传送家庭网关和各类传感器间的数据量小，因此实时性要求高的应用非常适合 [8]。故将ZigBee技术作为家居智能化网络无线组网的补充，其地位不可取代。

2.2 与Internet的连接及远程控制

虽然在家庭中，大部分家居智能化应用可通过电话线+ADSL（非对称数字环路）或双绞线入户等方式运行，但从发展的眼光看，通过光纤和TCP/IP协议将家居智能化网络接入Internet才是今后家居智能化发展的重点。采用这种方式可以利用云端服务器的超强运算能力，使家居智能化的运算和决策能力大大加强，而家庭中如视频、照片等大数据量的信息也可以存储在云端几近无限的存储空间内，此举大大减少了家居智能化的成本，且这些数据的保存不易丢失，更为安全、可靠。

利用云端服务器也是解决IPv4地址匮乏问题的最佳方法，据CNNIC的报告，中国所在亚太区的IPv4地址早在2011年2月已分配完毕，普通家庭根本分配不到IPv4 的全局地址，这就造成通过电脑或手机在Internet上无法直接访问家居智能化网络，只能通过云端服务器转接完成的问题。

同时，利用智能手机或远程任一电脑，均可通过电信运营商的WiFi或随处不在的4G网络接入Internet，借助云端服务器可以随时随地间接监视和控制家居网络的各类设备及相关功能部件， 充分发挥了家居智能化的功效。 图1 所示为家居智能化网络的连接示意图。

2.3 家居智能化网络通信协议体系结构

综合以上论述，家居智能化网络通信协议的体系结构如图2所示。

对应于简化的网络协议四层参考模型，在家庭中，存在两套组网模式并存的现象，一套是基于TCP/IP的沙漏型网络通信体系，用以传送较大数据量的应用信息，并与Internet相连，达到远程访问和控制的目的；而另一套则以ZigBee协议进行无线组网，主要用于各类传感器与家庭网关间小数据量的信息传送。这两类信息由家庭网关进行交互并处理。

3 家居智能化网络通信体系结构的发展趋势

家居智能化网络通信系统作为家居智能化的核心，经过多年发展，已有了长足进步和显著变化。

3.1 家居智能化成为物联网的一部分

家居智能化已经从基于简单控制某些家居设备发展到将家庭所有设备连成一个整体网络，并将家居系统并入物联网系统[9]，成为“海量”物联网的一部分，家居智能化的应用也因此发生了巨大变化[10]。

3.2 以云计算为核心，以Internet为基础构建智能家居

云计算在国内虽起步较晚，但发展迅猛，以阿里巴巴为代表的中国企业的云计算水平和服务已居世界前列，阿里巴巴的云计算速度已居全球首位，而其规模也有望成为世界第一。通过将家居网络连入Internet，并充分利用云计算“巨平台”的优势，不仅使家居智能化的计算能力和存储能力大幅增加，应用和服务能力也大大加强，而且使用户家居智能化代价降低、易于控制、可靠性增强。使家居智能化成为标准化的服务有利于家居智能化的快速普及。

3.3 家庭内以无线组网方式代替有线组网方式

随着通信手段的不断丰富，如光纤入户的普及、WiFi的广泛应用及4G移动通信的快速发展，中国的普通家庭已逐渐脱离了需要依赖原有线路如电信的电话线、广播电视的同轴电缆或直接利用电力系统的电力线等现有线路改造的模式，无需进行复杂布线，利用光纤接入和无线组网手段就能很容易地组建家居智能化网络，使相关利用原有线路发展家居智能化的方案显得落后和不适时宜，其标准化组织的工作也显得如同鸡肋般，不再是家居智能化发展的主流。

除了网络通信应尽可能采用无线方式，在部分家居智能化设备的电源供应上也应有所突破。例如除传感器因功耗低可采用普通电池外，其他较大功耗的设备也可以采用诸如足够便宜的锂电池或石墨烯电池供电，并对电池进行无线充电[11]，可使家居智能化设备彻底摆脱线缆的桎梏，将大大促进家居智能化的普及和发展。

