智能家居安防系统标准设计的开题报告.doc

北京石油化工学院本科毕业设计（论文）开题汇报题目名称：智能家居安防系统设计题目类型： 学生姓名： 钱 频 专 业： 测控技术和仪器 学 院： 信息工程学院 年 级： 测 102 指导老师： 李 阳 2月25日一、 选题背景、研究意义及文件综述1. 选题背景智能家居概念起源很早，但一直未有具体建筑案例出现，直到1984年美国联合科技企业将建筑设备信息化，整合化概念应用于美国康乃迪克州哈特佛市City Place Building时，才出现了首栋“智能型建筑”，以后揭开了全世界争相建造智能家居序幕。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术集成多种家居生活设施，构建高效住宅设施和家庭事务管理系统，和传统意义上家居相比，智能家居提供了全方位信息交换功效，帮助家庭和外部保持信息交流通畅，智能家居安防系统是未来家居发展趋势，其目标是为大家提供一个安全、舒适、高效和便利生活环境，智能家居安防已成为中国外研究热点，含有宽广应用价值和市场需求。伴随互联网发展，尤其是无线网络出现和发展，智能家居逐步进入网络化时代。它能提供照明控制、远程家电控制、安防报警、室内外遥控、自动窗帘、可编程定时控制等多个功效和手段，使大家生活愈加安全、舒适、和便捷。智能家居是利用自动控制技术、传感器技术、网络通讯技术、音视频技术和计算机技术将和家居生活相关设备集成于一体，以提升家居安全性、便利性、舒适性，以构建高品质家居环境为目标智能家居控制系统、智能家居系统包含关键子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统等。其中家庭安防系统是智能家居安防系统中最关键子系统，但受家居安防产品价格昂贵，误报率高限制，现在中国住宅小区只是实现了简单安防对讲系统普及，功效单一，处于安防产品应用初级阶段，构建价格低廉、性能可靠智能家居安防产品将有重大社会价值和巨大商业潜力。2. 研究意义 安全，是人类生活永恒专题，在目前社会生活环境下，安全问题显得尤为突出，采取高科技手段实现安全防范是目前保障人生、财产安全明智选择。伴随新器件和新技术出现，家居安防系统将会愈加智能化，也将为大家提供愈加安全可靠保障。智能家居安防系统将为我们家庭构筑一道坚固安全防线，有了它我们生活将会愈加美好。利用GPRS技术、嵌入式技术、及无线网络技术、传感器技术、数字视频技术等，设计并实现了一个基于无线网络技术智能家居安防系统。利用无线网络技术布点方便优势，覆盖用户住宅，节点由无线模块、环境监测传感器及外围器件组成。由主控节点进行控制，在发觉警情后拍摄现场，并将图像信息及警情信息发送至主控节点。主控节点利用GPRS模块远程通知用户手机，同时，用户能够经过手机或互联网远程控制系统对所属节点进行对应控制。实践表明，该智能家居系统含有成本低、功耗低、布点方便等特点。 高科技产品应用使我们生活愈加便利，不过便利生活也会给我们家居带来了不少安全隐患，比如说多种电器燃烧和爆炸、电线短路造成触电、煤气管道泄露等等，对大家生命安全造成了很大威胁。而且当今社会中仍有很多不法分子在活动，抢劫偷窃犯罪现象屡见不鲜，而且犯罪手段也趋向于更职业化和高智能化，所以作为智能家居中最关键安防系统研究含有迫切意义。网络化家居系统已经逐步走入我们生活，经过家居网络我们能够实现三表网络化管理、家居内环境参数远程监视、家用电器远程监控、家居视频监控和安全防盗网络系统等等。网络化家居系统含有环境保护、安全、可靠、低成本、可扩展性强特点，是未来家居发展方向。对于一个安防系统来说，最关键就是系统可靠性和稳定性。可靠性就是安防系统有警必报无警不会误报，稳定性就是系统能够长时间无故障地工作。