基于物联网的智能家居专业系统设计.doc

报告名称： 基于物联网智能家居控制系统设计方案
班级组号：
指引教师：
组长学号姓名：
成员学号名字：

3月17日
目 录
一. 项目背景 1
二. 系统需求分析 1
1. 以便手持设备.............. 1
2. 摄像头.............. 1
3. 门禁.............. 1
4. 空气质量检测.............. 2
5. 湿度、烟雾检测.............. 2
6. 远程控制.............. 2
三.智能家居系统功能简述 2
1.智能安防系统 2
2.智能照明系统. 2
3.智能电器控制系统. 2
4.门禁系统. 3
5.烟雾检测统. 3
6.空气质量检测系统. 3
四.智能家庭平面图 4
五. 智能家居各系统原理图 5
1.智能安防与视频监控系统 5
1.1.设备构成 5
1.2.功能 5
1.3.程序流程图 6
2.智能照明系统 7
2.1.设备构成 7
2.2.功能 7
2.3.程序流程图 8
3.智能电器控制系统 8
3.1.设备构成 8
3.2.功能 9
3.3.程序流程图 9
4.门禁系统 10
4.1.设备构成 10
4.2.功能 10
4.3.程序流程图 10
5.烟雾检测系统 11
5.1.设备构成 11
5.2.功能 11
5.3.程序流程图 12
6.空气质量检测系统 12
6.1.设备构成 12
6.2.功能 12
6.3.程序流程图 13
. 六.团队成员分工安排 13

一、项目背景：
智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、讯息家电、设备自动化，集系统、构造、服务、管理为一体高效、舒服、安全、便利、环保居住环境。

智能家居是在家庭产品自动化，智能化基本上，通过网络按拟人化规定而实现。智能家居可以定义为一种过程或者一种系统，运用先进计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线术、将与家居生活关于各种子系统，有机地结合在一起。与普通家居相比，由本来被动静止构造转变为具备能动智能工具，提供全方位讯息互换功能，协助家庭与外部保持讯息交流畅通。智家居强调人主观能动性，规定注重人与居住环境协调，可以随心所欲地控制室内居住环境。

应当注意，家居智能化与家居讯息化和家居自动化，家庭网络化等有一定区别。在住宅中为住户提供一种宽带上网接口，家居讯息化条件即已具备，但这做不到家居智能化；电饭煲可定期烧饭煲汤，录象机可定期预录预定频道电视节目，这些仅仅是家电自动化。讯息化和自动化是家居智能化前提和条件，实现智能化还需对记录、鉴别、控制、反馈等过程进行解决，并将这些过程在一种平台实现集成，能按人们需求实现远程自动控制。智能化应服务于人们居家生活，因而应更全面、更富有人性化。

  智能家居系统，把家庭电话通信系统、家庭局域网络系统、有线、数字、卫星电视信号共享系统、音视频共享系统、背景音乐系统、安防监控门禁系统、室内智能照明系统、电器智能控制系统等八大系统控制融为一体，在保存老式手动开关基本上，可以用遥控、定期管理、一键场景、电话远程、互联网远程等各种智能控制方式实现对室内灯光及家电智能管理与控制，真正让您体验到数字住宅以便、舒服、智能、环保特性。

二、 系统需求分析：
项目概述：130平方米
1.以便手持设备
本方案中手持设备可以使得人们在任意时刻、任意地点对家中任意电器进行远程控制，如提前将空调打开制冷、热水器烧好热水、电饭煲煮好香喷喷米饭，打开洗衣机帮你提前洗好衣物，打开豆浆机磨好豆浆、启动微波炉加热食品等等，大大节约了顾客时间。
当顾客在住宅时，可通过手持无线语音控制模块，控制室内家电开关，此无线设备对于生活无法自理人特别合用，使人们尽享高科技带来简便当代生活。
2. 摄像头
室内安装有定点有线摄像头，可以实现理解室内状况，对重点区域不间断视频监控，可录像保存
3. 门禁
系统中配备了门禁功能，可对来访者进行IC卡辨认，若身份未能辨认，摄像头将自动采集来访者照片信息，并通过GSM模块将照片以彩信形式发送至指定手机，若检测刀火灾时，将启动门禁执行单元，GSM模块将向顾客是手机发送火灾报警信息，以便顾客进一步采用行动，达到安防重要性。

4. 空气质量检测
当系统中传感器感应到空气质量异常时，如CO、CH4、H2、NH4等有害气体浓度超标时，空气质量检测与清新系统中语音报警器将自动启动，同步臭氧发生器自动启动，换气扇同步工作，达到安防重要目。