3.4 网络带宽迅速增长，信道质量进一步提高，网络安全地位提升

据中国宽带发展联盟的数据显示，截止2016年6月底，中国宽带的平均时速已正式到达10 MB/s，而中国家庭的宽带普及率也超过一半，这就给中国家居智能化的推广和普及创造了条件。一方面，随着以光纤为代表的高速率、高质量通信信道的逐渐普及，网络通信协议中差e控制和流量控制等机制的重要性降低，越来越简化；而另一方面，随着各类关键应用的推出和推广，网络通信协议的安全特性显得越来越突出。因此网络安全将是今后网络通信协议中需要重点加强的领域。随着我国第一颗量子通信卫星的成功发射，量子通信也逐步实用化，并有望成为下一代关键应用的安全通信方式之一。

3.5 手机成为家居智能化控制的主体

中国是全球最大的智能手机拥有国，据App Annie预测，2020年中国智能手机用户将增至14亿。智能手机在迅速普及的同时，其功能越来越强大、应用也越来越丰富。围绕智能手机，借助互联网，完全可以将智能手机打造成适合绝大多数家居智能化应用的监控终端。利用手中的智能电话，人们就可以摆脱家中各式种类的遥控器，随时随地监控家居中的各种智能设备，大大提高了家居智能化的功效。

3.6 IPv6得以普及

事实上，虽然目前有很多办法，如利用NAT（网络地址转换）等技术可以部分解决IPv4地址枯竭的问题，但最好、最彻底的解决方案是全面采用IPv6的标准，因为IPv6具有海量地址和优越性能。虽然在IPv6标准颁布多年后的今天，由于IPv6与IPv4间的兼容性较差，从IPv6过渡到IPv4的代价太大，目前不论是运营商还是设备制造商，出于成本和原有设备利用的问题，均不太愿意立即过渡到IPv6，但随着 Internet乃至物联网的蓬勃发展，IPv6的全面普及仍然是大势所趋。IPv6不仅能彻底解决地址匮乏的问题，其另一大优点就是全面使用IPSec，数据传输经过加密，安全性大增，对某些关键性应用至关重要。

4 结 语

随着科技的发展和人民生活水平的提高，家居智能化的应用也必将越来越丰富，家居智能化必将成为现代化家庭中必不可少的一部分。在科技飞速发展的今天，实现家居智能化所用的网络通信系统较过去已有了根本性变化。家庭中的网络系统构建实现由于主要采用无线技术而变得简单，同时利用手中的智能手机，借助互联网和云计算，即“海量终端接入巨平台”的方式，使得人们可随时随地享受家居智能化带来的高效、舒适、健康的生活。

参考文献

[1]柳宏.智能化家居标准化发展现状研究[C].第十一届中国标准化论坛论文集，2014.

[2]杨光，杨琦，何志勇.中国智能家居的标准化战略与对策[C]. 第12届中国标准化论坛论文集，2015.

[3]吴巍，吴明光.国内三种智能家居网络协议综述[J].电器与能效管理技术，2007（2）：24-27.

[4] J.Hosek， P.Masek， D.Kovac. IP home gateway as universal multi-purpose enabler for smart home services[J].Electrotechnik &Informationstechnik，2014， 131（4）： 123-128.

[5]吴佳兴，李爱国.基于云计算的智能家居系统[J].计算机应用与软件，2013，30（7）：240-243，314.

[6]张秋伟.智能家居的体系结构及关键技术分析[J].数字技术与应用，2016（7）：215.

[7]汪海，王强，薛勇，等.浅析智能家居的有线技术形式和无线技术形式[J].电器应用，2016（2）：31-35.

[8]孙杰贤.智能家居无线组网之争[J].中国信息化，2015（11）：39-41.

[9]乔朝阳.智能家居的物联网世纪[J].现代经济信息， 2014（24）：397.