本文采取低功耗、低成本、自组织、短距离无线传感器网络技术来组建智能化家居网络，系统无需布线，灵活性和可扩展性全部大大增加，节点大范围地分布于家居内并采取一系列应答机制和算法来处理安防数据以提升系统可靠性，某一个节点损坏并不会影响系统整体性能确保了系统稳定性。基于无线传感器网络德尔智能家居安防系统从功耗、成本、稳定性和可靠性全部拥有不可比拟优势，对于愈加好保障大家生命财产安全含有重大意义。3. 文件综述智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多个技术为一体综合应用，利用现代宽带信息网络和无线电网络平台将家电控制、家庭环境控制、家庭监视监测、家庭信息交流、家庭安全防范、家庭娱乐、小区管理和服务集为一体组成智能系统产品，含有较强技术性和前瞻性1。伴随社会不停发展，大家生活水平不停提升，开始越来越多大家关注生活条件安全性和生活质量可靠性。城市人口膨胀、外来人口不停增加及煤气和大量家用电器设备使用中不安全原因等，对小区居民生命和财产造成了威胁，其中给居民生命和财产带来了最大威胁为以下两大方面，首先是恶意侵害（如入室偷窃、抢劫、凶杀），其次是意外事故（如火灾、煤气泄露），个人用户对家庭安全需求增加越来越快2。和此同时，传统机械式或单纯依靠人为控制和操作安防系统在实际使用中暴露出了很多隐患和不足，远远达不到大家对智能生活要求3。计算技术大量普及使得数字智能化安防系统开始在中国一般家庭出现，这些案发该系统大多是以单片机为关键，因为单片机不足，使得以单片机为关键安防检测系统越来越不能满足大家要求，日趋显示出其缺点，自嵌入式引入中国后，嵌入式操作系统以其优势使基于嵌入式系统安防检测系统能实现更多更复杂安防功效，使安防系统功效愈加完善和人性化，更能满足大家不停提出要求4。安防系统作为智能家居一部分，伴随智能家居发展而发展。智能住宅概念最早出现于美国，美国智能住宅发展也是最为迅猛。继美国以后，欧洲、韩国、日本、新加坡等国住宅智能化也得到了飞速发展。在中国，智能住宅这一概念推广较晚，但其发展速度很快。现在中国处于发展早期，而国外已经处于快速发展阶段5。中国发展是引入国外技术前提下从而进入了一个系统发展历程，所以中国智能家居发展前景是很值得期待6。美国是世界上第一个提出智能家居技术国家，它于1984年建筑世界上第一家智能家居安防拉开了智能家居帷幕，随即智能家居开始在欧洲、东南亚等经济较发达国家相继推广和发展开来，并提出了各自不一样标准智能家居技术系统方案，而且在部分国家已经得到了相当应用。新加坡在1998年5月推出8X智能家居系统现在已经在中国得到了相当大采取，采取智能家居系统家庭实现了智能家居智能化控制7。在美国，有一个叫X-10智能家居产品，它关键为单体别墅而设计和多用于旧房改造，现在，该产品已经在美国占据主流市场，已得到广泛使用8。中国数字家庭概念推出比较晚，中国第一家智能家居企业出现于90年代末代初，它是在比尔盖茨在中国推广“维纳斯计划”，影响下孕育而生9。-，中国各大供给IT产品厂商以E家联盟形式组成了闪联，开始在多种大城市里创办多种智能家居专卖店和亲身体验服务，不过这些专卖店产品多限于灯光、多媒体集合应用。以后到现在，中国众多安防企业开始纷纷加入智能家居企业，智能家居便开始进入发展早期。现在中国智能家居控制终端功效越来越全方面和完善，也正在走向成熟，初步完成了智能家居控制系统多样化10。现在智能家居企业在中国还处于发展早期，还在逐步成长中，但中国还没有正式颁布相关智能家居行业技术标准，各大厂家各自分别采取不一样技术实现家居数字化，这在一定程度上制约了中国智能家居行业技术发展11。面对中国智能家居市场几乎空白情况，中国部分传统家电业巨头也开始进入智能化家居市场，并各自提出了符合中国国情智能家居协议标准。