智能化家居范文

時間:2023-03-30 05:52:57

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智能化家居

篇1

日本也是一個智能化家居比較發達的國家,除了實現室內的家用電器自動化聯網之外,還通過生物認證實現了自動門識別系統,站在安裝于入口處的攝像機前,用大約1秒鐘的時間,如果確認來人為公寓居民,大門就會打開。即使雙手提著東西,也能打開大門。

日本的智能化家居還在廁所的便器墊圈上安裝有血壓計,當人坐在便器上時血壓計便能檢測其血壓。而安裝在便器內的血糖檢測裝置,能自行截流尿樣并測出血糖值。此外,廁所內洗手池前的體重儀,可在人洗手的同時測量體重。檢測結果均能出現在一個顯示器上,全家人的檢測值都可被分別保存。

澳大利亞

澳大利亞智能家居的特點是讓房屋做到百分之百的自動化,而且不會看到任何手動的開關。如一個用于推門的按鈕,在內部裝上一個模擬手指來自動激活;泳池與浴室的供水系統相通,自動加水或者排水;下雨天花園的自動灌溉系統將自動停止工作等等很多自動化的設置。不僅如此,這樣的智能化房屋只有一處安裝了42英寸的等離子屏幕可供觀察,而大多數房間的視頻設備則都隱藏在房間的護壁板中。安全問題也是考驗智能家居的標準之一,澳大利亞智能家居保安系統里的傳感器數量更多,即使飛過一只小蟲,系統都可以探測出來。

西班牙

西班牙是一個藝術氛圍濃厚的國家,住宅樓的外觀大多是典型的歐洲傳統風格。但當你走進它的時候,才會發現智能化家居的設計的確與眾不同。室內自然光充足的時候,帶有感應功能的日光燈會自動熄滅,減少能源消耗;安放在屋頂上的天氣感應器能夠隨時得到氣候、溫度的數據,在下雨的時候它會自動關閉草地灑水噴頭、關閉水池;而當太陽光很強的時候,它會自動張開房間和院子里的遮陽篷。地板上不均勻分布著的黑孔是自動除塵器,只需要輕松遙控,它們就會在瞬間清除地板上的所有灰塵、垃圾等等,這一切都充滿了柔和的藝術氣息。

篇2

[關鍵詞]家居智能化 安裝 調試 技術

引言

隨著國民經濟的迅速發展,人們的生活水平穩步提升,居家的生活質量逐漸成為人們追求的目標。當今智能建筑或建筑智能化已成為建筑業今后發展的一大主題,目前許多智能大廈、智能小區正在興建之中。建筑智能化技術是計算機技術、通訊技術、控制技術、網絡技術等高新技術與傳統建筑設備安裝技術在建筑中的綜合運用,建筑智能化施工具有各種信息點數多、分布面積較廣、應用功能變化大、各種信號指標要求比較嚴格等特點;而且工程中還有與其它專業如給排水、暖通、電氣等的管線與槽道的平行或交叉等問題,與土建結構工程、裝修工程的配合問題。所以,在智能化安裝施工過程中,每個階段、每個質量控制環節,都需要專業人員實時把關,確保質量和功能的實現。

1.家居智能化系統背景

家居智能化系統涉及到視頻、語音、數字信號的傳輸,傳輸媒體的頻率特性,數據通信協議,區域中心服務與物業管理模式,家庭空調設備與電器控制性能及接線方式標準化等廣泛的技術性問題,這些技術的發展將會推動我國智能家居智能化系統技術的發展。

傳統的智能化系統一般采用RS485和現場總線(現場總線在家居智能化系統中應用較多的是Lon Works總線和CAN總線)等低層控制總線將家庭控制器 (或稱網關)與物業中心連接起來,從而實現報警、自動抄表等功能;其缺點是功能過于簡單,專用網絡無法擴展和改進,可靠性差,建設費用偏高,不適應網絡化發展趨勢。目前國內較先進的系統(如深圳交大推出的網絡智能控制數據終端NDT系統)采用局域網連接家庭控制器,該方案解決了系統可靠性的問題且能與用戶上網合用局域網;但是,控制器只使用了基本的TCP協議進行簡單的數據包傳送,其本身不是Web服務器,不能支持Internet瀏覽供用戶進行遠程查看和控制;同時也不能與寬帶網直接融合,實現社會化的物業管理體系。此類系統未充分利用寬帶入戶優勢,不符合智能小區的發展趨勢。現代家居智能化系統引進了美國和歐洲等地許多住宅尤其是別墅采用的比較完善的安防系統和控制系統,此就是圍繞智能化網關構建一個完全基于寬帶網和Internet的智能化住宅系統。