第6篇：智能家居设计论文范文

关键词：智能家居；室内设计；应用

目前，智能家居的形式正在被人们所了解和接受，越来越多的装修公司在做室内设计时会采用到智能家居设计。智能家居形式不断发展，智能化的设计在房屋装修设计过程中的应用不尽相同，因此对智能家居在室内设计中应用的研究具有鲜明的现实意义。

一、智能家居

智能家居是现代计算机信息技术与传统家居体系结合的产物[1]。家庭成员可以根据自身需要，通过计算机、网络通讯技术将手机、遥控器与灯光、电视等设备相连，再通过网络化综合智能控制和管理，依照事先设定的指令完成一系列操作，从而方便生活。智能家居作为一个新兴产业，随着智能家居市场的推广普及产业前景必然是光明的。国内优秀的智能家居生产企业越来越重视对智能家居市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚。智能家居从人们最初的向往，到今天真实的走进了人们的生活，经历了近12年的发展，经历了一个艰难的过程。

二、智能家居在室内设计中的应用

现代房屋装修重点包括卧室、厨房、卫生间等，当然智能家居在这些方面的应用是有所差别的。

1、智能家居在卧室的应用

卧室作为家庭休息的必要部分，卧室的设计就要求其具有相当程度的舒适性。因此在卧室的智能化设计上需要充分考虑卧室内的照明情况和空气质量。从室内照明这个角度出发，现代智能设计通常采用双路开关来控制主卧和客卧的两路灯光。在卧室灯光的设计上可以像现在大多数KTV一样设置多种情景模式，比如看书模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成员选择在卧室内看书，只要按下床头灯的看书模式，室内的灯光就会变得明暗适中；如果选择浪漫模式，室内的灯光就会忽明忽暗，来回闪烁；如果选择起夜模式，卧室通向卫生间的灯就会依次慢慢点亮，随后再依次暗下来，回来时也一样，直到你躺在床上按下睡眠模式，室内的灯就全部熄灭[2]。当然，说到室内光亮就不得不说到窗帘。现在智能家居设计通常会采用自动窗帘对室内采光的强度、角度进行控制，窗帘由单片机控制、电动机驱动，住户可以利用遥控装置来设定窗帘拉合的时间，这样就可以根据一天中太阳在各个方位的时间来设定遥控装置，从而实现窗帘的自动拉合。从空气质量这个角度出发，智能家居设计会采用在室内安装控制系统的方式来提高室内的空气质量。比如，借助遥控装置，业主可以对待定时间段室内氧气含量进行控制，到这个时间点室内的控制系统会自动输送氧气，从而实现卧室内空气的持久清新。

2、智能家居在厨房的应用

随着智能家居被广泛认知，人们在对厨房进行装修时也提出了新的要求，智能厨房开始的被人们所需求，厨房的智能化设计形式也在慢慢发生改变。厨房作为家庭享受三餐的必备房间，在对厨房的智能化设计上需要充分考虑到厨房卫生问题和厨房的安全问题。因此，从厨房的卫生角度出发，智能家居设计可以在厨房安装一个垃圾处理器，通过条件设定，将垃圾进行分类回收。可回收转化的一类还可以安装转化装置，将垃圾装换成其他能源，实现节能环保[3]。从厨房安全角度出发，可以安装智能检测装置，严格监控厨房内燃气的泄露情况，一旦发现泄露情况立刻发出报警信号。同时，这种检测系统也会严格检测各个水龙头的漏水情况，一旦漏水会立即向房主的手机发送短信通知。当然，智能家居对厨房食物烹饪的智能化是必不可少的。在厨房中使用智能电器，只要将做美食所需的食材按量放在智能电器里，轻按开关，即可坐享其成。

3、智能家居在卫生间的应用

依照今天人们对于生活质量的要求，卫生间不再是单纯的用厕、洗澡的场所了，人们会越来越关注它的便捷、健康和舒适程度。从便捷的角度出发，在卫生间的智能化设计上通常会采用红外线感应器和无线开关控制来设置灯光。这样的设置方便用户在使用卫生间的时候便利的灯光开启，用户不再需要亲自触碰开关，而是走进卫生间内，灯自动亮起，马桶等一系列设备开始工作，而当红外线感应器感受不到有人活动的迹象，灯光设备就会自定关闭[4]。健康的角度出发，对卫生间的智能化设计上可以安装自动化设备。比如安装智能马桶，其功能的智能化十分强大，可以对如厕者进行温水清洗处理，又可以对如厕者进行按摩，还可以对人体进行健康监测，远程医疗诊断系统能实时检测使用者的尿样并进行数据传送，监测健康情况。从舒适的角度出发，智能家居在对卫生间的设计上可以通过安装智能控制音乐系统，这样用户在洗浴或如厕时可以播放音乐、收听广播，用以减轻疲劳，转换心情。

