基于手持设备的智能球研究与设计论文[大全五篇]

第一篇：基于手持设备的智能球研究与设计论文

球形运动装置是最近十几年出现的一种新型移动结构形式,它的典型特征是具有一个球形外壳且将其运动机构、控制系统、电源等都包含在球形外壳的内部,通过重心偏移、动量守恒等内部驱动方式实现可控运动。球形运动装置具有良好的动静态稳定性和运动灵活性,能够在比其直径略大的狭窄弯曲空间内运动,即使与其他物体发生碰撞或跌落,也可以自动恢复稳定状态,不会像轮式、足式、履带式等传统移动装置那样发生“翻车”问题，因此在复杂未知环境中应用优势显著。

1相关工作

一般认为第一个真正的球形运动装置是由Halme 等于1996年设计完成的，这个球形装置利用一个可在球壳内滚动的带有支撑杆的内驱动机构打破系统的平衡,实现装置的全向运动[1]。Halme等人分析了该装置的越障、爬坡等运动性能，但这个球形运动装置的运动可控性与稳定性较差。Bicchi等设计的球形运动装置是放置一辆双轮小车于空球壳中，利用小车运动打破装置内部的平衡从而使装置运动,他们只做了简单的仿真,没有实验结果。Bhattacharya 等设计了一个具有对称结构的球形运动装置，与球壳相连接的两个相互垂直的电机驱动转子高速旋转,由于角动量守恒导致球壳反向转动,由此产生装置的运动,仿真和实验结果表明该球形装置的运动精度比较差[2]。Mukherjee等提出了一种球形运动装置的概念设计,其内部从球心位置伸出4根辐条,盘式电机控制重物沿着辐条运动改变球的重心,实现球形运动装置的全方位运动,球壳内部的支撑腿和摄像机可从球壳内伸出,完成战场侦察、环境探测等任务[3]。Javadi等设计的球形运动装置也是通过调整4根辐条上的配重来改变球形运动装置的重心,但辐条的布置方式不同,他们只在很小的运动范围内进行了仿真和实验[4]。2004年瑞典的Rotundus 公司推出了用于军事侦察与监视用的Rotundus 系列球形运动装置。Rotundus的内部设有一根中轴,中轴上悬挂一个摆块,在电机的驱动下,摆块向前(或向后)摆动时球形运动装置滚动前进(或后退),摆块向侧方移动时则进行转向[5]。Rotundus内部可安装相机、无线电通信设备等部件,可在一定距离范围内为使用人员采集和传输特定区域的信息。孙汉旭等设计了一个类似万向节结构的全方位运动球形装置,通过两个垂直轴上布置的电机调整配重位置的方式来实现球形装置的全方位运动。战强等设计了两种不同结构的、直线运动与转弯运动解耦的球形运动装置,通过两个电机分别驱动重物实现重心偏移,使球形运动装置实现直线和转弯运动[6]。智能球控制系统

智能球控制系统是基于Android和蓝牙功能的手机终端进行通信,手机终端安装了应用控制软件, 可以进行数据传输。利用手机蓝牙遥控智能球的行走，以蓝牙手机作为客户端，智能球上的蓝牙模块作为服务端，通过串口仿真协议进行通信。它具有编程灵活、自由、易于控制、稳定性能好、扩展容易等优点。实现了智能球的前行、倒退、左转、右转和停止等功能，将手机变身为遥控器，为人们的带来方便。

2．1 手机客户端设计

手机客户端设计采用的是Eclipse开发环境，Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台，还需要为Eclipse安装一个开发J2ME程序的EclipseMe插件，为了在电脑上方便模拟自己开发的程序，还需要安装无线开发工具WKT。

2.1.1 初始化本地蓝牙

初始化本地蓝牙设备，建立LocalDevice类，包括取得本地设备实例、蓝牙名称、设置发现模式、获得发现代理。

2.1.2 搜索蓝牙设备

搜索周围蓝牙设备，每发现一个设备就调用监控接口deviceDiscovered（），在这个接口中添加自己的代码，把搜索到的设备记录在List列表中，搜索设备完成调用接口inquiryCompleted（）。完成搜索后，把搜索到的所有设备显示出来。

2.1.3 搜索蓝牙服务

在识别列表List中，选择一个需要的设备，开始搜索服务，发现服务时自动调用接口servicesDiscovered（），并把服务记录在serviceRecord，服务搜索完成调用接口serviceSearchCompleted（）。

2.1.4 建立连接

根据上一步搜索到服务记录serviceRecord，建立连接要获得URL，调用接口函数serviceRecord.getConnectionURL（），打开连接Connector.open(url)，并打开数据流openDataInputStream（）和openDataOutputStream（），就可接收和发送数据。

2.1.5 监听键盘事件

由Canvas 类监听按键事件，当有按键按下时，自动调用keyPressed（）,并传入按键编码，发出控制信号，控制智能球的运动。

2.2 智能球服务端设计

智能球服务端的设计包括：蓝牙串口通信设计、单片机编程设计、电源电路设计和直流电机驱动设计。下面介绍蓝牙串口通信设计和单片机编程设计。

2.2.1 串口通信设计

蓝牙模块与单片机之间的通信使用虚拟串口实现的，串口为标准配置：波特率9600、检验位NONE、数据位8 位、停止位1 位。中断接收函数只要是负责接受蓝牙发送过来的数据。

2.2.2 单片机编程设计

由于无线接收器和单片机通信的方式是串口，为了是智能球能迅速响应上位机发送来的信号，单片机使用串口中断的方式，在main函数里面主要就是处理中断接收到的数据，并控制电机的转动。智能球运动系统

智能球三维实体模型如图1所示。该智能球基于重心偏移的原理实现可控运动,其内部结构主要包括小车、电机、中空轴、重块和摄像头。其结构关系为:中空轴通过两端的两个滚动轴承连接在球壳上,并作为支架安装其他4个部件。小车固定在中空轴上,其两个车轮与球壳呈滚动摩擦接触;驱动重块的电机也固定在中空轴上,其输出轴端固定连杆,连杆的末端固定有重块,当电机旋转时可驱动重块绕电机轴左右摆动；就动力学控制来讲,智能球的运动学控制具有计算量少、实时性好等优点,但也存在动态特性得不到保证的缺点。采用旋量理论可推导其速度雅可比矩阵实现其速度级运动学逆解，利用可控性李代数证明该球形智能球系统是可控的。

