智能家居论文第1篇(全文1793字)
摘要：随着信息化、智能化的发展，智能家居这一概念逐渐成为了主流名词。本文是以树莓派为载体和中继的智能家居系统作品设计。在作品中，我们围绕树莓派开发板，运用嵌入式系统，基于Linux系统，运用Python语言，从而实现手机控制灯的开关、窗帘的升降和GPIO口的使用，收听豆瓣FM,以及报警系统等等。
关键词：树莓派；智能家居；Linux;可控灯；可控窗帘；可控电源；可控FM;报警系统；
前言
家居自动化的目标是让居家生活更加充满乐趣和效率，而智能家居技术正在通过引入“智能化”让这一切变为现实。充分利用了树莓派的开源特性，选择Linux作为底层系统。使用Python语言，充分利用了其便捷的语言特性。树莓派是一个完美的中继点，运用无线网络技术，实现了手机远程控制电灯，遥控窗帘，遥控开关从而给电水壶供电烧水，播放音乐来实现智能家居系统的娱乐功能，并实现报警功能，体现智能家居系统的安全性。
基于树莓派的智能家居系统开发充分利用底层系统的开源性来完成每一个细微的任务，将每一个细微的功能交互成一个整体的网络，达到智能化的要求。
一、走进树莓派
树莓派，是只有信用卡大小的卡片式电脑，基于Linux。开发过程中，选用树莓派的B型版，一款基于ARM的微型电脑主板，包括了一个ARM1176JZF-s700Mhz的处理器，一块VideoCoreIVGPU,512MRAM,以SD卡为存储系统，有两个USB接口和一个网口，可连接电源、键盘、鼠标和网线，同时拥有HDMI视频输出接口，整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备PC的基本功能。树莓派外部接口丰富，处理器、存储设备不够强大，但其价格低廉，为我们提供了一个理想的嵌入式开发平台。
二、智能家居系统
1、灯光模块
（1）电脑命令行控制
将灯的正极接在树莓派的Pin22(GPIO25)上，负极接Pin6(GND)，使用python语言控制GPIO25电平的高低，进而灯光的亮灭。
（2）开关控制
开关是对树莓派输入信号，因此要使用GPIO的输入功能，即将灯的正极与树莓派的GPIO25相连，负极与地相连，同时，将开关的一端与Pin1(3.3V)相连，开关的另一端与pin18(GPIO24)相连。在中断方式下编写python程序。使用时，运行ledstatus2.py,即可利用开关控制灯的亮灭。按下开关时，灯亮，再按一下开关，灯灭。
（3）使用WEBIO控制
用浏览器打开IP地址访问管理界面。
2、窗帘模块
本模块采用步进电机驱动，通过控制步进电机的转动来控制窗帘的升降。通过GPIO口控制步进电机的转动方向以及速度。
步进电机采用的驱动芯片是ULN20xxA,因此可用ULN20xxA设计一个驱动板，驱动板上有4个输入口:IN1~IN4,这4个口用来接树莓派的4个GPIO口，我们将树莓派上的GPIO17、18、21、22口分别接到步进电机驱动板上的IN1、IN2、IN3、IN4口，利用Pin2给步进电机提供5V电源。依次把驱动板的IN1~IN4置为高电平，就可以驱动步进电机，也就是说，要把树莓派的4个GPIO输出口依次置为高电平。
通过终端发送运行指令，来完成一次拉开或关闭窗帘的动作。
3、电水壶模块
利用GPIO接口控制电水壶开关的通断。当GPIO接口为高电平时，电水壶开关打开，电水壶的电阻加热，电水壶执行烧水功能，利用DS18B20检测温度，当温度达到100℃时，GPIO接口自动变为低电平，电水壶开关自动断开，停止烧水，执行保温功能，并启动报警功能，提醒主人水已烧开。当GPIO接口为低电平时，则不执行烧水功能。
4、音乐模块
本模块借助GitHub上的一个开源项目修改而来，可以实现利用豆瓣FM播放音乐，操作简单，把树莓派作为一个低功耗音乐电台使用，为家庭生活增添欢乐气息。
5、报警模块
本模块采用人体红外感应模块HC-SR501,本模块的核心器件是人体红外热释电传感器，将红外热释电传感器与蜂鸣器连成如下电路:
运行python程序后，红外感应模块每隔一定时间检测，如有人靠近，蜂鸣器则发出报警声，并在屏幕打印提示有人靠近，人若离开，则停止鸣叫，屏幕上显示没有人靠近。