三、智能家居在未来室内设计应用上的发展

现代人对智能家居有了越来越多的了解，以前只能在展销会上看到的智能家居设计逐渐走进了我们的生活，就目前的发展情况来看，未来的智能家居在室内设计上的应用将更加灵活多样[5]。未来的智能家居在室内设计上空间将更加灵活，在不同的条件下，可以产生不同的虚实变化。未来的智能家居在室内设计上也将更加注重环保，以不同的监控检查设备对家庭的水、电、空气、阳光等实现监测管理，减少不知不觉中的浪费，实现节能环保。未来智能家居将会呈现出感知更加智能化的趋势。传感技术不断发展进步，智能家居传感终端将对环境感应更加灵敏，加之以现代通讯技术的进步，未来的智能家居将通过4G手机完成可视对讲，家电的远程遥控。

四、结论

时代在进步，经济在发展，科技在进步，人们对于生活质量的要求也在逐年提高。伴随着家居生活水平的不断提高，室内设计也在向着多元化趋势发展，智能家居的问世，让人们看到了便捷、舒适，环保的室内设计风向，尽管现在智能家居在室内设计上的应用还没有实现大众化，但是我相信，在今天这个科技迅猛发展的时代，智能家居在室内设计上的应用总有一天会走进千家万户。

作者:包颖 单位:长春理工大学光电信息学院传媒艺术学院

参考文献:

第7篇：智能家居设计论文范文

出席本次讨论会的领导和专家有中国建筑金属结构协会副秘书长、舒适家居分会会长、采暖散热器委员会主任宋为民，国家燃气用具质量监督检验中心副主任高文学，中国建筑科学研究院、国家建筑节能质量检验中心主任宋波，中国节能协会秘书长热泵专业委员会主任宋忠奎，中国建筑金属结构协会采暖散热器委员会常务副主任、舒适家居分会会长助理吴辉敏，中国建筑金属结构协会舒适家居分会副秘书长、采暖散热器委员会副主任王贺，国家建筑材料五金水暖产品质检中心谷秀志，中国热泵产业联盟副秘书长、国际铜业协会高效供热项目经理赵恒谊，天津市建筑设计院总工伍小亭，舒适云平台创始人、舒适家居分会专家智库成员何森，舒适家居分会专家智库成员、曼瑞德北京技术中心总监张保红，中国建筑上海设计研究院天津分院副院长李宝聚，舒适家居分会专家智库成员、北京新宇阳科技有限公司董王安生，国际金属太阳能产业联盟副秘书长陈讲运，舒适家居分会专家智库成员、上海惠顿工贸有限公司总经理颜惠平，舒适家居分会专家智库成员袁清，舒适家居分会专家智库成员、广东热立方热泵系统有限公司总经理童凤喜等，以及部分参编单位的代表近40人参加了本次讨论会。

讨论会上，宋为民会长介绍了该技术导则的编制背景。宋会长说：“近年来，随着生活水平的提高，我国居民在冬季采暖中需求不断提升，新装分户采暖系统在我国长江以南非传统采暖区域增速明显。从传统冷暖空调到电暖，燃气壁挂炉供暖、太阳能供暖、热泵供暖等多种采暖方式，在夏热冬冷地区的应用越来越多。而未来能源发展的方向是清洁、高效、节能、多元、可持续的。要因能制宜，各尽其用；因需制宜，各得其所；因地制宜，多元开发；因时制宜，梯级利用。应积极向消费者推广使用舒适、高效、节能而且人性化的取暖方式。对此，舒适家居分会向住建部申请了该项技术导则的编制工作。”

宋波主任介绍了该导则的准备工作情况和编制大纲；与会专家和部分参编单位的代表着重讨论了该导则的编制方向、主要技术内容、现有工作基础和需重点解决的问题；以及该项导则的编制分工和编制进度。