2.系統的安裝

2.1預埋工作

預埋管道施工階段,這個階段占整個安裝工作量的一半以上,預埋管道質量的好壞直接關系到日后線纜敷設、設備安裝的質量與工作量。因此必須著重考慮以下五點:

(1)在智能化施工前根據施工經驗若發現某些重要部位需多預埋管道多預留洞口而在設計中又未體現的,應盡量建議設計增加預埋管道和多預留洞口,以便將來線纜增加和功能擴展時使用。預埋管道預留洞口所費無幾,卻可以節省將來擴容時因原有可擴展性考慮不足而帶來的高昂費用。如:進戶總線管,因擴展性需要,或因強弱電由不同設計單位設計沒有充分配合造成電源管的遺漏,可建議設計時多預留管道或擴大管道等級;一些豎井穿樓板過梁處,可建議設計時對有些大管道可放大一級或多預留洞口,以便施工。

(2)與土建專業配合施工時,應注意根據智能化系統的設計,在不影響土建結構下,可走捷徑的走捷徑,可避開結構薄弱處的盡量避開。如一些穿主梁處,各種專業管道都由此通過,對結構應力影響較大,可建議設計考慮使用轉接箱或地面線槽等辦法處理;衛生間、廚房的防水部位,可能要經常敲開樓板檢查處理,預埋管道時應盡量避開這些部位,如果圖紙設計標注從此通過,我們可建議設計繞道,雖多預埋一些管道,多穿一些線纜,但后期安裝就省事許多;管道在地下室應穿過止水層,應在砼澆搗前就及時將管道預埋,當土建做止水層時就同步配合做好相關工序,以免今后安裝時破壞止水層。

(3)與其他專業如給排水、暖通、電氣管道平行或交叉施工時,應注意互相屏蔽,防水防潮等問題;智能化管道應盡量與其它管道按規范要求保持一定間距,并盡量在上方,還要兼顧保護層厚度不小于15mm的要求。

(4)管道預埋完后應注意將管道口進行封堵保護,管道彎曲處多及敷設長度超出規范要求或按經驗預計將來拉線有困難的,中間可給予加設過線盒或預留拉線;還必須特別考慮到管道彎曲半徑要求,一般規范要求須不小于6~10d。

(5)不管是什么樣原因引起的現場實際管道預埋與原設計圖紙不一樣,應在施工后及時標注,并做好隱蔽工程記錄,否則若發生堵塞、有設計變更或竣工后維護,則可能到處開腸破肚的找管,費時費勁又可能影響結構強度與美觀;有時甚至找不到管道,須重新打混凝土去埋設管道或只得明敷等辦法,此時花的代價就更高了。

2.2線槽安裝

智能化系統的線槽中基本上敷設的都是弱電線纜,安裝時應與電氣、給排水、暖通的管道線槽保持一定間距,基本上要求是不小于30mm,交叉敷設時應安裝在上方,與梁底或其它障礙物間距應不小于50mm,垂直偏差不大于3mm,水平偏差不超過2mm,安裝固定間距為0.5~1m穿越樓板或墻體時,應有防火措施,金屬槽道整體接地應良好。

2.3線纜敷設

智能化系統的線纜敷設除應注意其型號、規格應與設計相符,布線自然平直,不得產生扭絞、打圈等現象外,要特別注意以下三點:

(1)線纜中間不允許有接頭,否則容易造成信號嚴重衰減,如果單根線纜確實長度超過市場供應統一長度,應考慮中間加裝轉接配件。

(2)線纜兩端的標簽編號要明顯,并應該邊施工邊做標記,而且應與圖紙相對應,不能等全部線纜敷設完成后再去做標簽,否則很容易造成混淆,這對以后的安裝維護都非常重要。

(3)線纜終接的余量應按設計與規范要求及施工的工藝要求給予充分預留,否則如果線纜短了幾公分,則整根線纜都要重新敷設,耗材費力,事倍功半。還應注意智能化系統各種線纜敷設要求的彎曲半徑不同:如非屏蔽4對對絞線大于等于4d,屏蔽4對對絞線纜不小于10d,同軸電纜大于等于10d,主干電纜不小于10d,光纜應超過15d。