智能球的运动原理是:小车沿球壳内壁爬升带动内部机构转过一个角度,使智能球整体产生重心偏移,从而驱动智能球进行直线运动。当重心偏移力矩和滚动摩擦力矩平衡时,智能球匀速前进,此时内部驱动机构与地面保持一个恒定的角度。

智能球的转弯运动是通过电机驱动重块在垂直于直线运动方向上摆动来实现的。当电机驱动重块转过一个角度时,会产生一个侧向偏心力矩,使球倾斜一个角度,此时与直线运动相组合即可形成智能球的转弯运动。

图1 智能球结构

4实验分析

为了验证结构设计的合理性及速度逆解的正确性, 对智能球进行了圆形轨迹运动实验, 该智能球的直径为200 mm。实验过程中利用单目CCD摄像机拍摄球形智能球的位置图像, 并通过视觉处理手段获得其型心位置,然后将实验测得的运动轨迹数据与理论数据进行比较。圆形轨迹运动实验方法是以不同的转弯半径进行圆形轨迹运动,考察其圆形轨迹运动的稳定性和最小转弯半径。实验中智能球运行轨迹直径为1.6 m，运行过程中智能球偏移理想轨迹的最大误差约为0.05 m，这是由于地面不平所导致的。实验结果证明了智能球可以实现圆周运动,智能球的圆形轨迹运动误差在轨迹直径长度的5 %以内。结论

本文根据球形运动装置控制的特点，通过实验发现当对智能球采用开环控制时,由于系统的实际运行轨迹无法测量,而只能通过积分的方式获得,因此当受到外界干扰时,智能球的运动轨迹会受到较大的影响。为了使球形智能球以较高的精度运动,对其进行包括动力学在内的闭环控制系统，有效地对智能球进行运动构件的速度、加速度或位置的控制，并把智能球与手持设备蓝牙遥控技术整合为一体化智能球形运动装置。

参考文献

[ 1 ] Halme A ,Schonberg T ,Wang Y.Motion cont rol of a spherical mobile robot [C] ∥4t h IEEE International Work2 shop on Advanced Motion Cont rol AMC’96.1996 : 100-106.[ 2 ] Bicchi A ,Balluch A ,Prattichizzo D ,et al.Int roducing t he“SPHERICL E”: an experimental testbed for research and teaching in nonholonomy [ C ] ∥Proceedings of the 1997 IEEE International Conference on Robotics and Au2tomation.1995 :2620-2625.

第二篇：06-15《智能健康设备》教学设计

第15课 智能健康设备

【教材分析】

本课内容主要分为三部分。第一部分以智能手环为例，通过对其基础功能的探讨，引出本课的核心内容——物联网中信息数据的采集、传输、呈现与解读应用，认识蓝牙通信技术。同时结合校园运动实时监测，进一步了解运动数据对形成良好运动习惯、实现健康体魄的促进作用。第二部分是在了解运动数据采集的基础上认识人体体征数据的获取、存储、分析。了解到健康类智能产品对健康数据的管理已经迈入了智能化。智能体脂秤、智能血压仪对获取体重、体脂、血压等健康数据能够进行快速获取，并科学地解读、反馈，反映身体健康状况，形成变化趋势，起到自我了解和科学监护的作用，进而改变生活中不良的作息、饮食、运动习惯等，最终达到保障健康的目的。第三部分是搭建一个智能体温检测报警系统。

【学情分析】

随着物联网健康设备及手机的智能终端的普及，许多学生已经佩戴上了运动手环，家里面也有了一些健康监测智能设备，对通过蓝牙进行数据连接方式也有一定的了解。但对一些技术细节还不太熟悉，如蓝牙的传输距离，BMI指数的检测等。

六年级学生有一定的动手能力，可以通过小组合作来搭建智能体温检测报警系统，并在体验中不断调整和完善自己的作品。

【教学目标与要求】

1.通过智能手环、智能体脂秤、智能血压仪等健康设备，了解对健康数据的智能化获取和管理。

2.通过智能手机与智能手环等的通信，了解蓝牙通信技术及其特点。3.通过对体征数据的智能化分析，知道身体数据对健康的价值意义。4.通过可穿戴智能健康设备，帮助学生建立良好而科学的生活及运动习惯的意识。

5.通过对智能健康设备的体验，感受科技正在逐步影响或改变着我们的日常生活。

【教学重点与难点】 重点：了解智能健康设备对健康生活的指导与保障作用。难点：蓝牙通信技术的连接特点。【教学方法与手段】

体验和实验、方案设计与搭建等。【课时安排】 安排1课时。【教学准备】

智能手环、智能体脂秤、智能血压仪、手机或平板。手机安装与手环、电子秤等同步的APP。【教学过程】

一、导入：认识智能手环。

实物、课件出示：各种智能手环。交流：这些东西是什么？有什么功能？ 学生根据自己的生活经验回答。

讲述：智能手环是一种穿戴式智能设备。2011年Jawbone UP一代面世，初步定型智能手环基础功能，那就是记录人的运动情况。智能手环对日常生活中的健身锻炼、睡眠等行为进行实时监测，现在有更多的个性化手环，可以实现更多的功能，老年人紧急情况呼救功能、刷卡等。

【设计意图】实物和课件的展示，使学生对智能手环的认识更加深刻。通过介绍智能手环的历史、功能和在生活中的广泛应用，有利于学生产生浓厚的学习兴趣。

二、智能手环——运动监测

1.感知运动数据——运动传感器。

智能手环都有计步的功能，那这个基础功能如何实现的？你们能够根据所学的知识猜测一下吗？

【设计意图】通过列举智能手环中常见的计步功能，引导学生用物联网的知识来解释，达到复习旧知的目的。

2.传输运动数据——蓝牙。

我们是怎么知道智能手环感知的信息？（智能手环屏幕）通过手环屏幕，可以看到计步数据。

没有屏幕的怎么办？（通过手机APP或者平板等智能终端）直接打开APP就可以了吗？

讲解：要通过手机APP查看智能手环中的数据，首先要设置好手机与智能手环，实现蓝牙连接。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术，能在包括移动智能终端、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。

