物联网智能家居作业

物联网工程案例分析——鑫安三层别墅智能家居摘要本论文主要选择了一个物联网工程案例进行分析，在案例背景中，对智能家居的概念进行了阐述，然后分析了随着人们的生活水平越来越高，对住宅环境的要求越来越高，比尔盖茨的豪宅以及近年来的智能家居的展览使得人们开始对智能家居产生向往，科学技术的进步为人们的这种向往提供了可能性，越来越多的房地产商在设计阶段考虑了住宅智能化的要求。我国物联网“十二五”规划为物联网产业的崛起创造了良好条件，作为物联网核心之一的智能家居得以切实有效地落到实处，目前国内智能家居企业逐渐增多，很多国外的智能家居企业也开始进驻中国。北京鑫安自控智能家居科技有限公司是中国最早从事自控系统生产应用领域的企业之一，综合竞争实力居领先地位，拥有较为完整的智能家居解决方案，成为了本文选择作为案例企业进行分析的主要原因。接下来，本论文对鑫安自控智能家居科技有限公司的一套三层别墅智能家居案例进行了较为详细的分析。分析部分包括五个方面：案例概述、案例实施方案、投资效益核算、优缺点分析、智能家居的未来。案例概述部分，本文分析了案例具备的系统，并对各系统的功能图进行了绘制，从中可以清晰的了解系统各功能之间的关系。然后本文分开来对各个系统所包含的功能、用户通过这些功能能够得到的体验进行了论述。案例实施方案部分，本文对系统结构图和硬件选型进行了分析。系统结构图部分，本文分别对智能安防控制，智能灯光控制、窗帘控制、紧急呼救、门禁五个系统的结构图进行了绘制，并对各系统实现功能的原理进行了分析。硬件选型部分，本文对各系统选用的硬件、放置位置、型号、数量进行了介绍。案例投资效益核算部分，本文对本别墅的投资进行了大概的核算，各个硬件的价格进行了大概的统计，最后统计出一套三层别墅智能家居大概成本在6万左右，而收费大概在10-20万（约数），可以看出本案例的利润是相当可观的。优缺点分析部分，本文认为三层别墅智能家居案例具备了智能家居的基本功能，是一套灯光控制方面较为完善、室内安防系统较为完备的经济实用智能家居解决方案，但相对于较为先进的智能家居系统而言，缺少自动控电、远程监控、自动浇花、背景音乐自控等系统，在门禁系统方面没有采用人脸识别技术、窗帘控制系统较为单一，紧急呼救系统不能在老年人晕倒的时候呼救。最后本文分析了智能家居的未来，本文认为智能家居从功能单一到全面化发展，目前处于蓬勃发展的过程中，并将会成为今后一段时间内中国市场发展的主流方向，同时带动相关产业的发展。同时本文认为智能家居会朝着两个方向发展：一方面价格更容易被普通用户所接受，安装更方便；另一方面智能家居会朝着集成控制的方向发展，用户对智能家居的控制和设定将会更加方便，消费者也会因此享受到轻松舒服、丰富多彩的家居生活。一、案例背景智能家居（smartHome），又称智能住宅。通俗地说，它利用先进的计算机嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起，使用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过无线遥控器、手机、办公室PC机控制家用设备运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。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；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，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，增强家居生活的安全性。关于智能家居，有广义和狭义两种解释，广义的智能家居系统实质上是指整个住宅小区的智能化，它需要整个小区有一个监控中心，而分散在各个用户家中的是各个监控终端，监控终端对各个用户住宅进行实时监控，监控信息传给监控中心，又监控中心负责对外网的连接和信息交换；狭义的智能家居系统是指单用户的家电网络化，不考虑整个小区，而是站在单用户家庭的角度，它涉及的范围较局限，研究的内容包括家庭网关（负责用户控制信号及家电反馈信息的接收和转发）的实现，家庭网关与外网的连接技术，分控终端（与家电设备直接相连，控制该家电设备）的实现，以及家庭总线技术（家庭网关和分控装置由家庭总线相连）等。