2.4設備安裝

設備除應注意符合設計及合同規定的廠家、型號、規格、性能指標外,安裝時還必須注意以下三點:

(1)智能建筑中的子系統多,包括設備自動化系統、通信網絡系統、辦公自動化系統、結構化布線。各系統新設備、新型號層出不窮,安裝前應仔細閱讀產品說明書,充分了解設備的各項性能指標要求與安裝注意事項,嚴格按照設計與廠家的要求安裝。

(2)設備安裝的位置與標高應符合設計與規范要求,垂直偏差不超過3mm,水平偏差應不大于2mm,設備表面應注意保護,各種零件不得脫落碰壞,標志應完整清晰,安裝應牢固,各種螺絲應擰緊,同時應按要求就近做好接地連接工作,保持良好的電氣連接。各類線纜跳線和插接件接線應無誤,接觸良好,標志齊全。

(3)設備的各種標識,端接線纜的來源去脈應標注清晰明了,否則調試時無從下手,維護時不知所終,直接影響整個系統的運作。設備調試和竣工資料應注意備份及存檔。

3.系統調試

系統調試分現場設備調試和系統聯動調試兩種調試方式。

3.1現場設備調試

由家居控制器本身可對數字量/脈沖量進行就地處理,所以只要通上電源后,便可對末端設備進行調試。對每一戶家居控制器的線路檢查無誤后,插上保險絲通電后,對末端設備調試。

紅外探測器調試:通上電源后,探測器指示燈亮說明電源已接通。用鍵盤布控15秒后,人在探測器探測范圍內走動,若蜂鳴器響叫正常,否則檢查線路和探測器是否有問題。

門磁開關調試:用鍵盤布控后,15秒鐘后打開房門,若蜂鳴器響叫正常,否則檢查線路及門磁開關上、下部分是否對正。

感煙探測器調試:通上電后,看探測器指示燈是否有節奏閃亮,否則查電源接線及探測器是否有問題;判斷探測器正常后,用煙進行模擬試驗。蜂鳴器響,則正常;否則更換煙感器。

煤氣探測器調試:通上電后,指示燈亮,則表示有電源到,再用氣體打火機放氣,探測器內置蜂鳴器響,則正常;同時檢查電動閥有沒有動作。

緊急報警按鈕調試:按下報警按鈕,蜂鳴器響,則正常;否則檢查線路。

3.2系統聯動調試

在對末端設備逐一調試后,便可系統聯動調試。控制中心設備正常工作后,便可聯機調試,在網絡控制器中檢查各個回路的信號是否聯系上。檢查正常后,便可對每一個家居控制器聯網調試(調試步驟與現場調試相同),發現不正常時,首先查干線,再查現場的家居控制器,直到查到問題為止。由于“三表”中,在現場家居控制器不能直接調試,能在聯動中調試,調試時,通過放水、放氣或通電一段時間,在控制中心觀察,水、氣、電的數字源有無變動,否則檢查末端線路及水表、煤氣表、電表是否有問題。

結束語

智能建筑產生于信息社會,其開發應用是一項涉及到多學科跨行業的系統工程,但其最終是否達到令人滿意的各項功能要求,還是必須落實到與建筑相結合的施工過程和施工質量,尤其體現在智能化系統的安裝和調試方面。

參考文獻

1.徐興聲,智能大廈建筑的智能化與系統集成,工程建設與設計,2003(6)

篇3

關鍵詞:家居環境設計;自動化;智能化;家庭設備

隨著科學技術日新月異的變化,與人們生活息息相關的家居環境的設計漸漸開始受到人們的重視和關注。人們的身體健康、居住的心情、環境的優雅都與家居的整體環境設計有著重要的聯系。“智能型”這個詞越來越普遍的出現在人們生活里,家電的智能化、電腦手機的智能化、交通工具的智能化,已經出現在了人們的視野當中。因此,家居環境設計的智能化也在慢慢朝著成熟的趨勢邁進。