探究：（1）智能手环与智能手机之间蓝牙通信的连接距离。

（2）智能手环可以同时与几台智能手机连接。

小结：一般而言，手机与蓝牙设备的传输距离如果中间没有大的障碍物，在7 m之内传输质量都很好，超过8 m将出现断点，超过10 m蓝牙设备之间将失去连接。蓝牙设备与手机是一对一的连接，但一台手机可以同时连接多个蓝牙设备。

【设计意图】设疑：让学生联系生活实际，了解智能手环是通过蓝牙来传输运动数据的，并且能知道蓝牙技术的传输距离比较短的特点。

3.实践：通过手机APP查看智能手环运动数据。

在智能手环上，除计步数据外，我们还能看到那些信息？（心率、睡眠、卡路里）

刚才同学们说到的这些功能，其实都是对运动等一些数据的监测功能。学生交流讨论：这些数据有什么用？

明确：帮助我们养成良好而科学的运动习惯，进而提升身体素质。【设计意图】学生通过实践活动，了解到智能手环除计步功能外，还能采集心率、睡眠、卡路里等数据信息，感受到智能手环的强大功能，并了解到除了能采集数据外，智能手环还可以对数据进行监测，从而指导人们健康地生活。

4.校园课堂运动监测系统。

介绍：随着智能手环的发展逐渐成熟，智能手环不但应用于个人，还开始进入校园，为教育保驾护航。

思考：智能手环是通过蓝牙技术近距离传输数据的。在校园这样的大环境里，蓝牙技术是否会接收到挑战呢？（会，需要传输距离更远的技术来代替）

交流：智能手环在学校运动中起什么作用？ 通过对运动课程进行运动指标、消耗卡路里及心率的波动的整体实时监控，可以随时掌握学生身体是否可以承受、学生的运动目标是否达成等等，提供适合学生运动的个性化建议，逐渐帮助学生养成良好的运动习惯，提升身体素质。

交流：校园运动实时监测时，如何实现老师在第一时间获知学生运动心率异常？

要实现这个功能就要实现对数据的智能分析。这就是物联网智能化的优势。所以当学生运动时，数据采集终端会自动分析数据，当出现心率异常时就会自动报警。

课件出示：心率异常报警图。

【设计意图】这一环节让学生讨论在校园这个大环境中使用智能手环和个人使用智能手环有何区别，可能会遇到哪些技术问题。并且了解智能手环在学校运动课程中能进行运动指标、消耗卡路里及心率的波动的实时监测作用，从而帮助学生养成良好的运动习惯，提升学生的身体素质。

三、可穿戴健康医疗设备——体征数据监测

过渡：刚才我们通过智能手环，了解到它能获取人体的运动数据，并对数据进行智能统计、分析、跟踪等，从而提供给我们合理的健康建议。

我们每学期都要测量体重，那体重数据对于我们来说意味着什么呢？（健康）怎么知道体重数据是否正常？ 讲解：BMI指数

实践：1.学生计算自己的BMI指数，教师计时。

2.选一位学生在智能电子秤上称重，通过手机APP查看BMI指数。比较：哪个更快更方便？

讲解：随着物联网技术的发展，除了运动、体重、体温等数据可以实时监控分析外，还有许多健康数据可以采集、统计、分析。

出示：智能体脂秤对应的APP。

提问：在APP上有哪些人体数据？这些数据你能看得懂吗？

APP检测界面

小结：智能体脂秤能够检测人体多项生理数据，并对这些数据进行解读，让我们能够直观地理解数据的真正意义，针对自身身体状况提出合理的饮食或运动建议，起到自我了解和科学监护的作用。

实践：用智能血压仪采集心脉数据。

提问：通过这样一次的数据采集形成的报告你们认可吗？（需要连续监测）讲述：还有许多数据能够反映人身体健康状况的，借助物联网智能健康监测产品能够快速获取这些数据，并且通过健康数据平台形成健康报告。

介绍：健康数据平台。（课件出示）

提问：健康数据平台对保障人体的健康体现在哪些方面？ 学生交流讨论。

【设计意图】两组学生通过不同方法得到的BMI数据，感受到可穿戴健康医疗设备的方便性。学生在自主实践中了解到通过智能体脂秤，在相应的APP上可以监测多种健康数据，从而对人体健康起到科学的监护作用。

四、实践园

根据今天的学习结合配置的实验器材，搭建一个智能体温检测报警系统。学生交流分析：温度设定的范围、方案的设计…… 学生分组实验搭建模型，测试汇报。

【设计意图】通过现有的实验器材，学生自主设计与搭建，使学生进一步了解温度监测报警系统及其工作流程。学生在小组协作下提出自己的想法和解决遇到的实际问题，从而加深学生对所知识的理解，同时也培养学生解决问题的能力。

五、课堂总结，拓展延伸

今天我们认识了许多的物联网健康监测产品，这些产品一般多需要和手机、平板等一些智能终端或数据中心进行数据同步，通过对数据的分析、处理，对个人健康提出指导方案，并实时进行监测和健康管理。

第三篇：高校网球场馆经营管理对策研究论文

摘要：文章对高校网球场馆的运营过程做进一步分析，找出存在的问题，推广科学的运营和管理方法，让与时俱进的方法能够得到广泛的应用。重庆市高校网球场馆经营存在管理不科学、缺乏管理能手、经营结构单一化等。整合国内外网球场馆管理的经验和网球场馆自身特点，提出可持续发展的对策，如制定科学合理的管理机制，培养体育经营复合型人才，加快网球场馆建设，开发场馆的多用功能。为重庆市高校网球场馆的经营发展提出具有前瞻性的对策。

关键词：重庆市高校；网球场馆；经营管理；发展对策

一、前言

网球运动被称作世界三大绅士运动之一，不光能引领时尚，还是现代优雅文明的象征性运动。网球运动广受人们喜爱，为实现高校网球场馆的有序开放和满足消费者的需求。要实现国内高校网球场馆科学化经营，应学习大型网球场馆的经营方式及管理经验，同时借鉴西方国家网球场馆的经验，取其精华。重庆高校网球场馆管理应与国际接轨，实现中西结合，取长补短实现共赢，本文对重庆高校网球场馆的经营管理进行研究，为高校网球运动的发展创造有利条件，为体育产业的发展提供相应路径。