6、远程控制
鉴于现在市面上Android手机比较普遍，在手机端远程控制方面，我们选择Android手机作为实验平台。通过树莓派Command和RPi_Automation手机端APP,可以轻松实现手机端对树莓派GPIO电平的控制，并且实现一键发送预先设置好的指令，以完成复杂任务。并且这些APP具有可编程性，可以根据自身需求来修改指令，从而满足不同人的不同需求。
通过手机端，可以远程控制电灯的亮灭，控制窗帘拉开或者关上，播放豆瓣FM,或者是控制热水壶烧水，从而大大方便了使用者的生活，解放了双腿，使生活更智能化。
三、软件源
树莓派搭载Debian系统形成的Raspbian系统，是官方推荐树莓派的首选操作系统。Python语言具有完全免费、面向对象、简单易学、可移植性强等特点，并且可实现对硬件底层的访问和控制，是基于树莓派控制硬件的不二选择。
四、总结
本文充分展现了家居智能化的概念，总体来说，我们成功搭建了一个智能家居模型和软件平台。在硬件方面，我们做到了以树莓派为控制器，以电脑和手机等不同终端的控制方式，成功实现了对灯光、窗帘、电水壶的控制，并且实现了音乐播放功能和报警功能，将智能家居的理念做到了实处。在软件方面，我们以python语言为工具，以Linux系统和树莓派为平台，通过编写python程序成功实现了对硬件的控制。实践证明，我们的理论是正确的，可行的。
参考文献
[1]陈建皓。树莓派入门指南[M]。北京:人民邮电出版社，20xx.
[2]BrendanHoran.树莓派树莓派实作应用[M]。北京:人民邮电出版社，20xx.
[3]李龙棋，方美发，唐晓腾。树莓派平台下的实时监控系统开发[J]。闽江学院学报，20xx(05)。
[4]郑世珏，徐虹。基于树莓派的远程监测系统的设计与实现[J]。微型机与应用，20xx(19)。
[5]SimonMonk.树莓派Python编程入门[M]。北京:科学出版社，20xx.
智能家居论文第2篇(全文1839字)
摘要：随着科学技术的不断发展以及新技术的出现，人们的日常生活也发生了重大改变。本文分析了智能家居的基本概念，重点探讨了系统设计中的关键技术与实际中的应用措施，提升人们生活的舒适性达到节能环保的作用。
关键词：智能家居系统；关键技术；实际应用；
将通信和计算机技术与传统的家电相互结合，本着消费者至上的理念，坚持诚信负责的态度对智能家居进行合理的设计。其中家庭网关、智能家居的传输方式以及家庭安防自动控制技术是需要重点探讨的内容，为人们提供一个安全、方便的居家环境。
一、智能家居的基本概念
智能家居主要以住宅为主，利用与家居相关的设备，如网络通信技术、安全防范技术和自动控制技术等结合而成的。设计理念是以客户的实际需求出发，秉承着实用便利、可靠性、方便性的原则，保证每个设备支架建立相应的通讯系统。通过网络的灵活性，实现家庭智能系统的控制功能，既提升了相应的运行速度，也降低了成本，具有节能环保的作用。
二、智能家居系统中的关键技术探讨
1、智能家庭网关的设计。
智能家居系统的核心部分是家庭网关，随着网络技术的不断发展，家庭网关可以通过有线或者是无线的方式进行消息的储存与数据的运算。通过界面上的控制点，消费者可以接收到相关讯息，形成对各种家电的智能控制。同时也可以设置防火墙，利于自己清楚的知道外部信息，防止外界不安全的攻击。智能家庭网关主要包括四个方面：家庭设施娱乐的控制、家电照明系统的控制、门禁或者可视电话的监控、紧急按钮系统的控制。20xx年小米新发布的空调伴侣就具有家居网关功能，利用红外控制普通家用空调，在wifi以及zigbee的无线传输技术下，搭配传感器和遥控器的使用，实现节能省电、本地控制的作用。小米生态链中的各种低功能智能消耗，在连上外网后，对门窗传感器、人体感应器和自动控制空调有控制作用，完善了智能家居系统中比不可少的设备，极大地方便了用户。
2、智能家居的传输技术。