一 家居環境設計的幾種發展的可能性

(1)墻體隔斷的智能型變化

居住空間中,墻體的隔斷是起到組織、分割、劃分、限定空間的基本作用。不少人在新的毛坯房裝修時總會遇到墻體如何隔斷劃分空間的困擾,基本上,墻體都是“死”的,一堵磚墻高高砌起后,隔絕了兩個空間,幾年、幾十年之內,若沒有大的家居裝修改造是不太可能重新推倒重砌的。因此也就出現墻體隔斷完全把人們的居住空間畫圈圈一般地限定住了。如何改變空間的可調節性?業主要求此空間大,彼空間小時,看似紋絲不動的墻體是否能滿足業主的要求?

這就是對空間的可調整性提高了要求,智能化的家居環境設計在不斷的進步中也研究出了這樣的可能性。隔絕兩個空間的墻體可以發生移動,例如,當人坐在客廳看電視時,對客廳的功能、尺度空間的需求就比其他空間來的大。此時可以通過電力控制把隔絕客廳與其他空間的墻面后移,就能使得正在使用的客廳變得更加寬敞明亮。最大限度的擴大了正在使用空間的利用面積和功能利用率。但是這樣的墻體智能型移動調整空間大小只能對于一人,至多兩人的居住空間發生作用。居住的人越多,對其他空間的使用也就越多,因此移動一面墻體是無法滿足多人的空間需求的。

(2)室內色彩的智能化改變

現代家居環境的室內環境色的設計,是墻面漆、壁紙或者壁布上的顏色來決定。人們住在顏色一成不變的房間里,久而久之便會失去了對生存環境的喜愛。智能化地改變室內色彩也許能成為解決居住者們對于顏色無法改變的“心病”。根據居住者心情好壞、天氣好壞、溫度高低、甚至是使用者年齡或性別進行自動的調控與改變,是室內色彩達到智能化家居設計的一些手段和辦法。當居住者的心情舒暢開心,室內墻壁的顏色就會改成紅色黃色類的暖色調;居住者心情壓抑難過,居住空間的顏色就會改成灰色調子。打雷下雨的陰雨天氣,溫度較低時,人們一般都愿意蜷縮在家喝些熱飲,多多享受家居生活,此時的室內色彩可以變換成溫馨溫暖的顏色,拉近人們心理距離的暖色調;當天氣晴好,陽光明媚時,氣溫升高,室內色彩可以自動轉變為藍色綠色,容易讓人聯想到藍天白云青草地,人們在室內就能體會到大自然的美好,同時多看冷色調也能讓人們感覺屋內的清涼。女性、男性、中年、青年、老人、兒童,這幾大類人群對于色彩的認識也都是完全不同的。根據居住者的信息,室內色彩就能自動變化成業主所要求的顏色,這也能實現智能型室內色彩的突破性設計。

(3)居住環境自動溫控

世界上的人口都分布在不同的經緯度區域,人身體驗到的自然環境也就不會全然一樣。氣溫對于人們的生活也存在一定的影響,天冷天熱人們都有對應的解決辦法。對于智能型居住環境設計,自動調節室內溫度已經不是一個新鮮的設計了,在歐美等發達國家已經有許多人開始使用先進的自動控溫系統。這種自動化系統和人們所知道的空調或者中央空調還是存在一定的差別。自動溫控系統不需要遙控器的人為控制溫度高低,它能夠根據人數、人體溫度以及人身周圍小氣候來自動決定最適合室內家居環境的溫度,并且根據環境的改變而使溫度不斷高低變化。

(4)燈光的智能化調節

燈光的明亮、昏暗調節已經不是高端技術了,已經出現在人們的生活中有許久的時間了。燈光的設計可以根據人們利用聲控、溫控等技術手段來調節,這都是未來很有可能的發展方向。甚至燈光能夠感知空間使用者的日常活動,根據室內活動內容來進行智能化的自動調節。例如:使用者在看書,燈具感知到人的身體的動作和呼吸頻率,自動調節為較亮的光線,以保護使用者在看書時的視力;使用者在看電視時,燈具自動調節為較暗、溫馨的光線。

