内容发布更新时间 : 2024/5/24 20:40:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于无线传输技术和Android系统的智能家居系统设计

一、课题来源及研究的目的和意义

（一）课题来源

本课题的题目为“基于无线传输技术和Android系统的智能家居系统设计”，

来源于机器人技术与系统国家重点实验室开放课题。针对我国的国情和居民的生活水平，提供一个完善的、合理的、便捷的智能家居控制系统解决方案。

（二）研究的目的和意义

1、研究目的：

随着人们生活水平的不断进步，以及计算机和网络通信技术的迅速发展，对于家居环境信息化程度要求也日益增高。人们希望随时随地控制家居，创造更加智能化、自动化、人性化的居住环境。人们希望远程控制电饭煲、热水器等，回到家便可以吃饭洗澡；希望远程监控室内环境，随时了解家庭情况，尤其是家中有孤寡老人或小孩子；目前，智能家居已经可以与家庭外部环境进行信息的交互，使得这一切逐渐变为现实，正逐渐改变人们的工作方式和生活方式，家庭的自动化、智能化将逐步进入人们的日常生活。如何将信息产业的最新成果，应用于构建一个舒适和谐的家居环境，已日益引起人们的关注和重视。传统的家庭电子电器类产品具有单个控制的特点，无法进一步构成网络，和外界进行信息交互。“智能家居”[1]概念的提出，改变了这种状况。智能家居系统可以将相对独立的电器产品“智能”地连接在一起，提供全方位信息交换功能，帮助家庭内部及外部实现信息畅通，从而优化生活环境，提高生活质量。

2、研究意义：

智能家居即利用先进的计算机技术、网络通讯技术[2]、综合布线技术[3]、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。

与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间：为人们提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生

活的方便性和安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

住宅的安全监控和防盗是智能家居的另一主要功能，智能家居通过布置在家庭控制网络中的烟雾、温度、可燃性气体等传感器甚至摄像头等监控仪器，能够实时监测住宅情况，在出现危及住宅安全的火灾、煤气泄漏、盗窃等情况时，能及时通知家庭成员。

二、国内外研究现状及评述

（一）国外研究现状及评述

智能家居技术的出现源于上世纪八十年代，1984年在美国康涅狄格州（Connecticut）的首府哈特福德市（Hartford）[4]，美国联合科技公司（United Technologies Building System，UTBS）建设了City Place Building[5],首次向全世界展现了智能家居概念在建筑设施中实现电子化和信息化的应用案例，这一将建筑设备与信息技术（Information Technology，IT）[6]相结合的建筑成为了世界各地争相研究和建造智能家居的潮流开端。在此之后欧洲、日本、韩国等一些发达国家和地区也陆续推出了一批智能家居解决方案，并制定了相关的协议和标准

[7]

。一些国外的大公司如IBM、Google、Microsoft、TELETASK、Honeywell、

Motorola、Siemens、Panasonic、Samsung、LG、Merten、NICO[8]等先行企业已在智能家居领域获得一定的研究成果和实践经验，其中比较成功的智能家居产品有：美国IBM公司研究开发的梦幻空间（Dream Space）工程[9]和网络化智能家居产品[10]：霍尼韦尔（Honewell）公司[11]设计研发的家庭自动化工程：摩托罗拉（Motorola）公司推出的智能家居工程[12]：Microsoft公司的创始人比尔盖茨耗时七年多、耗资六千多万美金建成的豪华宅邸以及描绘了智能家居设计理念的《未来之路》（The Road Ahead）[13]一书；科罗拉多州博尔德市开发出了“自适应”功能的房屋并设计了ACHE系统[14]；佛罗里达Helal等人设计开发的“Gator-Tech智能家居”项目[15]；马萨诸塞大学Amherst校区的多代理系统实验室已经开发了一种分布式自主家居控制代理，并部署在一个模拟的智能家庭环境中[16]；比利时唐太子（TELETASK）公司结合遥控器和触摸屏设计研发的家庭自动化系统[17]；德国莫顿公司利用ETS工具软件[18]进行系统配置和功能配置的EIB智能家居控制系统[19]和产品数据库[20]；新加坡尼科（NICO）公司在Lon Works技术基础上

开发的智能照明控制系统等[21]。

（二）国内研究现状评述

虽然智能家居在中国的发展起步较晚，但随着经济发展、技术创新和社会进步，在目前综合国力和国内政策的支持下许多科研单位都纷纷展开对智能家居的研究[22]，更有一些先行的家电企业、电信运营商和高新技术企业都先后投入和开发了各自的智能家居实施方案，建设智能家居将成为未来智能小区发展的趋势，利用计算机技术、自动控制技术[23]、通信技术等现代化的科学技术手段对智能家居进行优质管理成为了热门的研究方向和核心的设计方案

[24]

。例如，上世纪九十

年代末青岛海尔公司推出了“U-home”[25]智能家居终端解决方案，它通过U型家庭网关将家用电器和一些安全控制设备组成家庭内部网络，提供外部网络接口允许用户通过电脑、手机、短信和移动掌上电脑（Personal Digital Assistant，PDA）来完成集中控制和管理[26]；福建振威安全技术发展有限公司设计开发的居逸E-1500和E-3000智能家居系统[27]以及冠林科技有限公司推出的AH8000数字家居系统[28]；广东安居宝数码科技股份有限公司将楼宇对讲系统和安防报警系统[29]作为开发核心主打的安居宝智能家居品牌设计和海信科龙公司独创开发的厨房智能控制多媒体系统[30]；上海索博智能电子有限公司生产了包括PLC-BUS、EON3和S-10等多个品牌的智能家居产品；深圳波创科技发展有限公司（Bechamp）自主设计研发的“波创EHOME智能家居”系统[31]等。同时我国的许多科学工作者开始对智能家居中的关键技术进行研究探讨：2001年，习勇[32]等在《利用电话，电脑，电力网的智能家居系统》中阐述了结合公共电话网、国际互联网和电力网的智能家居系统组成与结构；2005年，韩江红[33]等在《智能家居系统与技术》中深入研究了智能家居的系统组成和技术构架；2007年，宇启家在《基于ARM及GPRS的智能家居系统的实现》中介绍了一种基于嵌入式微处理器ARM（Advanced RISC Machine）架构和GPRS（General Packet Radio Service）网络通信技术的智能家居系统；2010年，童晓渝[34]等在《物联网智能家居发展分析》中阐述了物联网与智能家居系统的关系，并给出了智能家居系统的发展方向。这些科学工作者在智能家居系统中加入了先进的科学技术，他们的详细论述和研究成果为智能家居系统的开发应用奠定了良好的基础。