5. 湿度、烟雾检测
对家中装有温度规定较为严格卧室或者客厅，系统中配备多点温度采集器和多烟雾检测器，可实时采集与检测室内温度与烟雾浓度，当室内温度超过预设温度值时，将进行GSM短信温度异常报警，也以便顾客依照实际温度状况，以合理调节自身生活状况，同样，检测到烟雾浓度异常时，将进行GSM火灾报警。

6. 远程控制
顾客除在PC端对家电进行操作，顾客还可以在手持设备中设立WI-FI
接入点，运营终端软件，同样可以实当前任何时刻、任意地点对家中任意电器进行远程控制目，让顾客尽享无线网络带来以便生活。

三、 智能家居系统功能简述
1.智能安防系统：24小时家庭电子安保系统时刻守护
对家庭人身、财产等安全进行实时监控，发生入室盗窃、火灾、煤气泄漏以及紧急求助，自动拔打顾客设定电话（最多8路号码），通过语音及时报告险情；所有及局部本地及远程布撤防，远程监听功能，互联网远程实时动态摄像监控与监看功能。

2. 智能照明系统：一键在手，梦幻灯光随心创造。
实现对全宅灯光智能管理，可以用遥控等各种智能控制方式实现对全宅灯光遥控开关，调光，（区域）全开全关等各种一键式灯光场景效果实现；并可用定期控制、电话远程控制、电脑本地及互联网远程控制等各种控制方式实现功能，从而达到智能照明节能、环保、舒服、以便功能。

3. 智能电器控制系统：打个电话空调提前远程启动。
老式电器以个体形式存在，而智能电器控制系统，是把所有能控制电器构成一种管理系统，除了可以实现本地及异地红外家电万能遥控外，还可以用遥控、场景、定期、电话及互联网远程、电脑等各种控制方式实现电器智能管理与控制。

4. 门禁系统
通过触摸屏可以控制密码门锁，在触摸屏上可以控制门开关，以及可以实现主人回家时，在门开时候，灯光自动进入系统预设回家模式。

5. 烟雾检测系统
火灾烟雾传感器是一种在消防管理、安全防范系统中报警器材，她工作可靠，体积小巧，火灾烟雾传感器把烟雾信号转换为电信号，电路设计时可以在背后设计专用卡口以便地固定在墙上或者天花板上，使用时通过设立在厨房、卧室、书房等烟雾传感器，实时监视各个房间状况，以防火灾发生。若有火灾发生，则控制器发出声光、短信等报警信号，告知家人及有关部门及时扑灭火灾，保证家居安全。除此之外，咱们还依照有人在家与否，调节烟雾传感器敏捷度。

6. 空气质量检测系统
系统自动监测室内温湿度、有害气体、粉尘颗粒状况，实时向家长反馈监测成果，当室内有害气体浓度超过原则值时，系统会自动启动空调、新风、空气净化器、换气扇等，净化室内环境，为家人创造一种健康、舒服生活和学习环境。
四、 智能家庭平面图

图 户型及基本设备分布平面图

注：1.卧室、厨房、客厅、餐厅等，每个房间中央均有吊灯，并由智能主机管理。
2.如图共有三个摄像头，分别对准三个阳台门和屋子大门。
3.每扇玻璃都装有玻璃破碎探测器，在客厅到阳台拉门装有红外探测器，可燃气体探测器装在厨房，二氧化碳探测器和烟雾探测器装在卧室。
4.蜂鸣器分别装在客厅和主卧。

图例
阐明
图例
阐明

隐形摄像头

视频式门口机

电饭煲

落地灯

冰箱

空调

洗衣机

台灯

视频服务器和智能主机、电视桌

紧急按钮

五、智能家居各系统原理图
1.智能安防与视频监控系统：
入室盗窃、抢劫、杀人案件屡屡发生，安全、防盗已经成为当代居家生活(特别是别墅)必备系统，靠社区防范办法已远远保障不了家庭安全。
　　智能安防系统通过智能门禁、入侵报警、摄像监控，远程监控和联网报警等技术构筑多层防护网，保证家人和财产安全。
　　1.1设备构成
　　智能主机、红外探头、模仿/网络摄像机、可燃气体探测器、烟雾探测器、玻璃破碎探测器、视频服务器、紧急按钮和门禁系统。