何森教授则就“舒适家居行业发展探讨”作了专题报告。何教授说：“什么是舒适家居？网络上有五花八门的答案。因为舒适家居行业所含行业多，涉及范围广，不同角度会给出不同的释义，缺乏一个整体的定位。同时，由于舒适家居是一个新兴的综合性行业，缺少标准、用户体验不佳、缺乏战略性指导和用户粘性问题，发展速度也受到很大的制约。”根据当前舒适家居行业发展现状，中国建筑金属结构协会舒适家居分会将组织业内专家学者和知名企业共同编制《中国舒适家居行业发展白皮书》，从顶层设计和定义舒适家居。并以“健康、舒适、智慧、绿色（生态）”为标准，符合国家政策方针，避免炒概念和恶性竞争，在互联网和物联网的基础上促进室内设计、装饰、材料、暖通、机电、智能和物业管理行业的相互融合，实现供给侧改革目标，为用户提供健康、舒适、节能、幸福的室内环境，科学引领舒适家居行业健康有序发展。

会上，与会专家和参编企业的代表就《多能互补分户供暖节能运行应用技术导则》和《舒适家居行业发展白皮书》进行了论，确认了编制思路和分工，同时向社会征集优秀的企业参与编制工作。

第8篇：智能家居设计论文范文

论文摘 要在国家推进信息化建设的大潮中,智能社区的构建成为信息化建设不可忽视的一部分。从构建智能社区网络系统的目的出发,分析论证构建智能社区需要遵循的原则,并提出智能社区网络系统构建的几点建议。

我国社区智能化起步比较晚,随着近年来国民经济的发展,人们生活水平逐渐提高,对住宅小区的智能化也提出了越来越高的要求。目前,我国智能化小区的技术水平还处于初级阶段,其相应产品的开发也还停留在单一功能阶段。因此,大力发展智能社区网络系统的构建,使小区智能化产品向集成化发展,由单一功能的专用产品向多功能集成化、一体化系统发展成为社区建设的重点。

1构建智能社区网络系统的目的

智能社区系统是将现代建筑技术与计算机信息网络技术及自动控制技术进行密切结合,为小区提供更完善的服务和管理,为居民生活提供智能化管理手段,提高社区的物业管理水平,以实现快捷、高效的物业服务,为居民提供更便捷、更安全、更舒适的居住环境。

1)物业服务与管理。包括如下几项:物业的综合信息服务,如收费、结算等信息服务;远程抄表及管理,如水、电、煤气、暖气的抄表与收费等;车辆的出行、停放管理;公用设备的监控和管理,如垃圾储运、园林浇洒、排污等;电子公告牌的管理、小区广播或音乐播放的管理等。

2)安全防卫。Www.133229.Com小区出入管理、社区周界防卫、电子巡逻、电视监控、对讲与门禁控制、防盗防宰报警、紧急求救等。

3)多元信息服务。综合信息网络,如电子商务、远程教育、远程医疗、internet等;公共电视、vod点播;开关的远程控制等。

4)家庭办公智能化。家庭远程办公、室内环境的调控、家电智能化控制等。

2构建智能社区网络系统需要遵循的原则

从构建智能社区的目的可以知道,社区的智能化就是为了综合提高居民居住环境的质量。因此,构建智能社区网络,应该遵循以下几个原则:

1)前瞻性原则。住宅智能化建设是以适应社会发展水平和居民生活要求为前提的,因此,构建智能社区要有前瞻性。例如,在上世纪80年代以前,中国家庭的家用电器是非常缺乏的,住宅建设也就无需考虑电气设备的所需的配套设施及放置空间,而近些年来,电视机、冰箱、洗衣机等家用电器已经普及到家家户户,因此,住宅建设中就要通盘考虑相应的配套措施。如电话、电脑的布线及相关信息的接收平台等,都需要考虑在内。此外,小区是一种使用寿命很长的大件商品,所以,要选择具有一定超前性的智能化系统技术和智能设备,以免因为技术的落伍造成智能化社区性能太低而被淘汰。

2)成熟性原则。在考虑技术设备前瞻性的同时,也要注意所选技术的可靠性和成熟性,保证智能设备运行的稳定性,实现最大的投资效益。

3)兼容性原则。作为依托与计算机网络技术的智能化设备系统,因其技术更新换代升级比较快,所以,无论是系统设备还是操作软件,都要具有很强的兼容性,以避免因为硬件种类的不同而系统不兼容。