二、重庆市高校网球场馆现存问题

（一）管理者自身存在的问题

据调查数据显示，重庆市高校网球场馆的管理者老龄化比重较大。不能从事高强度的工作，经营管理理念较保守落后，在一定程度上缺乏开拓创新意识，故不能适应日益发展的网球市场。从管理者专业角度分析，能把体育与管理两者进行有机融合的管理者寥寥无几，故不能有效把控体育运动与行业发展的态势，经营管理中就会出现一些短板，制约高校网球运动的发展，还可能出现经营不当，管理不科学，影响网球场馆的效益。因此,从管理专业角度来讲，这种结构是不合理的。

（二）缺乏专业的管理者

作为高校场馆管理者应精通体育产业和具备丰富的体育管理经验。在我国高校中具有大批专家和学者，但受到举国体制的影响，体育经营管理专业人才极其短缺，故不能发挥出场馆的最大经济效应，使得高校中大量场地、设备闲置，造成资源浪费。

（三）场地紧缺与服务设施欠缺

调查发现，场地闲置浪费与场地不足并存，相对全国高校师生而言，高校网球场馆的总数显得微不足道。在高校中场地设施和服务水平参差不齐，缺少必备的配套设施，不能提供良好的休息区域及能量供应站。高校在设施与运营管理上的滞后，是影响网球运动发展至关重要的因素。因此，重庆市高校应开拓网球市场，与时俱进完善综合服务设施，完善场馆设施是未来场馆服务的发展方向。

（四）经营模式单一化

大部分高校网球场馆仅有网球运动的经营，经营结构单一，除了一些综合性场馆、学校的运动场开设了其他的运动项目外，多数场馆仅开设网球运动项目。应开发综合性的运营项目，拓展网球衍生项目，对网球场地进行多功能开发，打造市场化的高校运营模式。

三、重庆市高校网球场馆发展对策

（一）采用科学的管理

高校网球场馆可以尝试以学校为主体和市场运营相结合。高校体育场馆应利用自身的场地优势和人力资源优势进行自主经营开发，同时采用校企合作经营的科学发展模式，努力探索出一套适合自己发展的经营管理体制。

（二）培养复合型经营管理人才

国家应多元化培养综合型的体育经营管理人才,鼓励高校开设体育经营管理专业,拟定相应的教学计划,培养高业务水准的经营管理人才，国家体育局可以举办体育经营管理人才培训班，教育部定期组织学术交流和专家讲座等,来完善管理者的培训方案,使高校网球场馆的社会效益和经济效益等方面得到快速提升。

（三）开拓场馆建设融资路径

随着社会的发展，网球大众化进程不断加快，随之网球运动风靡全球。一方面增加国家财政投入及地方政府政策扶持。另一方面积极吸纳企业和个人的资金、技术等投入。还应发挥网球自带的经济效能，也可通过网络这个公众信息平台进行招商引资，吸纳社会闲散资金，解决场地建设资金不足的问题。同样也可采取校企合作的方式，高校方面解决建设场馆用地，企业方面负责解决资金问题，以及规划和具体实施建设等方面。建成之后可采取股份制，共同经营网球场馆。这样既能保证高校教学，又能为参与者提供活动场所，还可为企业带来相应的经济效益，这样就能实现互利共赢。

（四）提升场馆的使用率，实现多元化经营

高校可实施网球场馆运营规划方案，来提高网球场馆资源的利用率，加大高校网球场馆的对外开放力度来解决社会网球场地不足的问题。合理利用场馆资源，避免场馆闲置浪费，开设相关课程、举办赛事等方式扩大网球的影响力，营造网球氛围，提高场地利用率。大力推广网球运动，营造网球文化区域，拓展新的运营模式。加强网球场馆的文化建设，打造重庆市高校网球场馆的文化品牌。提升管理者的综合素养，树立消费者第一服务理念。集结专业的教练、陪练团队；适当进行广告宣传，并完善推广体系。以市场为主导，以服务为宗旨，优化环境，吸引社会大众的参与。创新网球场馆管理体制，走产业经营化道路，推动重庆市高校体育产业市场化。

四、结语

综上所述：重庆市高校应丰富网球场馆设施，树立服务第一理念，营造良好网球文化圈，提高场馆的使用率，促成网球运动的发展。高校要打破传统，开拓思路，创新管理制度，实行多元化经营和管理。集结社会各种资源，开拓网球场馆资源，盘活网球场馆经济。

参考文献：

[1]李芬.西安市网球场馆经营管理现状及发展对策的研究[D].西安:西安体育学院.2011:

[2]王小平.高校网球场馆的运营现状与发展对策研究——以常州大学城为例[J].体育世界(学术).2015(8):33

[3]李郁.成都市高校体育场馆资源开发研究——基于成都市高校网球场馆经营管理现状调查[J].四川体育科.2015(5):75—76

[4]余静.《上海市高校体育场馆资源利用与经营管理研究》[D].华东师范大学,2009:11.

第四篇：智能门禁系统的研究与设计开题报告

填 表 需 知

一、填写本表前，学生应根据本表各部分要求写出初稿，由指导老师审查通过。

二、参照指导教师意见修改初稿后正式填写本表，所填内容一经确定，一般不随意变动。

三、本表各部分如不够填写，可自行加页。

四、本表一式两份，指导教师一份（可以电子稿），所在系部一份（打印稿）。

一、课题来源 本课题来源于指导老师

二、题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义（包括应用前景、科学意义、理论价值）以及主要参考文献 1.国内外研究现状及水平(1)目前，国内对门禁系统的研究已经从认识教育和试用阶段进入到了研发阶段，但在门禁系统的设计与制造过程中还有以下几点不足之处，主要表现为：(a)采用国外已有的集成模块，像读写器、门禁控制器、天线模板等；(b)对国外已有的系统进行仿造；(c)产品单