(5)垃圾的自動化處理

中國的垃圾分類處理并沒有做到很好的效果,根源有兩個,一是國家對人民對于垃圾分類處理的基本教育程度并不完善,即使讓一個成年人來做基本的垃圾分類投放也會出錯;第二個原因是中國城市街道、小區內部、甚至是各家各戶的垃圾箱都沒有完全做好垃圾分類的標志提醒。近幾年中國大力提倡綠色、低碳、環保的新概念生活,如果在室內的家居體系設計中能加入廢水、廢氣、廢品的回收和二次利用,那么將大大節約了個人生活成本,甚至是國家資源。例如:洗臉洗手水經過水管中設置的污水處理凈化器后,進入魚缸、進入植物盆景中。生活垃圾的自動化分類可以由智能型的分類垃圾箱完成這種可能性,垃圾箱具備攝像頭掃描功能,掃描主人手中的垃圾,自動分析垃圾的類型,當即給出是可降解還是不可降解型垃圾的報告分析或者說指令,指導人們分類投放垃圾。這樣就完成了每戶家庭的日常垃圾分類處理,日后每個地區乃至整個國家的污染也就不會像現在這樣嚴重。

(6)家庭設備的智能監控、操作

家庭設備的只能操控也已經出現,但并沒有普及到各家各戶,也是有存在一些局限性的原因:成本太高,導致一般家庭無法接受、無線網絡的鋪蓋率不夠和電源太過耗電等問題。美國的康寧(CORNING)公司,致力于發展特殊玻璃產業,在居家設備設計中有非常重大的突破,他們打造的“全觸屏玻璃世界”正在慢慢像我們的生活延伸。例如:LCD電視玻璃,具有叫醒功能,觸摸屏幕播放每日新聞資訊;家電單板玻璃,冰箱、廚房灶臺和切煮平臺、桌面,都變成了光滑平整,手感細膩,并且可以調節圖像大小的玻璃平面;手持式顯示玻璃,形似現在已經有的屏板電腦,或者是手機,但是造型更加簡潔透明,同樣支持無線網絡;自動化設計玻璃,它能夠自動或者接受手動調控車窗、落地玻璃門窗的顯示度、透明度,這樣就可以省去室內窗簾或者車窗簾的麻煩,防止陽光輻射更是有利于人們的身體健康。

以上所列舉的這些智能型的操控系統已經不再是不可能達到的設想了。再比如說,車輛歸來入車庫前,遠程的感應就能自動開啟車庫大門,車輛停閉,車庫門自動關上;互聯網智能遙控技術,即便業主不在家中,也可以通過無線互聯網技術或者衛星信號,與室內家庭智能系統取得聯系,對住宅里的一切電器進行有效的操控。

二 智能化家居設計要注意避免的環節

智能化的家居設計也有許多要注意的地方,例如:智能化自動化的家居設計離不開網絡和電,要格外注意兒童和老年人的使用。如果家長不慎看護,兒童的在家中玩樂無意觸碰到一些硬體和電就難免發生意外,因此對于硬體和電的保護性設計以及對兒童的視覺導向性和警告標示尤為關鍵,易懂的文字與生動有趣的圖案兼具也許是只能家居標示設計的其中一部分;另外,一些學者做過一些列關于老年人對于智能型設備的使用的調查和研究,都表明了老年人對于家居設備的智能程度接受度比較淺薄,機能操作比較遲緩,使用起來會讓老人覺得比較棘手,甚至“不順手”這樣的交互過程的出現,都會導致老人對于設備的使用率漸漸降低。這些都和老年人的注意力、記憶力、甚至視力都有一部分關聯。因此,如何在未來的智能型、自動化家居設備的設計中更優化、更方便、更簡潔,有利于老人的正常使用,也是設計者們在未來研究發明具有艱巨挑戰性的課題之一。

篇4

關鍵詞:家具;設計;智能化

中圖分類號:J524 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2013)06-0185-01

一、引言

近年來,數字化技術迅速發展,必然要尋找新的經濟增長點,來擴大市場。家具的智能化正是微電子等技術與傳統家具的結合,也是信息產業向家具市場擴張的標志。讓家具更加聰明,把傳統家具生產制作技術與現代微電子技術、現代加工技術相結合,家具智能化己逐漸成為一種新趨勢。智能化家具不僅具有家具的功能,為人們提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間,而且還由原來的被動靜止結構轉變為“主動”智能,并提供全方位的信息交換功能,優化人們的生活方式。所以家具智能化具有較強的市場開拓和發展前景,又符合不同的個性需求,遵從以人為本的設計理念。