4)升级性原则。伴随着社会的不断发展与进步,社区智能化系统的规模、技术水平、功能都将不断的提高,居民对住宅社区的智能化需求也将不断变化,因此,智能社区系统要把未来的可能性和系统的适应性放在一起考虑,以满足智能化小区服务的升级发展要求。

3构建智能社区网络系统的建议

构建智能社区网络系统不但是企业单方面关注的课题,也是政府加快信息化建设的重要内容,而且构建智能化社区也要综合社会发展的各种因素,要统观全局、科学规划,加速发展社区的智能化。

1)政府与企业形成联盟,共建智能化社区。社区智能化是政府推进社会信息化发展的重要内容,也能够更好的满足居民的生活需求,提高人们的生活水平和生活质量。同时,社区智能化建设也为企业开辟了一片新市场。如果政府能够积极引入企业投资,在相关项目上鼓励企业积极参与,并给予企业以政策支持,不但可以减轻政府信息化建设的负担,还能壮大社区信息化建设的队伍,为企业发展创造更多的机会。

2)因地制宜,科学合理的选择发展模式。因为每个国家的具体状况不同,因此,各个国家的社区智能化发展模式也不尽相同。中国是个幅员辽阔的人口大国,地区经济发展水平、居民生活质量及地域特点有很大的差距,所以,在构建社区智能化系统的发展模式时,绝不能一概而论。一定要根据不同地区的经济发展水平和地域特点,制定相适应的发展模式。可以根据不同地区的具体情况,借鉴国外的某些比较成熟的社区智能化发展模式,会起到事半功倍的效果。

3)完善宣传模式,加大宣传力度。目前,我国很多地区都已开展了社区信息化服务工作,如社区网站、社区娱乐系统等,为市民提供了各种智能化服务(餐饮、教育、维修、家政等)。但是因为没有健全的宣传系统,宣传方式单一,宣传力度不够,很多居民并不了解社区所提供的这些服务,这就使得很多社区的智能化设备形同虚构,没能充分发挥其应有的作用,导致参与企业投资效益很低。这样,肯定会影响企业参与的积极性和热情,也未能够达到社区信息化利国利民的目的。所以,应该加大社区智能化的宣传力度、完善宣传模仿,让社区居民都能够了解并意识到智能化服务带给他们的便利和好处,并促使其尝试使用。

4)利用智能化设备提供教育学习机会。随着我国计算机网路技术的发展和信息化产品的普及,网络成为最便捷、信息量最丰富的媒介。如果能够通过社区服务网站提供居民所需要的信息,将会迅速的促进社区智能化的发展。针对我国目前部分中老年居民缺乏使用互联网能力的现状,还可以通过社区智能设备,为居民提供网络教育培训,给居民提供学习的机会,这将会培养社区居民使用互联网的能力和习惯,促进社区智能化的普及和应用。

参考文献

[1]韩玉坤.居民社区网络管理平台的开发[j].信息技术,2006,06.

[2]李凤安.网络社区建设的实践与探索[j].辽宁工学院学报,2007,03.

[3]孙春燕.智能化社区信息网络系统的构建[j].电脑与信息技术,2006,01.

第9篇：智能家居设计论文范文

记者：本次广州建筑电气展汇集了众多国内外的智能家居品牌和产品，立维腾此次参展的看点主要集中在哪些方面?

邓子文：众所周知，立维腾拥有不同种类且丰富的产品线，如布线、配线的应用、能源管理等等。在此次光亚展上，立维腾也重点推出一些新产品和系统解决方案，我们在美国总部已经将原先的灯光部门整合成为灯光能源解决方案部。

这次我们的重点主要是围绕在智能化产品方面，例如报警器平布概念、无线感应器等，在智能家居平台的基础上，重点突出了酒店客房控制系统，从各个方面来完善立维腾的产品生产线。相比较于国内的同类企业，我们更侧重于产品线的衍生和创新，从而不断带给客户全新的体验。

记者：去年4月，立维腾宣布DHC“智寓”家居控制系统登陆中国市场，也以此拉开了美国立维腾全面进军国内智能家居市场的序幕。经过一年多的发展，目前”智寓”系统的市场反响情况如何?

