复式住宅中智能家居系统的研究与实现.pdf
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1、西安科技大学硕士学位论文复式住宅中智能家居系统的研究与实现姓名:张自强申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:惠兴田;郝迎吉20060418论文题目:专业:硕士生:指导教师:复式住宅中智L 髓,J a 家居系统的研究与实现结构工程张自强(签名)丝塑兰墨惠兴田(签名)纽郝迎吉摘要(签名)查型本文通过研究国内外智能家居系统的发展现状,详细分析论述了系统的基本构成,并对现有智能家居的解决方案进行了细致阐述和讨论。通过对不同技术方案的优缺点的分析比较,结合我国的实际情况,基于智能家居的以人为本的原则,设计实现了集散式智能家居系统方案,并通过工程实际试验得以验证。现有智能家居系统多是以单项功能为主,辅
2、助带有少数相关功能,根本无法真正体现智能家居的优越性,更不能有效的协助生活。本文针对智能家居面对的这样复杂环境要实现真正的智能化,设计采用A T m e g a 8 单片机为控制核心,应用现有的计算机技术融合传感变送技术、将现场总线技术结合建筑技术、机械设计技术,形成一个智能网络系统,实现了对住宅室内环境参数和家用电器的实时监控及室内相关装置的智能化管理。文中的集散式智能家居系统方案采用组网简便的R S 一4 8 5 的通信协议,运用多机通信技术实现了虚拟主机与各个分机的信息交换,克服了依靠主机导致系统可靠性差的问题,保证整个系统运行的灵活稳定。试验中开发的带数据接口的红外万能遥控器,实现了对
3、带红外遥控接1 5 的家电的系统控制和系统自动识别联动。系统通过设计专用家居总线,来有效的实现了住宅信息的共享和设备的控制。另外,本文还设计了几个特色功能装置,如节水装置可以回收中水;温水保持装置可以保证人在室内时随时供应热水;活动顶板和楼梯自动控制装置能随时改变家居空间结构,又能有效保安防盗;温湿度系统能保证室内的舒适度;室内生态系统能够保障植物的生长环境,并可调节产生氧气的利用和二氧化碳的隔离排放;安全防盗系统能够保障无需人为设置而自动识别并自动设置解防或设防;其他人性化的功能如换气消毒、住宅节能、网络音响、电话铃声都显示了该系统与众不同的智能化特色,充分体现了系统的安全、舒适、节能、环保
4、生态效果,较为完整的展现了智能家居的本质特征。该系统已在现场设计施工,实现了预计的基本功能,实践证明它具有通信灵活可靠,操作简单,性价比高,易于维护等特点,具有很高的推广价值。最后,论文还结合试验论述了智能家居的组建步骤和设计原则,论证了该行业的发展现状和应用前景,着重对“以人为本”的设计原则进行了阐述和倡导。关键词:智能家居;智能建筑:单片机;智能住宅;控制总线研究类型:应用研究S u b j e c t:R e s e a r c ha n dR e a l i z a t i o no fS m a r tH o m eS y s t e mi nD o u b l e d e c kH
5、 o u s eS p e c i a l t y:S t r u c t u r a lE n g i n e e r i n gN a m e:Z h a n gZ i q i a n gI n s t r u c t o r:H u iX i n g t i a nH a oY i n g-j iA B S T R A C T(S i g n a t u r 涩牡7(S i g n a t u r e)血髦坐(S i g n a t u r e)丛亟锕T h et h e s i sb e g i n sw i t hs t u d y i n gt h ed e v e l o p m
6、 e n tc o n d i t i o no fd o m e s t i ca n di n t e m a t i o n a lS m a r tH o m eS y s t e m,a n di n t r o d u c e st h ep r e s e n ts o l u t i o nb yd e t a i l e da n a l y z i n ga n dc o m p a r i n gt h ed e v e l o p m e n ta l lk i n d so ft e c h n o l o g i e s C o m b i n i n gt h e
7、a c t u a lc i r c u m s t a n c eo ft h eo u rc o u n t r y,b a s e do nt h ed e s i g np r i n c i p l eo f”h u m a n i s t”,t h et h e s i sd e s i g n sa n dr e a l i z e saD i s t r i b u t eS m a r tH o m eC o n t r o lS y s t e m,a n dv e r i f i e db yt h ea c t u a le x p e r i m e n te n g
8、 i n e e r i n g T h ep r e s e n tS m a r tH o m eS y s t e mm o s t l yw i t hs i n g l e-i t e mf u n c t i o n sa n da s s i s t e dah a n d f u lo f r e l a t e df u n c t i o n s,c a n t e m b o d yt h es u p e r i o r i t yo f i n t e l l i g e n c e,o ra s s i s tl i f e A i m sa tt h er e a