智能家居的传输技术大体可以概括为三种方式：总线型技术、无线技术、电力载波技术。总线型技术是一项成本高且较为复杂的技术，主要用于小区和楼宇中，范围区域较大。无线技术是通过蓝牙、红外线技术和WIFI进行无线通讯，虽然成本低操作要求不高，但是这种技术存在一定的缺陷，抗干扰能力弱，对信息的传输安全造成一定的影响。电力载波技术的应用实现了智能家居的改造，让网络的速度得以提升，从而促进各种传输技术在智能家电行业中的全面发展。
3、家庭安防系统。
智能家居的安防系统使用功能强大，想要智能化的家居生活，就需要考虑到安防系统的重要性。例如门的安防，当有外人进行来访时，首先会按门铃，用户在手机上就会接收到相关的信息，也可以通过视频通话，利用手机进行远程查看。窗户的安防，当智能门磁探测器检测到人体信息时，窗户会自动关闭，当窗户出现异动时，智能门磁探测可以及时发出警报或者是相关录像。室内的安防是可以检测到煤气或其他有害气体，当智能燃气报警器发车声音时会将信息传递到主人手机上。
三、智能家居在实际应用中的措施
1、有效的控制操作系统。
在系统控制上可以通过终端显示的方式，将智能电视与智能家居相互结合，尽量减少系统操作的复杂性。如今智能手机的普及，将智能家居系统和手机相互结合，能对相关系统控制进行快速方便的操作，实现移动和远程的控制。借鉴国外先进的技术，利用系统操作控制软件，这样就能实现智能极具的信息实时控制，解决智能家居控制系统中出现的问题。让人们享受到更加快捷和舒适的智能家居生活，实现对生活的向往。
2、重视智能家居产品的稳定性与安全性。
实际应用中，需要注意智能家居产品的稳定性与安全，尤其是在安防系统中。需要做到全方位的监控，清楚的了解家里的一切，为人们带来最大的便利，智能家居产品同智能手机和电脑一样，也会遭到恶意攻击。如果对数据的保护不到位，就会导致个人习惯和隐私泄露，危害家庭安全。所以应该对连入网络的设备数据进行全面的考查，降低系统数据的散落量，防止恶意破坏家庭系统，实现智能家居系统的持续稳定，保障自身的财产安全。
3、扩宽智能家居产品的布线和扩展方向。
智能家居产品种类多、分布广泛，在设备布局以及通讯问题上会存在一定的局限性。所以对移动设备进行升级或者添加时，需要在不破坏原来设备的基础上加上相关设备，从而实现扩展功能。无线通讯控制包括WiFi、zigbee和蓝牙功能，稳定性高和功耗小的产品，在未来的发展中，这些新型无线网络技术的出现，引导着智能家电终端无线化的发展趋势。保护用户信息安全的同时，提供更好的服务。
结束语：智能家居产品已经开始应用于人们生活中的各个方面，随着科学技术的不断发展，系统中的关键技术在完善与发展中前行。但是在实际应用中仍旧有部分问题存在，所以要做到统一的规范操作，带动产品的优化，让智能家居系统进入更多人的家中，实现大多数人智能化的生活方式。
参考文献
[1]高汉龙。关于智能家居控制系统的技术问题[J]。科技传播，20xx，6（18）：210+212。
[2]马明，徐保国，钟强。物联网智能家居系统的研究与设计[J]。传感器世界，20xx，18（06）：27—30。
智能家居论文第3篇(全文2044字)
摘要：近年来，随着科学技术的发展，越来越多的高科技技术渗透到了人们的生活中。而基于物联网的智能家居的出现，又进一步使人们的生活方式发生了改变。就目前来看，物联网智能家居系统在设备控制和环境监控等多个方面得到了运用，并引起了人们的关注。因此，基于这种情况，本文对物联网和智能家居的概念进行了阐述，并对物联网智能家居系统进行了介绍，从而对物联网智能家居的发展现状及前景进行了分析，进而促进智能家居的发展。
关键词：物联网；智能家居；家居系统；
从本质上来讲，物联网就是人们日常生活中所使用的互联网、通信网和广电网所共同融合而构成的网络。所以，物联网能为智能家居的发展提供基本的技术支持，物联网的发展也将推动家居智能化的发展。与此同时，智能家居利用物联网技术实现了对家居物品的控制，也促进了物联网的发展。因此，了解物联网与智能家居的概念和物联网智能家居系统，就能更进一步的了解基于物联网的智能家居的发展，进而更好的实现家居的智能化发展。
1基于物联网的智能家居概述
1.1物联网与智能家居
