智能家居系统的设计开题报告

 2022-04-02 22:12:09

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

随着社会不断发展,人们生活水平不断提高,当前社会的主要矛盾也发生了根本性的变化,人们对美好生活有了更高的要求,希望生活变得更加便利、智能及高效化、智能家居逐渐走进大众的视线,受到越来越多人的关注。

智能家居理念起源是很早的,1984年美国将建筑设备逐渐信息化,第一座智能化建筑诞生了,建筑中运用计算机、通信、图像显示、控制技术的集中使用使建筑设备智能化。给人们生活提供舒适、高效和经济的环境。在此之后智能建筑流行于世界建筑界,发达国家智能建筑得以积极发展,在此之后智能建筑真正掀起智能家居的热潮。

智能家居大致经历了四个阶段:家居自动化阶段、单品阶段、物联网阶段、人工智能阶段。国内外智能家居发展有不小差距,国外技术比较成熟,但研究方向也不同,美国公司侧重于保护功能的测试和应用,欧洲公司侧重于使用远程控制,亚洲三星公司非常深入地探索智能家居,以开展相关的研究产品。

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2. 研究的基本内容和问题

本设计是构建智能家电控制和安全监测系统。其中家电的智能调节,主要的研究方向为灯光的控制;安全监测主要的研究方向为夜间安防。本系统通过传感器感知外部环境变化,采集信息后,若发现室外声音出现或室内光亮变动和人员信息变化,以及室外非法入侵和室内火灾以及空气中的成分超标,做出相应的反应。

1. 通过传感器检测室内环境信息

2. 以单片机为核心,可以控制照明电路、家庭电器开关

3. 使用语音模块实现智能灯光控制

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3. 研究的方法与方案

本课题的主要研究任务是实现照明亮度的调节与安全防护为一体的智能家居系统,贯彻绿色环保与节能的理念。设计方法是:以单片机为核心,传感器为感知器件,对室内外环境信息进行采集,进而控制和发出报警信息。

硬件设计:系统硬件由传感器模块、单片机控制模块、实现智能家居系统的功能。

单片机控制模块:stc89c52芯片为核心的单片机

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4. 研究创新点

[1]安珀.一图看懂智能家居在美国的地位[EB/OL].[2015-04].http://www.199it.com/archives/273852.html

[2]周晓伟,蔡建平,郑增威等.基于ZigBee传感网的楼宇智能照明控制系统的设计与实现[J].计算机工程与科学,2009,31(8):150-152

[3]蒋小洛,胡大可.智能家居系统中的远程灯光控制[J].中国照明电器,2005(12):18-20

[4]Daniel Minoli.Positioning of blockchain mechanisms in IOT-powered smart home systems: Agateway-based approach[J]. Internetof Things,2020,10.[5]朱蕤,张常年. 基于AT89C51单片机的温度传感器控制电路[A]. 中国通信学会青年工作委员会、北方工业大学信息工程学院.2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C].中国通信学会青年工作委员会、北方工业大学信息工程学院:中国通信学会青年工作委员会,2007:6.

[6]刘萍,王江明.单片机技术在智能家居中的应用与发展[J].科技创新与应用,2020(25):183-184.[7]何孟凡,高国伟,王世峰,张栋梁.智能家居防火防盗系统[J].传感器世界,2017,23(02):12-16.

[8]Cheong Ghil Kim,Kuinam JKim.Implementation of a cost-effective home lightingcontrol system on embedded Linux with OpenWrt[J].Personal and ubiquitouscomputing,2014(18):535-542

[9]葛彩娟.Zigbee技术在智能家居控制中的研究与应用[D].天津科技大学,2017.1-70

[10]程望斌,刘硕卿,汤姗姗,刘碧篮,全思燕,王曾盛.基于单片机的智能家居防火防盗系统设计[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2019,32(01):39-42.

[11]杨海川.基于物联网的智能家居安防系统设计与实现[D].上海交通大学,2013.1-78.

[12]黄洁,王青青,刘富杨,李杰,杨文耀.基于51单片机的家庭智能安全防护设计[J].无线互联科技,2018,15(19):159-160 163.

[13]姚钢,李泽彬,黄奇,姚有峰.基于物联网技术的智能家居安防系统设计[J].物联网技术,2020,10(07):79-81 84.

[14]王旭东,张学义,赵双乐. 基于单片机的家居型火灾自动报警系统[J].大陆桥视野,2016(2):91-92.DOI:10.3969/j.issn.1671-9670.2016.02.077.

[15]王威宇,董超群.基于ZigBee的展览馆智能安防系统设计[J].自动化技术与应用,2021,40(02):148-151.

[16]Daniel Minoli.Positioning of blockchain mechanisms in IOT-powered smart home systems: A gateway-basedapproach[J]. Internetof Things,2020,10.

5. 研究计划与进展

2021年1月14日-2021年2月28日,有针对性的学习课题相关资料,学习相关学科的基础知识,学习实验所需软硬件的相关知识。

2021年3月1日-2021年3月15日,设定实验方案,采集实验数据。查阅资料,撰写并提交开题报告。

2021年3月16日-2021年4月20日,进一步理论分析,进行实验,开发相关软硬件系统。

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