| 题 目： | 一种基于物联网的智能家居系统设计 |
| 学 院 | 专 业 | |||
| 班 级 | 学 号 | |||
| 学生姓名 | 指导教师 | |||
| 开题日期 | ||||
（一）课题研究来源
人类已进入21世纪，现代科技力量打破了传统的时空界限，借助网络和飞速发展的信息技术，人们可以足不出户纵览全球。电子商务、远程教育、家庭网上办公、网上购物、网上旅游聊天、社区智能管理等等，以超乎想象的速度改变了人类的生产、生活方式，更深刻地影响到人类的思维模式和生存状态。为了适应信息化时代要求，在家居方面，世界上一些科研机构已经将智能大厦的概念和模式引进智能小区，并进一步引进家庭，由此产生了智能家居这一概念。
智能家居控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。
（二）课题研究的目的和意义
现代社会，商品经济竞争日益激烈，工作节奏不断加快。对于全身心投入竞争的人们，家务工作方面必然力不从心，家务管理因此就显得尤为重要。智能家居控制器可以提供智能控制方案，使家庭主人在处理家务方面，即快捷又省力。还提供舒适健康的环境，可以监视室内的温度、湿度，进而控制空调机的运行，达到人工模拟大自然的气息。使人们将来足不出户就能体验和享受到身临大自然的美好境地。加大了处理紧急情况的力度、增强了住户无人在家时的安全感，使人们能够全身心地投入工作，从而提高生活质量。住宅智能化控制的开发与建设是21世纪发展的必然趋势。由于信息技术的大力普及和应用，极大推动住宅小区智能化建设的进程，更为住宅小区智能化提供了可靠的技术保障，实施起来更加容易和简捷。智能信息家电及智能家居系统具有安网作为主干网，实现交互式数字视频业务。
智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、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。还将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换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，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，甚至为各种能源费用节约资金。
| （正文宋体小四开头空两格，行间距固定值20磅行距。） |
| 二、国内外研究现状： （一）国内研究现状 20世纪90年代后期，我国的智能小区日益兴起。众所周知，我国的智能化住宅建设最早起于上海、广州和深圳等沿海城市，并逐渐向内陆发展。在97回归之际，在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示范工程”，揭开了全国智能小区发展的序幕。1999年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化走进了千家万户，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。据建设部要求，截止今年，我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备，大中城市中50%的住宅要实现智能化。 智能家居对我国来说还是新鲜事物，目前正处于初级阶段，有关的系统理论还在不断发展、完善。随着智能家居的新技术、新产品日新月异地发展，对它的认识也将不断提高和深入。 （二）国外研究现状 1984年，世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格州落成，这栋意义非凡的建筑只是对一座旧式大楼的一定程度的改造而完成的。它只是采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监控，并提供语音通信、电子邮件、情报资料等方面的信息服务。2000年，新加坡有近30个社区的约5000户家庭采用了这种家庭智能化系统，而美国的安装住户高达4万户。2003年，网络化家居的建设带来了高达4500亿美元的市场价值，这其中有3700亿美元是智能家电硬件产品的价值，剩余的部分则是软件和技术支持服务的费用。现在，国外的智能家居系统技术己日趋成熟，预计今年，50%以上的新房将具有一定的“智能型家居”功能。 在智能家居系统研发方面，美国及一些欧洲国家一直处于领先地位。近年来，以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批国外知名企业，先后挤身于智能家居的研发中。例如:微软公司开发的“梦幻之家”、摩托罗拉公司开发的“居所之门”、IBM公司开发的“家庭主任”等均已日趋成稳得技术强占家居市场。此外，日韩新等国的龙头企业纷纷致力于家居智能化的开发，对家居市场更是跃跃欲试。 |
研究内容：
本课题主要研究的是基于物联网的智能家居系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、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。还将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换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，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，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、远程遥控、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。
创新：
| 本系统应能够实现远程控制和智能自动控制功能，远程控制主要通过Internet和GPRS无线传输技术由PC或手机等终端设备操作控制，智能自动控制主要体现家电设备能够根据预设场景而实现自动开关调节等功能。 |
| 四、课题的研究方法： （1）观察法：观察现有智能家居系统，了解智能家居的构成、功能； （2）文献法：阅读大量有关智能家居、物联网的书籍、论文、期刊，储备有关知识，对研究课题有更深入全面的了解； （3）案例研究法：在网上搜索有关智能家居的案例，予以研究借鉴； （4）比较研究法：通过比较各种设计方案的优缺点和各设备的性能以确定合理的设计方案和设备型号。 |
| 五、研究计划及预期成果： 1、研究计划： 第五周：熟悉题目并查阅资料； 第六周：完成毕业设计开题报告； 第七周：选择系统的主控部件，做出中心控制部分硬件设计； 第八周：完成各子系统的设计； 第九周：编写程序，完成整个系统的设计； 第十、十一周：整理设计文档以及原理图绘制； 第十二周：撰写论文； 第十三、十四周：修改论文，准备毕业答辩。 2、预期成果： 由于对物联网、智能家居等新热点了解不多，对无线通信技术、家庭网关等非本专业知识不够熟悉，在设计前期花了大量时间查阅资料，未能按进度计划完成整个系统的设计，但会努力在设计截止日期前完成并达到预期效果。 |
[1] 张毅刚 彭喜元 彭宇. 单片机原理及应用. 高等教育出版社.2010
[2] 熊幸明. 电气控制与PLC. 机械工业出版社.2011
[3] 周杏鹏. 传感器与检测技术. 清华大学出版社.2010
[4] 胡玉玲 史晓霞 庄俊华 译. 家庭布线. 中国电力出版社.2007
[5] 韩江洪 张建军 张利 魏振春 魏臻. 智能家居系统与技术. 合肥工业大学出版社.2005
[6] 谢自美
| .电子线路设计.实验.测试.华中科技大学出版社，2000. |
| 七、指导教师评语：
签 名: 年 月 日 |
| 八、教研室审核意见
签 名: 年 月 日 |