二、研究目的

近年來,智能化家具產品相繼成功進入中國市場,智能化家具理論也隨后誕生,為家具領域增添了生機。在傳統的家具設計制作理論的基礎上,加入了現代高新技術和先進制造技術,展開家具智能化的研究,目的在于增加家具設計領域的知識理論,對學科知識也會有增進、補充和完善的積極作用,充分的體現“以人為本”思想,增加了產品的科技含量,產生更多的社會效益。也為以后賦予家具產品新的使用功能,創造出更加安全、舒適、便利的生活環境,奠定理論基礎。

三、智能化家具的概念

像智能電子、智能家居、智能家電這些產品都是通過取代人類的活動來完成一些功能,從而具有了一定程度的智能。所以我們把能夠自動實現一些功能的家具都可以稱之為智能化家具。廣義上來講,智能化家具不僅僅局限于可以自動實現某些功能的層次上,它還應該向網絡化家具、信息化家具的方向擴展,也只有這樣,才能形成一個完整的智能化家具系統。

四、智能化家具研究現狀

(一)國外智能化家具研究現狀

目前,智能化技術已經在家具行業中得到了初步的應用,市場上已經出現了一些智能化的產品。國外,像愛爾蘭的蘭開斯特大學與一系列的高校合作,開發的“智能家具”。例如用“智能沙發”可以激活電話錄音機、開啟電視機,還可以說歡迎辭、識別出是誰坐在沙發上,甚至可以根據輸入的程序自動喚醒躺在特定位置的病人。

英國一牌推出的智能餐桌,設計師巧妙的將NT板和餐桌融為一體。本發明的可貴之處在于將制作電子功能的零部件巧妙的合成到普通家具中,在不改變家具外部形狀的同時,又將電磁的加熱功能融合到家具中,促進了現代家具向科技化、多功能化方向的發展。

(二)國內智能化家具研究現狀

我國在智能化家具方面也作了一些初步探索,有些先進家具企業也開發了一些簡單的智能化家具產品。智能化家具必然是21世紀發展的趨勢,未來社會家具將向智能化、生態化趨勢發展,家具的使用材料將向自然材料與模擬仿真的高科技智能化的多元人工材料方向發展。如形狀記憶材料,它具有一些奇異的性能,如形狀記憶效應、偽彈性、等,具有巨大的科學工程意義。

(三)國內外研究的對比分析

通過對國內外相關研究的對比分析,可以看出我國的家具智能化水平還處在起步和嘗試階段,具體表現在基礎比較薄弱、技術含量低等方面。國內家具智能化的研究僅僅停曰在概要性論述和一些簡單產品開發的層面上,缺乏系統的理論研究,有待于進一步開發。由于國外的科技發展水平較高,智能化水平也相對較高,一些智能化家具的雛形或前期產品已經出現。

通過以上分析可知,各國由于科學技術發展水平的差異,智能化家具的發展水平也不盡相同,科學技術的發展水平決定著智能化家具的發展。我們應該在原有技術與理論的基礎上,注意引進一些先進的科學技術和研究方法,根據國內的具體實際情況綜合利用,共同促進理論的進步。

五、結語

家具的智能化水平很大程度上反映了科技發展水平,國內外關于智能化家具設計的研究已有所涉及,但并沒有提出明確的理論成果,更多的是關于家具設計方面的,我們需要站在智能化的角度進一步的分析、探索。而國外智能技術在家具行業中已經得到初步應,用智能化家具的前期產品已經出現,這對我國開展該項研究具有很好的借鑒意義和參考價值。

參考文獻:

篇5

目前,現實的智能家居產品還是停留在“只為富人服務”的階段,傳統智能家居的廠商無論從實力與理念上都無法達到一定的高度,導致廠商的智能家居理念還是停留在“就事論事”的階段,慶幸的是最近幾年有更多的周邊行業龍頭企業開始涉足與滲透這個市場,開始規劃他們的智能家居利益鏈,并已推出實質性的產品與理念。下面就讓我們來看一看,最近幾年傳統行業龍頭企業如何開始涉足智能家居行業。