作为一种动态环境的基础设施网络，物联网可以利用网络应用标准和互通性的通信协议对环境中的物品进行分类，从而使物品以特定的身份标识与信息网络进行整合[1]。而智能家居则由人们日常生活中的各种形式的家电和家居设备所组成。所谓的家居智能化，其实就是使这些相互独立的家居实现通信，进而实现家居的资源和信息的共享。所以，在物联网的帮助下，家居的信息将不仅能接入到互联网络，还能接入到无线传感网等多种网络，从而与其它家居形成信息通信，进而实现家居的高度智能化。因此，从原理上来看，基于物联网的智能家居其实就是将与家居生活有关的子系统通过物联网连接起来，进而实现家居信息的交换和通讯，从而实现家居的智能化。
1.2物联网智能家居系统概述
就目前来看，基于物联网的智能家居系统往往是由设备层、应用层和增值服务层所构成。其中，设备层是由家居系统的电气化设备所构成，比如照明设备和家居的自动化设备等。应用层则由智能家居中的智能单元所构成，具有家庭娱乐、场景管理和安防联动等多种功能，进而可以为用户提供优质的服务。而增值服务层则由综合服务器接口所组成，是物业或提供商为用户提供增值服务的结构[2]。
就现阶段的物联网智能家居系统的技术方面上来讲，较为关键的技术有感知层技术、网络层技术和应用层技术。其中，感知层技术需要应用大量的传感器技术，从而进行传感信号的采集和处理。网络层技术中，无线通信技术具有实时性高和信息传输量大的优势，是现今较为理想的通信技术。在应用层技术方面，由于要进行多种数据的处理，所以属于该阶层的技术仍处于开发阶段。
2物联网智能家居的发展
2.1物联网智能家居的发展现状
就物联网智能家居的发展现状来看，智能家居在西方发达国家已经得到了广泛的应用。就物联网智能家居在国外的发展现状来看，美国的智能家居主要应用的是数字改造技术，所以需要消耗大量的能源。因此，美国的智能家居的发展体现在对舒适感和享受感的追求上。在日本，由于日本人注重的是家居施工的规模化和集团化，所以使用了大量的新技术和新材料进行智能家居的设计。在德国，智能家居的发展则体现在对家居功能性和专项功能的开发上。在韩国，智能家居的发展则由政府所支持，所以一些韩国的大城市中，智能家居体系已经成为了一些生活小区的基本构建条件。就物联网智能家居在国内的发展情况来看，由于我国引进智能家居概念的时间尚短，所以智能家居主要在沿海城市得到了一定的发展[3]。但是，随着国内物联网政策体系的实行，家居的智能化发展也逐步从沿海城市向内陆城市发展开来。
就实际情况而言，物联网智能家居的发展仍然存在着一定的问题。首先，在技术方面，常用的集中布线技术具有造价高和施工周期长的问题，而电力载波技术的应用效果则会受到电磁波的干扰。因此，现阶段较为常用的只有无线射频技术，因此限制了智能家居的发展。其次，现有的智能家居行业并没有统一的标准进行产品的设计和生产，进而导致了行业的发展受限。最后，智能家居的安全性问题仍然没有得到解决，进而限制了产品的销售。另外，现在的智能家居的安装费用较贵，也阻碍了智能家居的广泛应用。
2.2物联网智能家居的发展前景
随着物联网技术的发展，基于物联网的智能家居将拥有较为开阔的发展前景。一方面，目前的智能家居技术的发展趋势体现在对系统硬件控制系统的性能拓展和组网技术的研发上。在这种情况下，家居的智能化功能将得到整合，进而形成完善的智能化家居平台，从而推动智能家居取得更为广泛的应用。而网络覆盖范围的增加，又可以满足家电设备的灵活化使用的需求，从而实现家电的网络化，进而促进智能家居的发展。另一方面，随着物联网智能家居技术的发展，基于物联网的智能家居系统将应用在家居远程监控、家庭医疗和网络教育等多个方面，进而全面的应用在人们的日常生活中，使物联网智能家居在多个领域得到应用，从而推动物联网智能家居的发展。
3结论
总之，在国内，智能家居已经发展了近十年，才在物联网时代下取得了一定的发展。物联网技术的成熟化发展，使得跨领域的技术和业务的融合成为了现实，进而成为了智能家居行业的产业化发展的推动力。随着我国的工业化和信息化发展，物联网智能家居则必将成为社会信息发展的重要组成部分，也必将成为我国新兴产业的代表。因此，本文对基于物联网智能家居发展问题进行的分析，对于促进物联网和智能家居的共同发展有着一定的意义。