自比尔盖茨耗资六千万美元，于1997年在华盛顿湖建成智能豪华住宅以来，智能家居便成为人们心中的幻想，而伴随着居民对住宅环境要求的提高，科学技术的进步以及房地产业的发展，众多的商家正逐渐将这种幻想变为现实。现在，越来越多的房地产商在设计阶段，就或多或少的考虑到了住宅智能化的要求，为中高档小区配备比较完善的智能家居系统。而系统所带来的舒适、安全、方便和高效率的生活环境，也正是人们所期待的。2012年北京安防馆上，智能家居馆的盛况至今让人记忆犹新，智能家居已经不再局限于家电控制、灯光控制、窗帘控制，现在的智能家居通过物联网与云计算结合，把衣食住行的信息植入智能家居系统，智能家居将囊括人们生活中所有环节，包含生活健康、日常服务。智能家居企业也逐步从单独的产品线向综合的产品体系、整体解决方案开始过度。物联网“十二五”发展规划中明确指出：十二五期间，初步完成产业体系构建，形成较为完善的物联网产业链。智能家居作为与物联网密切相关的核心领域，也随着国家对新兴经济的扶持力度而迅速崛起。《物联网发展专项资金》、《智能家用电器的智能化技术通则》、《中国物联网产业发展年度蓝皮书》、《宽带网络基础设施“十二五”规划》、《智能建筑设计标准》等一系列与智能家居相关政策的陆续出台，让智能家居产业切实有效地落到实处。智能家居行业一方面在国家政策的激励下，另一方面在人民生活水平逐渐提高的条件下，智能家居企业越来越多，如：博远智家、海尔、慧豪智业、贝尔豪斯、屏芯科技、华居、Control4等。这些企业都能提供较为完备的智能家居解决方案，并出售相关产品，并向外招商。本案例选的北京鑫安自控智能家居科技有限公司成立于2004年，是专业从事智能家居控制系统科研、生产和销售业务的高科技企业，公司拥有多项自主知识产权如技术专利和实用新型专利、软件著作权等，是中国最早从事自控系统生产应用领域的企业之一，也是国内第一个专业的“智能家居”系统产品公司。综合竞争实力居领先地位，主要生产和销售智能中央控制系统、传感器自动识别系统、智能电动遮阳系统等产品。二、案例概述：本文将对一套鑫安三层别墅智能家居进行分析，这套别墅智能家居主要包括一下五个系统：智能安防控制，智能灯光控制、窗帘控制、紧急呼救、门禁。是一套比较实用的综合智能家居配置方案。系统功能图如下：中央控制主机总控软件身份识别自动控制自动灯光场景自动环境控制宅内人员定位智能照明系统通讯控制接口智能单联开关智能双联开关自动感应控制灯光场景控制个性化服务系统身份识别控制器身份识别读卡器识别主人及贵宾身份，提供个性化服务安防报警系统人体移动探测器烟雾感应探测器燃气泄漏探测器溢水探测器联动报警联动灯光及相关设备指纹身份注册指纹识别系统指纹锁识别主人及贵宾身份，系统自动开门硬盘录像机监控软件监控画面显示器感应控制互联网远程控制有线触摸屏控制场景联动控制网络模块控制信号无线发射触摸遥控器图2.1系统功能图1.智能安防控制鑫安智能家居安防报警系统，可确保每一个用户的生命财产的安全。智能家居安防系统为智能家居住户提供基础的家庭安保系统，可以对家中煤气、玻璃破碎情况、烟雾、CO、溢水等等情况进行监测，预防因为这些问题给人们带来的经济损失和生命危险。当家中有老人的时候，可以通过紧急求救按钮或者声音进行紧急呼救。当家中没有人的时候，可以通过人体移动探测器，探测家中是否有人，如果有人通过探测器，家中将会自动报警。2.智能灯光控制鑫安智能家居灯光智能系统控制更为营造出各种灯光场景加入高科技成份，主要房间可安装光电计数传感器，自动控制灯光，实现人来灯亮、人走灯灭，或可安装在走廊、楼梯等公共区域设置光电计数传感器，当有人走过时，自动打开前面的灯光，关闭身后的灯光，安装起夜模式探测器，当探测到起夜时，灯光自动打开，所有灯光控制面板的上按键，均可联动其他任意设备，比如可以设置当打开床头灯时，同时打开卫生间的灯，关闭卫生意的灯时床头灯打开。