IT行業

IT行業的典型代表是以聯想為核心的“閃聯組織”,作為的3C協同互聯領域的第一個國際標準,聯想主導的“閃聯組織”是一種源自中國的信息設備資源共享協同服務標準。

它是新一代網絡信息設備的交換技術和接口規范,在通信及內容安全機制的保證下,主要是在電腦、電視、手機等不同電子產品之間建立通訊機制,實現智能互聯、資源共享和協同服務,實現“3C設備+網絡運營+內容/服務”的全新網絡架構,為未來的終端設備提供商、網絡運營商和網絡內容/服務提供商創造出健康清晰的贏利模式,為用戶提供高質量的信息服務和娛樂方式。

智能家居的發展,從IT行業的角度來說,就是可以通過電腦、手機、電視界面實現智能化家居生活。

傳統家電行業

傳統家電行業的典型代表是以海爾為核心的“e家佳”組織,又稱“家庭網絡標準產業聯盟”,該聯盟以家庭網絡系統為中心,包括了電子、家電、通訊、計算機、網絡運營等多領域企業,以完善的產業鏈形式共同搭建起家庭網絡系統平臺。

家庭網絡系統涉及到制造、運營、服務的各個方面,任何一個公司都無法完善地實施家庭網絡系統。因此,各個領域的優勢企業進行聯合,共同針對家庭網絡系統進行研發,并營造合理的市場銷售、服務模式,為消費者提供家庭網絡系統的全面解決方案就變得十分迫切。家庭網絡系統指的是融合家庭控制網絡和多媒體信息網絡于一體的家庭信息化平臺,是在家庭范圍內,實現信息設備、通信設備、娛樂設備、家用電器、自動化設備、照明設備、保安(監控)裝置及水電氣熱表設備、家庭求助報警等設備互聯和管理,以及數據和多媒體信息共享的系統。家庭網絡系統構成了智能化家庭設備系統,提高了家庭生活、學習、工作、娛樂的品質,是數字化家庭的發展方向。

“e家佳”主要側重在家庭環境,而“閃聯”則是著眼于辦公環境。“e家佳”的產品主要是諸如家用電器、多媒體設備、安防產品等,“閃聯”的產品主要是復印機、電腦、筆記本、打印機等。

通信運營商

以移動、聯通、電信為代表的通信運營商,他們正在通過物聯網、家庭網關、數字機頂盒、3G手機等產品來涉足智能家居的相關產業,最近看到聯通iphone手機的電視廣告,宣傳就可以通過手機實現對家里燈光、電器、窗簾的控制,所以,手機、電腦、電視將會成為未來智能家居很好的控制平臺,其中手機將成為移動遠程控制的最佳平臺,而電腦與電視將成為辦公室、家庭、酒店差旅室內日常控制的最佳平臺。

可視對講廠家

傳統可視對講廠家的典型代表是以安居寶、冠林等為先導的傳統樓宇可視對講生產商,他們主要從小區、樓宇智能化的角度來滿足房地產開發商的智能家居功能需求,實現通過把可視對講終端升級為家庭智能終端,實現可視對講、安防監控、燈光、電器、窗簾、背景音樂等智能控制功能。

目前,已經有相當數量可視對講生產商已推出實際的智能家居終端產品,其它的可視對講廠商都在加快推出具備智能家居功能的新一代可視對講產品,可視對講集成智能家居功能,這是可視對講行業必然的發展趨勢。

樓宇智能、安防報警產品生產商

以“霍尼韋爾”為代表的傳統樓宇智能、安防報警產品生產商的代表,“霍尼韋爾”除了在前幾年已推出小區型的智能家居產品,并成功應用于高檔樓盤以外,最近又于去年全面推出“單戶型智能家居”產品,實現燈光、電器、窗簾、安防、監控、空調控制以及新風控制等全套個人用戶智能家居解決方案。

此外,ABB、西門子等國外樓宇智能企業也已早就推出了智能家居產品,只是價格相對較高,因此,推廣力度不是太大。

傳統照明燈具制造商

以飛利浦為代表的燈具制造商正從智能照明的角度來涉足智能家居行業,目前飛利浦推出智能照明產品主要還是定位比較高端的客戶。而作為國內傳統照明行業的龍頭企業雷士電工,也已推出簡單的無線型與總線型照明產品。當然,也有一些傳統的照明燈具企業正在推出相關的智能照明產品。