一、开发成本较高。(2)在技术方面，中国目前也有很多厂家，仿制国外优秀的门禁系统，主要的做法有两种，第一种是购买国外的门禁系统配件，如读写器、门控器等，再对其进行二次软硬件的设计。这种门禁系统的性能很好，能满足许多安全要求很高的场所，但是价格很高。第二种方法是，除了核心芯片购外，其余部件都是对国外优质产品进行研制。这种方式比较灵活，可以随时根据客户的要求增加门禁系统的功能，且价格也比较便宜。而在系统的结构方面，国内的门禁系统大多以控制器为核心构建的，门控器大多由国外企业研制。即门禁控制器先接收读卡器的信号，再根据信号来决定是否开门。(3)国外对IC卡的研究和应用较早，特别是在美国和欧洲，但在非接触式IC卡方面的研究使用也只是近几年的事。非接触式IC卡和读卡器的关键技术掌握在欧美国家和部分亚洲国家中，但真正形成大批量生产的厂家只有美国；德国、英国次之；日本、台湾、新加坡处于同一档次。当今世界上非接触式IC卡主流产品是Philips公司的Mifare技术，己经被制定为国际标准ISO/IEC14443 Type A标准。欧洲一些IC卡及读卡器制造商大都以Mifare技术为标准发展自己的IC卡事业。2.研究目标及意义 智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统，作为一种新型现代化安全管理系统，门禁系统把自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。在社会财富不断增长的今天，建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、设备控制中心、电梯口等重要部门的通道口都需要加强安全防护措施，这就需要开发出与之相对应的智能门禁系统，识别出入口人员的身份，对出入口进行控制。在我国Ic卡行业的发展起始于1993年左右，当时对Ic卡行业非常重视，高瞻远 瞩，国家大力发展我们自己的Ic卡事业，建立了“金卡工程”141。已成功开发出了我国自主版权的较大容量的存储卡和逻辑加密卡等，但是对于高端cPu卡和非接触Ic智能射频卡的制卡技术和相应的读/写卡设备的技术我们仍处于落后状态，极大的限制了我国Ic卡事业的发展，制约着我国“金卡工程”的实施，智能门禁控制系统在我国的使用还处于发展阶段。本系统能在打开电源并运行上位机后，能自动向下位机发送读卡命令，当有RFID卡进入到读卡器的读卡范围内时，则会自动读取卡序列号，并将卡序列号传送给上位机，上位机判断卡的有效性。若该卡是有效卡，系统会执行开门并在液晶上显示正确的信息；若该卡是非法卡，则会报警并显示错误的信息。本系统能够有效、方便、安全地控制重要场所的出入访问，具有可靠性高、保密性强、方便快捷等特点，但这部分还只是设计阶段没有真正的实现，该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。在本设计中仿真实现了密码输入模块：(1)针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作；(2)管理员可以自行设定和修改密码；(3)防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；(4)友好的人机界面；(5)输入正确的密码后，驱动开锁电路。3.参考文献 [1] 陈国栋.基于射频识别技术的门禁系统研究与设计[D].硕士论文长沙:中南大学,2005:15-36.[2] 黄菊生.基于智能IC卡的网络门禁系统设计与开发[D].硕士论文长沙:湖南大学,2003:69-95.[3] 游战清,李苏剑,张益强等.无线射频识别技术(RFID)理论与应用［M］.北京:电子工业出版社,2004:95-121.[4] 安静宇.基于非接触式IC卡门禁系统的设计［D］.西安科技大学,2006:12-45.[5] 康行健.天线原理与设计[M].北京:国防工业出版社,1998:65-73.[6] 韩瑜,焦小澄.高效的LCD模块显示程序设计方法[J].计算机工程与应用.2004，22(1):123-126.[7] 汤竞南,沈国琴.51单片机C语言开发与实例[M].北京:人民邮电出版社,2008:1-4,89-95.[8] 赵妍妮.I2C总线的单片机C语言实现及应用[J].微机发展,2001,12(4):172-174.三、研究的主要内容、研究方案及准备采取的技术路线、拟解决的关键问题（注：本部分内容必须详细填写）1.研究的主要内容 本设计采用AT89C52作为主控芯片，专用读卡器模块用来读射频卡的信息，当有卡进入到读卡器读卡的范围内时就会读取到相应的卡序列号，并根据得到的卡序列号做出相应的操作。但在PROTUES仿真中无法模拟读卡器，所以用了一个开关来代替正确信号的输入。若正确则开门，若不正确则报警并显示错误信息。本设计实现了自动、准确的识别卡序列号，对门禁系统起着重要的作用EEPROM采用AT24C04芯片，掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性。人机交互通道部分采用了4×4矩阵键盘输入以及LCD1602标准字符型液晶显示。针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作，管理员可以自行设定和修改密码，防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；输出系统部分包括驱动开锁电路和报警电路；其中，在本系统设计中，驱动开锁电路用发光二极管表示，而报警电路则使用蜂鸣器。2.研究方案 本系统的主要电路包括：读卡器数据采集电路、串行E2PROM存储电路、LCD1602显示电路、串口通讯电路、报警电路、门控电路、键盘电路。硬件接口电路如图1所示。按键模块报警模块显示模块存储模块门控模块 图1硬件接口电路 AT89C52串口通信模块读卡器数据采集(1)数据采集：读卡器YHY502ATG通过天线读取RFID卡的数据，然后将数据传送出去。但这部分还只是设计阶段没有真正的实现，该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。(2)数据分析：AT89C52接收到数据后，将数据传送给AT24C04或上位机，AT24C04或上位机对数据进行分析，从而判断数据的有效性。(3)数据处理：针对数据的采集和分析的结果做出相应的处理，例如显示、报警、门控等。(4)密码输入模块：(a)针对于用按键输入密码，根据密码的正确与否来进行相应的操作；(b)管理员可以自行设定和修改密码；(c)防止密码被盗，输入密码错误次数超过3次则报警；(d)友好的人机界面；(e)输入正确的密码后，驱动开锁电路。(5)报警机制模块：当出现非法卡或输入的密码不正确时产生报警。3.拟解决的关键问题(1)系统总方案的论证(2)系统硬件设计(3)程序软件设计