邓子文：在目前的家装市场上，伴随着对精装房需求逐年增加的总体趋势，房地产开发商在此方面的需求也随之呈现扩大化趋势。

立维腾自从去年4月份推出DHC“智寓”家居控制系统并登陆中国市场以来，到目前为止，在市场上取得了超乎想象的整体效果，在全国各地已经成功安装DHC家居控制系统的楼盘案例达几十家，其中就包括北京非常知名的“国奥村”项目。

刘钢：此外，通过不断的宣传，今年下半年我们将还有很多的项目，现在立维腾也同很多国内一线房地产开发商建立了紧密的战略合作关系，开展样板项目建设。在一些大的项目上，我们参考样板间与开发商一起共同探讨，从而利于今后产品的研发和选用。

记者：随着iPad风靡国内市场，在其平台基础上的控制软件研发也同样为国内外智能家居企业所关注；与此同时，越来越多的影音集成商也开始将目光投向智能家居，他们更加重视系统的集成影音能力。对于这些智能家居市场出现的新变化与新契机，立维腾是会有具体的产品线延伸计划?还是会做好相应的系统融合工作?

邓子文：据了解，在国内智能家居市场当中，大部分企业并不具备全系的产品线延伸，有些专注于智能家居，有的则专注于灯光控制或是影音方面，在整个产品线里完全围绕电子领域的不是很多。

实际上，我们主要根据的公司整个战略规划来行进市场扩展的，而不是盲目的追随：在公司今年的经营策略中，主要围绕两个方面，一方面，以客户为中心，另一方面，以市场为中心。

众所周知，客户有来自不同的群体，有的需要终端控制产品，有些倾向选择灯光系统，当然也有看重行业解决方案，商业建筑应用等等，在这样的情况下，比如在智能家居领域，我们会根据精装房的客户需求来制定相应的解决方案。总之，会因客户情况的差异，提出自己独特而有针对性的解决方案。

记者：在去年立维腾宣布DHC“智寓”上市的同时，立维腾与科宝博洛尼的渠道网络合作也全面展开，目前这一合作的收效情况如何?您如何看待设计师在智能家居推广过程中发挥的作用?

邓子文：除了和开发商寻求项目合作外，我们也在与博洛尼等家装公司建立渠道合作关系，并通过在媒体宣传、网络合作的方式，来提升立维腾的品牌形象，例如我们近期在央视做的一套电视节目：“智能改变生活”，主要围绕谈论智能家居该如何运用。

众所周知，掌握业主第一手信息并与业主进行深度交流的都是设计师群体，无论是房屋的整体风格，还是产品的选用上，设计师会从他们的专业方面能给业主更多的建议，在取信度上，相比较集成商和一些其他的渠道更具有明显的优势。

刘钢：就以卖一个开关为例，有了设计师的指引，它可能会从家装的风格上、整体美观布局的角度来推荐给客户，而我们可能从产品的功能、设计元素上来进行推销，相比较而言，前者往往会起到事半功倍的效果。所以说设计师在整个智能家居的产品推广过程中起到至关重要的作用，下一步我们也会更加侧重于加强和一些家装公司的设计师群体建立合作伙伴的关系。

记者：除了与博洛尼进行渠道网络合作以外，立维腾在DHC“智寓”家居控制系统的市场推广工作中，是否将建立覆盖区域市场的经销商渠道体系?立维腾在选择区域合作伙伴方面主要看重哪些因素?

钱进：在DHC“智寓”家居控制系统的市场推广工作中，我们和一些开发商建立了良好的合作关系，他们在产品的样板间的渠道上能够更好的展示智能家居的整体实效感，给客户带来视觉和感受方面的有力体验，此外，我们也需要一些市场经销商来从销售渠道上来做深层次的产品销售。二者结合，共同推动前进。

在立维腾的合作伙伴方面，现在很多商家都注重于体验式营销解决方案，那么，开发商在此方面就要具有相应的样板间来供客户来体验，感受在安装后产品的真实效果，有这个体验的过程，才能从整体上提升产品的知名度和楼盘的档次。