由信息产业部牵头，联想和康佳、海信、长城、TCL等五家厂商联合提议组建了“闪联”和标准工作组（IGRS）。该工作提出了新一代网络信息设备接口规范和交换技术，并设计了全新网络架构实现了智能设备互联、资源共享和协同服务；还有由清华同方、中国网通和春兰等7家企业共同缔造“家庭网络标准产业联盟”也成为E家佳（Itophome）,现在已经有快要300家组员，是中国规模最大家庭网络标准组织之一12。该组织提出基于TCPIP协议智能家庭网络系统，采取了全球最优异计算机技术、通讯技术、综合布线技术等。中国这些标准全部以完善产业链形式搭建起家庭网络系统平台，伴随这些中国智能家居相关产业逐步成熟，智能家居系统肯定在中国有宽广市场空间13。 智能家居是以家为平台，兼备建筑、网络通讯、信息家电、网络家电自动化和智能化，集系统、结构、服务、管理、控制于一体有效、舒适、安全、便利、节能、环境保护家居环境。智能家居系统是将家中和信息相关通信设备、家用电器和家庭安全装置经过家庭总线（家庭网络）技术连接到一个家庭智能化系统上，进行集中管理或远程监视、控制及家庭事务管理14。安防系统是指安全防范集成安装系统，关键包含多个监测和报警功效，是智能家居一个关键组成部分15。二 研究基础内容，拟处理关键问题1） 温度实时、正确显示。经过数字式温度传感器进行温度采集，经过单片机对采集到数据进行处理，由LED显示器对目前温度值进行显示。2） 键盘键入并显示。操作人员可依据不一样时间段将温度值由键盘输入并由显示器进行显示，便于调整大家感觉最舒适温度。3） 超限报警功效。报警模块含有两项功效，即为报警灯和声音报警。当采集到温度和标准值之间存在较大差异时，立即开启报警装置进行报警，并采取对应方法。4） 实现通讯功效。配有通信接口可方便和计算机进行通信，将采集到温度传送到计算机上，留下采集到历史数据，以方便专业人士进行研究。 三、 研究步骤.方法1） 了解智能家居相关资料文件并翻译。2） 撰写开题汇报。3） 进行数据采集、分析计算和处理。4） 提出多个可实施方案。5） 在试验室进行硬件焊接和软件调试。四、 研究工作进度第1-4周：熟悉题目、查阅文件资料，翻译本专业原文资料，确定系统硬件方案，写开题汇报。第5-6周：画步骤图，硬件电路搭建。第7-8周：编写程序，硬件电路搭建，画步骤图。第9-10周：编写程序，硬件电路搭建，画步骤图。第11-14周：硬件电路调试，软件电路调试，编写程序。第15-17周：整理软硬件资料，编写论文。第18周：毕业答辩，交论文。五、 关键参考文件1李元元，基于Android平台智能家居安防系统设计.第34卷,第6期，.138-1402李子云，基于无线网络智能家居安防系统.32-36.3刘海亮，曹家年，郭逢丽.嵌入式智能家居安防系统研究和实现.62-66.4张发，智能家居安防监控系统设计及软件实现研究.1515任红霞，基于GPRS智能家居安防监控系统.第7卷，第29期，.7239-72406张佳欢，基于ZigBee技术无线家居安防系统设计.第5期，.79-827杨广学，李凤娇，慕香永，余腾伟，基于物联网家居安防系统设计.第30卷增刊2,.314-3188王新杰，谵向华，嵌入式智能家居安防监控系统.28.399魏平俊，方向前，韩建勋，一个智能家居安防系统电路设计.624-628.10武璐，智能家居家庭安防系统设计和实现.286-287.11许凯军，林国锡，侯北平，基于GPRS智能家居安防系统设计.第22卷，第1期，.25-3012廖秋香，基于ZigBee技术智能家居安防系统设计研究，.1613杨堤，基于物联网智能家居控制系统设计和实现， .16-1714王君，嵌入式智能家居安防监控系统设计，第31卷，第10期，.44-4915夏汉川，吴伟民，谢嵘，樊敏，智能家居家庭安防系统设计和实现，.62-67六、 系（教研室）评议意见 评议人： 2月25日