四、已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件（包括已经取得的科研成果、已经完成的科学实验及调查研究、具备的主要仪器设备及资料与数据等），以及可行性分析 1.已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件 在大学期间，我们开设了单片机的课程，对整个单片机的控制比较熟悉，做过相关的单片机课程设计的实验，目前我校图书库里有很多较好的相关资料，在这个过程中我们查阅相关资料，文献，熟悉单片机的仿真软件环，具备相关科研工作基础与条件。近年来，门禁系统因其独特的优越性作为安全防范系统中的一个分支得到了飞速的发展和较广泛的应用。门禁系统之所以能在众多安防产品中脱颖而出，是因为它变以往安防产品(如闭路监控、防盗报警等)的被动安防方式为主动控制方式。射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。同时，经济水平的高速发展让人们越来越关心建筑内部的安全性。为了适应信息时代的需要，保证小区内部的安全性，满足用户当时的各种需求，智能门禁系统应运而生。智能门禁系统集计算机技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体，使卡与锁之间实现完整“对话”功能，以智能卡来控制门锁的开启，开创了门禁管理的新概念，它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式，而且也给使用者带来了极大的方便。本文研究的基于射频识别技术的门禁系统就是这样的一种系统。2.可行性分析 我查阅了相关资料，也了解到目前已经具备进行这个实验的基础，并且实用性很强，很多人都进行过相关研究，这个实验是可行的。首先规划出了系统的硬件功能模块和软件功能模块，以及在此分析基础上设计出的具体的、可以满足本系统全部需求和要求的子模块，并在整个的设计中可以进行模块化设计，为以后的设计带来方便。所以此设计是可行的。

五、课题研究起止年限、任务安排、分阶段要求和预期结果 研究起止年限：2010年11月—2011年6月 本课题工作拟分为四个阶段：准备阶段、论文(设计)的研究、设计与论文撰写阶段、答辩阶段和归档总结阶段。课题进度安排： 第一阶段（2010年11月至2010年12月）查阅文献及资料，阅读外文资料并翻译，完成开题报告的相关工作 第二阶段（2010年12月至2011年2月）查阅资料，掌握各个电路模块的设计 第三阶段（2011年2月至2011年4月）灵活运用相关模块，并进行相关程序编写，调试，仿真对照分析 第四阶段（2011年4月至2011年6月）实验总结和论文撰写，论文PPT制作，准备答辩 预期结果：本系统有些模块还只是设计阶段没有真正的实现，该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。本系统的管理软件设计不完善，没有实现到多机互联等功能。

六、指导教师审查意见 指导老师签字： 年 月 日

第五篇：家庭智能控制系统的研究与发展论文

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题 目：专业代码：作者姓名：学 号：单 位：指导教师： 2014

家庭智能控制系统的研究与发展

XX XXXXXXXX 物理科学与信息工程学院 XX

年X月X日

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摘要

21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。家庭智能控制系统提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

随着社会经济水平的发展，现在人们的生活追求个性化、自动化，追求快节奏，追求充满乐趣的生活方式，家装要求的档次越来越高，生活家居要求一种人性化、智能化。

家庭智能系统指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备互相连接起来，实现对所有家庭网络上的家电设备的远程使用和控制及任何要求的信息交换。家庭控制系统智能化是信息社会发展的必然趋势，而家庭局域网则是实现这一任务的必要载体。

关键词：智能化，自动，家庭网络，未来发展。

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Abstract

The twenty-first Century is the century of information technology, telecommunications and Internet technologies to promote the progress of human civilization.Home intelligent control system to improve the Home Furnishing safety, convenience, comfort, artistic, and realize environmental protection Energy saving residential environment.With the development of social economic level, now people life the pursuit of personalized, automation, the pursuit of quick rhythm The pursuit of fun, life style, decoration requirements of increasingly high level, life Home Furnishing requires a person

Personalized, intelligent.Intelligent home system refers to the establishment of a communication network in a Home Furnishing, various household appliances are connected Pick up, realize remote use and control of the household appliances all on the home network and any request letter Information exchange.Home intelligent control system is the inevitable trend of information society development, and family network is the The necessary carrier task.Keywords: intelligent, automatic, home network, future development.本科毕业论文（设计）

家庭智能控制系统的研究与发展

目录

目录

前言.........................................................5 1.绪论....................................................6

2.定义.......................................................6 3.发展.......................................................7

3.1 20世纪80年代末90年代初............................................7 3.2 2000年前后..........................................................7 3.3 2001-2008年.........................................................8 3.4 未来的智能家居发展趋势..............................................8

4.课题研究的目的及意义......................................10 5.设计理念..................................................11 6.总体设计..................................................11 7.详细设计..................................................14

7.1智能背景音乐........................................................14

结论........................................................15 参考文献....................................................17 致谢........................................................18

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前言

21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。本文介绍的家庭智能控制系统可以使得人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭„„；而这一切的实现都仅仅是打一个简单的电话。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，家庭智能控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。

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1.绪论

自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。

1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。

根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%。PARKS公司的资料亦显示：到2004年，家庭网络市场总额可达57亿美元。据国际专家预测，到2000年底国际智能家居的产品销售额可达24亿美元。2004年可达148亿美元。

2.定义

家庭智能控制系统即智能家居，是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

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3.发展

3.1 20世纪80年代末90年代初

这个阶段中，所出现的对讲产品是最为简单的类型，即非可视 非联网多线制对讲系统，仅具备开锁、通话等简单功能，住户通过对讲通话根据访客的声音来做判断是否开门。随着技术发展，之后又出现了非可视 非联网单元总线制对讲系统，泉州佳乐电器有限公司市场部经理倪源福解释，此类总线制系统采用编解码电路及RS485总线，仅 单幢建筑内通讯，当时主流芯片为Philips-TM1300，安装时，通常一个单元一个独立的系统，整个小区内的各单元全部都是独立的，无法实现整个小区大面积组网。而此种分散控制系统，各自为政，不能实现小区统一管理，当然系统功能也相对单一。当时，仅有广东少数厂家在生产，用户多集中在广东。