9、 lm e a n i n go fi n t e l l i g e n c eo ft h ec o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t,t h et h e s i sd e s i g n st oa d o p tA T m e g a 8s i n g l e c h i pa st h ec o n t r o l l i n gc e n t e r,a p p l i e st h ee x i s t i n gc o m p u t e rt e c h n o l o g y,s e n s o rt e c h n o l o
10、 g y,a n dc o m b i n ef i e l db u st e c h n o l o g y,a r c h i t e c t u r et e c h n o l o g ya n dm e c h a n i s md e s i g nt e c h n o l o g y,a n dc o m p o s e sa ni n t e l l i g e n tn e t w o r ks y s t e mt or e a l i z et h ef u n c t i o no fa d j u s t i n gi n d o o re n v i r o n
11、 m e n t,c o n t r o l l i n ga n ds u p e r v i s i n gh o m ea p p l i a n c e s ea n dm a n a g i n gi n d o o rr e l a t e dd e v i c e si n t e l l i g e n t l y T h eD i s t r i b u t e dS m a r tH o m eS y s t e ma p p l i e sR S-4 8 5c o m m u n i c a t i o np r o t o c o lw h o s ef r a m e
12、i ss i m p l e,a n du s e sm u l t i m a c h i n ec o r r e s p o n d e n c et e c h n i q u ec a r r i e do u tt h ei n f o r m a t i o nc o m m u t a t i o no ft h ev i r t u a lh o s ta n de a c he x t e n s i o n,o v e r c o m i n gt h ew e a k d e p e n d a b i l i t yo fd e p e n d i n go no n
13、 eh o s t,a n dg u a r a n t e e st h ev i v i ds t a b i l i t yo ft h ew h o l es y s t e mc i r c u l a t e T h ea l l-p u r p o s ei n f r a r e dr e m o t ec o n t o l l e rd e v e l o p e di nt h ee x p e r i m e n tc a nc o n t r o la l lt h eh o m ea p p l i a n c e s ew i t hi n t e r f a c
14、 eo fi n f r a r e dr e m o t ec o n t o l l i n gf u n c t i o na n dm a k et h es y s t e mi d e n t i f ya u t o m a t i c a l l y B a s e do nd e s i g n n i n gt h eh o m eb u s,r e a l i z e st os h a r et h er e s i d e n c ei n f o r m a t i o na n dc o n t r o la l lt h ee q u i p m e n t s
15、 e se f f e c t i v e l y I na d d i t i o n,t h ep a p e rd e s i g n saf e ws p e c i a lf e a t u r e sf u n c t i o n se q u i p,s u c ha ss a v i n gw a t e ri n s t a l l m e n t t h ew a r n 1w a t e r m a i n t e n a n c ei n s t a l l m e n ta n d 血ea c t i v er o o f a u t o m a t i cc o n
16、 t r o ld e v i c ew h i c hc a nc h a n g et h es p a c es t r u c t u r ei nh o u s ea ta n yt i m ea n da l s ov a l i dt h es e c u r i t yg u a r da g a i n s tt h e f t,t e m p e r a t u r ea n dh u m i d i t ys y s t e mc a ng u a r a n t e et h ei n d o o rc o m f o r t a b l em o d e r a t
