智能家居是传统家居产品结合新一代信息技术发展的必然结果,它以住宅为平台,利用互联网通讯技术、智能控制技术、音视频技术等将家居有关的设施自动化和集成化,构建了高效的住宅设施管理系统。目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制,使其能够按照人们的设定工作运行,而不论距离的远近。智能化与远程控制是智能家居的两大特点。目前,已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居的研究。智能家居未来发展前景:(1)、智能家居作为物联网、云服务和人工智能技术的产业化应用,涉及计算机视听觉、生物特征识别、新型人机交互、智能决策控制等相关先进技术,受到国家政策的大力支持。作为物联网领域下的朝阳产业,智能家居行业的发展前景日益明晰。(2)、随着芯片算力的不断增强以及5G通信的大规模应用,云平台构建技术、视音频AI算法技术、产品智能化技术都将为智能家居产业赋能。此外,随着视觉能力在智能家居产品中的广泛应用,未来的家用智能视觉将不局限于家用安防单个场景的单独联动,而是围绕视觉能力打造多场景自主联动,使智能家居各产品间具备主动感知、识别、信息共享,实现全屋智能反馈执行能力,根据用户偏好提供对应的服务,助推产业转型升级。(3)、随着“宅经济”的兴起,年轻消费者在家居场景下不仅有生活、消费和娱乐的需求,工作和学习也更多地出现了家居场景中。家用智能视觉厂商以家用安防产品作为初始立足点,切入智能家居行业。
本设计以采用Arduino芯片为控制核心,浓度、温度、光敏等传感器为环境。信息采集源,以手机app控制为辅助,来制作一个智能家居控制系统。采用无线遥控器与手机app端远程控制,来控制家用电器(如日光灯、空调、门禁等),实现了远距离,多角度对家用电器进行开关控制。此外在本次设计中,采用多种传感器相结合,并由智能MCU根据所设置的情景模式来对家用电器进行自动化控制,如自动给开空调降温,自动开启室内照明,自动调节卧室光线等。系统由几部分组成:室温控制、灯光控制、烟雾报警系统,门控系统根据设计需要,系统包括了核心控制模块、LCD显示模块、语音播放模块、传感器模块、子门禁报警模块、烟感报警模块等等。为了适应人们高质量、便捷的生活需求,本系统采用多源控制,即手机端app远程控制、系统自动控制,这多种控制相结合。其中手机app端远程控制,是指在离开家以后,通过移动端运行程序,然后去查看、管理当前家中的电器,只需点击手机端上相应的按钮,就可以轻松的打开、关闭、查询家中的电器设备,已达到远程控制的功能。系统自动控制是指系统的核心控制部分可以根据外部传感器所采集到的环境信息(如温度、光线强度、湿度、烟雾浓度等)与用户预设的可以使人较为舒适的值作比较,然后根据比较结果对相应的电器进行调节控制,以保持这个舒适的值,为用户提供一个良好的生活环境,达到控制的自动性、多样性、互动性。
根据智能家居控制系统需求进行分析,针对现有老、旧家电的控制方式,提出了系统总体设计方案,确定了控制系统的总体框架和结构。通过对系统控制流程和信息流的分析,完成了系统功能划分和各个子系统的详细功能分析,以及系统的可行性分析。Arduino Uno开发板——以ATmega328 MCU控制器为基础——具备14路数字输入/输出引脚(其中 6路可用于 PWM输出)、6路模拟输入、一个 16MHz陶瓷谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。它采用乐鑫ESP8266芯片进行USB到串行数据的转换。Uno PCB的最大长度和宽度分别为2.7和2.1英寸,USB连接器和电源插座超出了以前的尺寸。4个螺丝孔让电路板能够附着在表面或外壳上。请注意,数字引脚7和8之间的距离是160密耳(0.16 "),不是其他引脚间距(100密耳)的偶数倍。运用C++语言编程技术开发了基于机智云的家居设备管理系统,家居设备管理系统登录、导航、用户信息管理智能硬件系统的IP地址配置、家居设备信息管理、被控设备状态监控等功能的开发;以机智云为开发平台,运用JAVA和C++技术完成了手机APP控制端的应用程序开发。