3.2 2000年前后

1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。

根据美国该行业之专业顾问公司PARKS的统计资料显示：1995年，美国一个家庭要安装家庭自动化设备的平均费用在7000至9000美元之间。1995年美国家庭已使用先进家庭自动化设备的比率为0.33%，看来市场真正启动尚需时日。预计这五年内，家庭自动化的市场年平均增长率为8%。

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3.3 2001-2008年

2005年以后，由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争，给智能家居行业带来了极大的负面影响：包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果，由原来的鼓吹变得谨慎，市场销售也几年出来增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。2005年-2007年，大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场，各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企业，在这几年也经历了缩减规模的痛苦。正在这一时期，国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场，而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的，如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向，例如天津瑞朗等，用X10，深圳索科特做空调远程控制，成为工 业 智控的厂家。

3.4 未来的智能家居发展趋势

智能家居怎样做到实用、易用、人性化，真正提高人们的生活品质，才是智能家居的发展方向„„

实用为本----智能家居的发展方向

从2000年的首届峰会到刚刚落幕的第四届中国国际建筑智能化峰会，虽然中国房产智能化道路几经周折，但是这一进程却不可阻挡地前进着。科技的发展使人们坚定不移地追求更高品质的生活，智能家居作为高品质信息生活的代表得到越来越多的瞩目。

回想1999年、2000年北京的房地产广告，“智能化”的诱人描述比比皆是。正值网络和新经济的高峰，房地产业的就势跟进使“智能化”成为新建社区不可缺少的“卖点”，智能化住宅小区建设一时在全国形成高潮。但之后上海的统计显示：智能化系统发挥作用的仅占20％，运行不正常、尚可使用的占45％，另有35％的系统被废弃，业主对室内安防系统、自动抄送系统和停车场管理系统的投诉率一直居高不下。

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正如网络经济重回传统一样，第四届中国国际建筑智能化峰会上，朝华数码等一大批智能家居厂商们呼吁，智能家居必须回归理性。虽然业界对于智能家居定义一直争论不休，正如建筑智能化领域专家、清华大学林贤光教授所言：目前为止，并没有关于智能与不智能的确切的界限与概念。但是如果抛开业界的争论，从消费者的角度来看，智能家居市场的需求已经逐渐明朗：就是以实用为核心，力求实用、易用、人性化。

虽然科技飞速发展，信息技术日新月异，连CPU运算速度的提升都已经突破了摩尔定律，但是如何将这些技术引入智能家居产品之中，如何打造出真正实用的智能家居产品，这才是国际建筑智能化峰会 每一位参与者最关注的问题。朝华数码有关人士提出，如今智能家居产业界所体现的两大技术趋势正是发展方向：领先的无线移动；不依靠PC的独立形态。

比尔盖茨当年在《TheLoadAhead》中所提到的智能房子如今已经成为华盛顿湖的一大胜景，这幢房子可谓智能化到了极致，连车道旁的一棵老枫树，都通过专门的监视系统给这棵树进行24小时的全方位监控，一旦监视系统发现它有干燥的迹象，将释放适量的水来为它解渴。但是，为了实现这样的智能化，专门铺设了84公里电缆，耗资5.3亿美元。对普通用户来说，再多的光纤电缆，不如手里一个无线遥控器就指挥若定来得实用方便，这正是无线移动技术在智能家居领域大受青睐的原因。而正如计算机摆脱大型机进入PC才开始大发展，脱离了PC 独立状态的智能家居才能有更大发展空间：不会由于电脑的突然瘫痪而一筹莫展，一切都更加灵活，更加随意。领先的无线移动和不依靠PC的独立形态，将使家变成真正的“自由数码空间”。

炎炎的夏日，开着车回家的你，用手机打个电话就可以提前打开家里的空调，让榨汁机准备一杯新鲜的果汁，再让家庭音响准备好你最喜欢的巴赫„„

慵懒的冬季，躺在客厅沙发上的你，通过一支遥控器就可以让厨房里的咖啡机煮出一壶热咖啡，让微波炉为你准备一套香喷喷的晚餐，再遥控隔壁书房里的打印机为你打印好明天开会需要的文件„„

小区里再也没有神色紧张的保安，谁家的煤气漏了，发生火灾了，有人闯入了，都已经自动及时地通报到小区的报警服务器，而正在上班的你再也不用慌慌张张，因为第一时间小区保安已经用电话告诉你情况如何„„

这里所描述的生活并不是什么奢望，而是科技以服务为本、影响生活、改变

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生活、创造新的生活方式的最直观体现，也是朝华数码等智能家居厂商籍由产品让人们享受到的现实。

致力于智能家居产品的应用接轨，很多问题并不在于技术水平的高低，而在于怎样去做到实用、易用、人性化，而第四届中国国际建筑智能化峰会无论从峰会背景、意义还是从其议题来看，也都能看出其尘埃落定，返朴归真的寓意所在，只有更加贴近实用、易用和人性化的智能家居概念，才能真正提高人们的生活品质，才能真正体现智能家居的价值，这也是现代科技价值的核心所在。

4.课题研究的目的及意义

家庭智能控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

其网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。

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5.设计理念

健康性：做到区域的自动动态恒温，提供最佳温度；空气净化检测，时刻保持清新自然。

安全性：无人区智能防盗报警、闭路电视智能监视、火灾报警、自动广播、应急智能呼叫、厨房漏水自动报警开关闭阀门。

方便性：任意调节家中灯光、场景，只需轻轻一触，即可实现梦幻般的灯光、场景变化。

节能环保：真正做到无人系统自动断电、居家时系统自动开启；智能系统包括灯光照明系统、新风系统、娱乐系统、智能窗帘系统、电力供应系统、高清影音系统、背景音响系统、可视对讲系统、车库管理系统。

智能性：人在灯亮，人走灯灭；晚上起夜，灯光自动亮起30%，不用任何操作；施工简单，方便扩充，多功能控制系统，多样化系统整合，易学易用。

6.总体设计

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以上是一套比较成熟的家庭智能控制系统，总体可分为控制器，处理器，执行器。

控制器：在日常家居生活中，为了使我们对家庭的控制系统能随时掌控、需要的信息随时获取，操作终端的形式非常重要，多种形式的智能操作终端是必不可少如：智能遥控器、移动触摸屏、电脑、手机、PDA等。