17、i o n,e c o s y s t e ms y s t e mi n d o o rc a ng u a r a n t e et h ea i ri n d o o rf l e s h,t h es a f e t yg u a r da g a i n s tt h e f ts y s t e mC a ng u a r a n t e ew i t h o u tt h ea r t i f i c i a lc o n s t i t u t i o na n dc o n t r o lt h es o l u t i o nt od e f e n do re s t a
18、 b l i s ht od e f e n db yi d e n t i f y i n ga u t o m a t i c a l l y A n do t h e rh u m a n i z e df u n c t i o na l s om a n i f e s t e so u to f t h eo r d i n a r ya n dt h ei n t e l l e c t u a l i z e dc h a r a c t e r i s t i co f t h eS m a r tH o m eS y s t e m,a n ds h o w so u tt
19、 h ec h a r a c t e ro f c o m f o r t,s a v i n ge n e r g y,e c o n o m y,e m e r g e st h eb a s i cc h a r a c t e r i s t i co fi n t e l l i g e n c eo f t h es y s t e mc o m p l e t e l y N o wt h es y s t e mi sr u n n i n gi nt h eh o u s e T h ep r a c t i c ep r o v e si t sr e l i a b l
20、 ei nc o m m u n i c a t i o n,s i m p l ei no p e r a t i n g,f r i e n d l yi nm a n-m a c h i n ei n t e r f a c e,h i g hr a t i oo fp e r f o r m a n c et op r i c e,e a s yt ob em a i n t a i n e da n dw o r h yt ob er e c o m m e n d e d A tl a s t t h et h e s i sa l s oc o m b i n e st oe x
21、 p e r i m e n tt od i s c u s st h es t e pa n dt h ed e s i g np r i n c i p l e so fS m a r tH o m e,a tt h es a m et i m ea r g u e dt h ed e v e l o p m e n to fp r e s e n tc o n d i t i o na n dt h ea p p l i c a t i o ni nf u t u r e,e m p h a s i z e d,e l a b o r a t e da n di n i t i a t
22、e dt h ed e s i g np r i n c i p l eo fh u m a n i s t”K e yw o r d s:I n t e l l i g e n tB u i l d i n gS m a r tH o m eS m a r tH o u s eS i n g l e c h i pC o n t r o l b u sT h e s i s:R e s e a r c hf o r A p p l i c a t i o n西要料技大学学位论文独创性说明本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知,除了文中加以标
23、注和致谢的地方外,论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:涨自绣日期:加f 学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证
24、,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:涨目荔压指导教师签名:磋荔伊缉月;日1 绪论1 1 课题背景1 绪论信息技术的发展迅速,已深入人类生活的各个领域,并对人类的居住环境和建筑业发展产生了巨大的影响,人们已开始追求充满信息技术、安全技术、高效节能、并具有丰富人文环境的绿色住宅【,】。不断加快的生活节奏,使人们有了掌握海量信息的需求,急需有一个方便快捷的系统平台,把人们从繁重的家务劳作和繁琐的家电操作中解放出来,并能自动协助人们生活的智能化系统,这就是智能家居系统。智能家居是信息技术和建筑的完美结合,其目标是使人们拥
25、有安全、舒适、便利、节能、娱乐和优美的生活环境,这是新世纪住宅发展的必然趋势。在2 0 世纪7 0 年代末的美国诞生了智能建筑,并从此在美、日、欧及世界各地蓬勃发展,为人们的工作和生活带来了很大便利,而2 0 世纪9 0 年代初出现的智能家居,则是真切切的让人们感觉到了建筑智能化的实际功用。同时,随着生活观念的改变和科学技术的进步,智能家居的功能更加的贴近生活,更能满足人们的要求,可以预见,在不久的将来智能家居将会象现在的电视、电话一样与人们关系密切,没有它的协助,会难以适应未来生活节奏日益加快的信息化社会的要求。同时,智能家居节能环保的特性,正是可持续发展的基本思路,这进一步表明了智能家居的
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- 复式 住宅 智能家居 系统 研究 实现
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