智能灯光控制还体现在可以通过鑫安智能家居管理系统软件或智能遥控器设置灯光亮起的条件。如，根据个人起居习惯设置为早上六点半壁灯自动亮起，5分钟后再自动关闭，那么早上六点半起床不需要开灯，穿好衣服后可以直接去洗漱，而不用关灯。如果习惯于手动打开开关，也可以将灯光设置为手动，例如晚上，系统自动调节到起夜模式，我们可以设置卧室床头灯同向联动，那么打开床头灯的同时，走廊和卫生间的灯也会同时打开，关掉床头灯则走廊和厕所的灯也会关闭。这个过程不可逆，也就是即使随手关掉厕所的灯，卧室和走廊的灯也不会关闭。3.窗帘控制系统鑫安智能窗帘控制系统包括:电动开合帘系统、电动卷帘系统、电动百叶帘系统、电动罗马帘系统、电动推窗系统、电动天棚帘系统、户外遮阳棚系统、户外百叶帘系统等等。控制方式：1、墙壁开关控制：通过鑫安智能控制系统里面的多功能面板可以控制本地的电动窗帘也可以实现组合场景群控、控制异地窗帘等等。2、遥控控制：可通过鑫安智能中控系统中的液晶遥控器、迷你遥控器、无线手持控制器、普通内置窗帘电机遥控器来遥控控制家里的电动窗帘及电动推窗器。3、定时控制：可通过鑫安智能控制系统里面的日程管理器定时控制家里的电动窗帘的开启和关闭，具体可以做到每个月的每一天的每一个时间点控制。4、自动感应控制：可通过鑫安智能控制系统中的人体移动传感器、光电计数传感器、风光雨传感器来控制家里的电动窗帘的开启和关闭。5、一键场景控制：可通过鑫安智能管理后台软件设定，设定之后可以一键控制窗帘的开启或关闭，也可结合鑫安智能家居的其他智能系统进行场景组合。6、电话远程控制：可通过鑫安智能管理后台软件设定，设定之后可通过远程电话进入到鑫安智能家居系统，鑫安智能系统会通过真人语音提示您控制设备需要具体怎么操作，方便简单。7、短信控制：可通过鑫安智能管理后台软件设定，设定之后可通过远程短信进入到鑫安智能家居系统，鑫安智能系统会通过短信信息与预置信息对比，对比成功之后系统会自动启动相对应的智能设备。8、远程网络控制：可通过鑫安智能管理后台软件设定，设定之后可通过远程网络进入到鑫安智能家居系统控制所有智能家居设备。9、集中控制：可通过鑫安智能遥控器、无线手持遥控器、液晶触摸屏控制器、迷你遥控器进行集中控制或单独分控。4.紧急呼救系统当家中出现老人摔倒、疾病或者家中出现火灾、煤气泄漏情况的时候，系统将自动报警，可以设置为现报告主人，由主人报警，也可以设置为，先报告主人，如果主人不进行信息反馈，就直接报警。5.门禁系统出入口门禁安全管理系统采用三星指纹锁、精密幕帘探测器、3光束红外对射杆等先进的门禁系统，并配有传感器借口模块，传递信息，如果有非法人员闯入可以进行报警。主人也可以通过无线安防遥控器对其进行控制，如果有朋友要来，主人不在，则可以由主人事先打开大门，让朋友入内。三、案例实施方案（一）系统结构图1.智能安防控制计算机主机无线路由器无线触摸控制器无线触摸遥控器匙扣控制器CAN通讯控制器光电信号采集器光电计数传感器光电计数传感器光电信号采集器光亮度传感器模拟量采集器智能家居综合布线箱液晶触摸面板智能警号玻璃破碎探测器煤气探测器烟雾探测器CO探测器精密幕布探测器人体移动探测器紧急求救按钮溢水传感器3光束红外对射有线护窗雷达本智能安防控制，可以通过煤气、玻璃破碎情况、烟雾、CO、溢水等传感器监测情况，预防因为这些问题给人们带来的经济损失和生命危险。当家中有老人的时候，可以通过紧急求救按钮或者声音进行紧急呼救。这些功能都是通过传感器监测，通过智能家居综合布线箱传递信号给无线路由器，再由路由器传给主机发出指令。安防模式下，当有人经过光电计数传感器的时候，会将有人经过的信息传递给光电信号采集器，通过CAN通讯控制器、路由器传递给主机，进行报警。2.智能灯光控制智能灯光控制系统系统结构图如下：计算机主机无线路由器无线分接器智能控制器无线触摸控制器无线触摸遥控器匙扣控制器灯光灯光智能开关智能开关CAN通讯