以手机为例，短信息服务是系统中提供的一种GSM终端（手机）之间，通过服务中心进行文本信息收发的应用服务，其中服务中心完成信息的存储和转发功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵的建网费用和维护费用。同时，他对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资成本大、维护费用高、且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。在此以GSM网络作为数据无线传输网络，它可以应用在银行、储蓄点机房监控、电信机房动力环境监控、通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如

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移动通信基站、微波站、光纤中继站等）及其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控及城市公用事业实时监控维护系统像煤气调压站、自来水、污水管网和热力系统、电力系统城市中电网等情况中。在此本系统采用了Siemens公司新一代无线通信GSM模块TC35是，它设计小巧、功耗很低很大程度上方便了智能家居控制系统的设计。

由于其多样性和个性化的特点，也导致了技术路线和标准众多，没有统一通行技术标准体系的现状，从技术应用角度来看主要有三类主流技术：

第一类——总线技术类

总线技术的主要特点是所有设备通信与控制都集中在一条总线上，是一种全分布式智能控制网络技术，其产品模块具有双向通信能力，以及互操作性和互换性，其控制部件都可以编程。典型的总线技术采用双绞线总线结构，各网络节点可以从总线上获得供电，亦通过同一总线实现节点间无极性、无拓扑逻辑限制的互连和通信。

总线技术类产品比较适合于楼宇智能化以及小区智能化等大区域范围的控制，但一般设置安装比较复杂，造价较高，工期较长，只适用新装修用户。

第二类——无线通信技术类

无线通信技术众多，已经成功应用在智能家居领域的无线通信技术方案主要包括：射频（RF）技术（频带大多为315 和433.92MHz）、IrDA红外线技术、Z-Wave 标准、Z-world 标准、X2D 技术等。

无线技术方案的主要优势在于无需重新布线，安装方便灵活，而且根据需求可以随时扩展或改装，可以适用于新装修用户和已装用户。

第三类——电力线载波通信技术

电力线载波通信技术充分利用现有的电网，两端加以调制解调器，直接以50Hz 交流电为载波，再以数百KHz 的脉冲为调制信号，进行信号的传输与控制。

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7.详细设计

根据2012年4月5日中国室内装饰协会智能化委员会《智能家居系统产品分类指导手册》的分类依据，智能家居系统产品共分为二十个分类：

控制主机（集中控制器）： 智能照明系统。电器控制系统。家庭背景音乐。家庭影院系统。对讲系统。视频监控。防盗报警。电锁门禁。

智能遮阳（电动窗帘）。暖通空调系统。太阳能与节能设备。自动抄表。智能家居软件。家居布线系统。家庭网络。厨卫电视系统。运动与健康监测。花草自动浇灌。宠物照看与动物管制。在此简单列举几个： 7.1智能背景音乐

家庭背景音乐是在公共背景音乐的基本原理基础上结合家庭生活的特点发展

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而来的新型背景音乐系统。简单地说，就是在家庭任何一间房子里，比如花园、客厅、卧室、酒吧、厨房或卫生间，可以将MP3、FM、DVD、电脑等多种音源进行系统组合让每个房间都能听到美妙的背景音乐，音乐系统即可以美化空间，又起到很好的装饰作用。

优点：

1、独特：与传统音乐不同，专业针对家庭进行设计。

2、效果：采用高保真双声道立体声喇叭，音质效果非常好。

3、简单：控制器人性化设计，操作简单，无论老人小孩都会操作。

4、方便：人性化、主机隐蔽安装，只需通过每个房间的控制器或者遥控器就可以控制。

安防行业智能化成为重要的发展趋势。智能化其实就是在普通的监控报警的过程中增加了智能分析反应、智能控制的功能。智能化可以让防盗报警系统工作更有效率，让用户更省心。

防破坏、防剪线的无线转发报警功能在市场上除了GSM全球移动报警主机可以不使用固定电话线以外，其它报警主机都需要使用城市固有的电话通信线路，这时就产生了防盗报警的隐患，万一电话线被剪断或者电话线路出现故障怎么办？报警主机的无线转发功能应运而生，解决了电话线被破坏之后报警主机的正常工作问题。

以无线报警主机为例，在设防状态下，报警主机设置了无线转发功能，当电话线被剪断或电话线路出现故障时，主机会立刻启动无线转发功能，立即将原先设定的报警电话无线发射给另外一台报警主机，另外一台主机立刻代拨报警电话，实现断线自助的报警功能，确保防盗报警万无一失。

结论

家庭智能控制系统是具有充满智慧的控制系统，可提供全方位的信息交互功能，优化人们的生活方式，提高家居的安全性，节约各种能源费用。家庭智能控制系统怎样做到实用、易用、人性化，真正提高人们的生活品质，才是智能家居

本科毕业论文（设计）的发展方向。实用为本，才是智能家居的发展方向。智能家居的发展趋势应是具有完善的家庭各个系统的智能控制功能。

随着人们现在生活水平的提高及对家居功能的高级需求不断增加，利用智能家居平台还可以扩展更多的生活服务和健康服务，智能家居的功能将会越来越丰富，越来越精彩。智能家居未来的发展前景不可限量。

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参考文献

[1] 顾牧君主编.智能家居设计与施工, 同济大学出版社，2004 [2] 周洪编著.智能家居控制系统, 中国电力出版社，2006 [3] 阎洪林，蒋琳峰编著.住宅智能装饰, 中国林业出版社，2006 [4] 刘叶冰主编, 建筑智能化系统工程设计与实施, 中国电力出版社，2006

本科毕业论文（设计）

致谢

在本次论文的撰写中，我得到了于会山老师的精心指导，不管是从开始定方向还是在查资料准备的过程中，一直都耐心地给予我指导和意见，使我在总结学业及撰写论文方面都有了较大提高;同时也显示了老师高度的敬业精神和责任感。在此，我对于会山 老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福。

四年大学生活即将结束，回顾几年的历程，老师们给了我们很多指导和帮助。他们严谨的治学，优良的作风和敬业的态度，为我们树立了为人师表的典范。在此，我对所有的理工学院的老师表示感谢，祝你们身体健康，工作顺利!