1.2功能
视频监控录像：对重点区域不间断视频监控，可录像保存；

　　远程监控：通过手机和电脑等终端可随时查看家中监控视频画面；

　　防盗防火报警：当屋内着火或者烟雾浓度过高时，烟雾报警器会发出报警信号，尽早告知业主及社区保安家里有险情发生，及时解决；

　　保险柜安全防范：对保险柜进行监测并将警情直接反馈至顾客手机；

　　自动关煤气：当发生煤气泄漏时，系统自动关闭安全阀，也可通过手机远程关闭；

　　老人远程关怀和紧急求助：老人通过本系统可随时与子女进行视频互动交流；在客厅安装紧急求助按钮，在老人生病或其她紧急状况下可一键求助，系统可及时通过短信和电话告知业主、社区、社区医院等；

1.3程序流程图

2. 智能照明系统：

2.1设备构成
智能主机、手机、电脑、平板电脑、灯
2.2功能
便捷控制：随时随处通过手机(平板电脑)对全宅照明进行控制；
　　离家模式：离家时，可自动切断所有照明电源，也可通过手机远程关闭；
　　就寝模式：就寝时，可一键全关家中所有需要关闭照明灯具；
灯光可组合控制：顾客依照喜好组合控制各房间灯具，也可依照需要将灯具与家电、安防报警等系统组合控制；
节约电费支出：可节约20-40%电费；
延长开关寿命：非接触式控制方式大大延长开关寿命；
　 节约照明布线成本：智能无线多联控开关省去众多布线材料成本；
　 施工周期极短：智能开关与老式开关安装方式一致，加大缩短施工时间；

2.3程序流程图

3. 智能电器控制系统：

3.1设备构成
智能主机、电动幕帘控制器、红外转发器、万用内置插座(功耗型及红外型)、信息家电遥控器、中央空调控制面板。

3.2功能
1=N：一部手机(平板电脑)代替所有遥控器；
　　复杂控制简朴化：省掉学习使用众多遥控器烦恼，轻松掌控全宅电器；
　　远程启动空调地暖：通过手机和电脑等终端远程启动家中空调系统，回家即享有；
　　集中控制：手机、平板电脑控制家中所有家电设备；
　　随时随处控制：运用手机可在任何房间控制家中所有电器；
　　离家模式：离家时，可自动切断所有电源，也可通过手机远程关闭；
　　定期开关：可定期开关家中空调、窗帘、电视等家电；
　　远程控制家电：通过手机和电脑远程对家电设备进行控制；

　　智能控制厨卫家电：定期烹调、烧水，定期供断电；

3.3程序流程图

4. 门禁系统

4.1设备构成
单片机、门口机、电控锁、语音播报器、指纹感应器
4.2 功能
本系统可以通过单片机、门口机以及电控锁简朴实现了家庭门锁安防问题，其实现功能有语音录放，指纹锁，密码锁，并且当输入10次以上错误密码时，会通过网络发送短信给户主，有人入侵家庭，并告知社区保安，同步此系统还具备第二个密码输入，设定此系统前顾客通过数据库保存两个密码，以防备用。

4.3程序流程图

5. 烟雾检测系统

5.1设备构成
烟雾探测器、智能主机、蜂鸣器、智能插座
5.2 功能
当屋内着火或者烟雾浓度过高时，烟雾报警器会发出报警信号，尽早告知业主及社区保安家里有险情发生，及时解决；如果是煤气泄露。导致明火产生，那么智能主机会做出判断，对其煤气安全阀进行关闭，并且自动启动窗户进行排气。

5.3程序流程图

6. 空气质量检测系统

6.1设备构成
CO2浓度探测器、智能主机、红外转发器
6.2 功能
气体监测与报警：监测并显示室内二氧化碳和粉尘颗粒浓度状况，监测数据成果发送至平板电脑和手机等终端进行直观显示；
空气质量评估：系统将室内气体监测成果和原则健康值进行对比评估并提示顾客理解对比成果；
空气质量自动调节：当室内有害气体浓度监测成果超过原则值时候，系统将 自行启动空调、新风、空气净化器和换气扇等设备净化室内空气。

六． 团队成员分派和安排
通过讨论，每个人分派了各个模块任务：
黄燕锋：负责方案策划，以及硬件图、数据流程图描绘，安防与监控系统模块。
卢煜东：负责电器控制系统、各个系统模块软件流程图设计、方案修改
方珍妮：负责照明系统、门禁系统设计
庾诗敏：负责烟雾探测报警系统、空气质量检测系统设计
卢穗萍：负责楼层平面绘画，以及家具、设备投放位置