特別是隨著“低碳”節能的理念不斷深入,簡單的“人來燈亮,人走燈滅”的聲光控智能感應開關或燈具,也重新大放異彩。

會議智能中控企業

以快思聰為核心的傳統會議智能中控企業,已全面從辦公智能化涉足家居智能化產業,已經推出更經濟、家居化的智能家居產品。

當然,目前快思聰的產品還是定位非常高端的豪宅智能家居市場。液晶觸摸屏控制,是中控系統最具體的控制方式與產品,可以避免不必要的人為操作記憶,菜單化的圖形界面操作,可以讓老人小孩都能很容易操作與使用智能家居功能與產品,液晶觸摸控制這也將室內常用控制的發展趨勢。

智能家居生產企業

傳統的智能家居生產企業開始明顯出現不同檔次客戶群的市場細分化特征,單線制無線射頻技術為代表的廠商,以相對較便宜的價格,目標定位于白領及普通家庭用戶,已占據智能家居的相對低端的市場;以一些總線類技術為代表的智能家居生產企業主要側重于中檔市場的布局與占領;以TCL-羅格朗、施耐德為代表的國外企業主要以高端市場為主,而在前幾年,這種市場的格局不是很明顯。

不同檔次的、不同解決方案的廠商,都在尋找自己合適的定位與生存空間,市場細分化、差異化競爭有利于市場良性競爭與健康發展,并能滿足不同檔次,不同需求與個性化地客戶需求。

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關鍵詞:單片機控制;智能家居;遠程控制;電力載波

中圖分類號:TP274 文獻標識碼:A 文章編號:1004-373X(2009)04-058-03

Application of Public Telephone Network for Intelligent Home

ZHOU Jiehua,PENG Xiafu

(College of Information & Technology,Xiamen University,Xiamen,361005,China)

Abstract:Single chip computer control technology is applied to design a new intelligent home remote control system which uses the public telephone network as a key signal carrier and identifies the user′s legal status with password verification method.It uses the telephone button to control the household appliances.In the control process it uses power line carrier modem to control the household appliances,so it has the advantage of no separate wiring.At the same time,if the house occurs some special circumstances such as fire,theft,gas leak,etc,it can automatically sends the alarm information to users.

Keywords:single chip computer control;intelligent home;remote control;power line carrier

隨著社會的進步與發展,人們的生活節奏越來越快,時間觀念也越來越強,并逐步開始運用新的科技手段改善自己的生活條件和環境。尤其現在是電信事業飛速發展和電器自動化高度結合的時代,充分利用現有的條件提高人們的生活質量,這是人們亟待解決的問題。提出一種利用現有的公共電話網絡,采用單片機控制技術實現智能家居的方案。

1 系統的工作原理

系統的主要工作原理是當有電話打入時,通過振鈴檢測電路檢測到有振鈴信號,此時振鈴信號被送到51系列單片機處理。當單片機接收到系統默認的振鈴次數(次數可以通過軟件設定)后,單片機會向摘機/掛機電路發出摘機控制信號,使系統發出自動摘機操作動作。摘機后,系統會提示用戶輸入密碼,以此驗證用戶的合法身份。當通過身份驗證后,系統提示用戶進行的相應操作。系統可以根據用戶的需要設置控制哪種家用電器、更改密碼以及更改預定報警號碼。當用戶按相應的按鍵后,系統通過接收MT8880C的DTMF解碼信號識別用戶的按鍵,然后向控制器發出相應的控制信號,使得家用電器發生相應的動作。同時,系統通過讀取傳感器的信號識別用戶家里是否有特殊情況(如火災、被盜、煤氣泄漏等)發生。如果有特殊情況發生系統會撥通預定的報警號碼發出報警信號。

2 系統的硬件組成

系統的硬件主要由DTMF信號接收/發送電路、振鈴檢測電路、自動摘機/掛機電路、語音提示電路、重要存儲電路、電路載波調制解調電路等幾大重要部分組成。

2.1 DTMF信號接收/發送電路

DTMF信號接收/發送電路主要是利用接收/發送芯片MT8880C實現DTMF信號的接收和發送。電路通過控制R/W接口的狀態實現DTMF信號是接收還是發送狀態,其電路原理圖如圖1所示。

2.2 振鈴檢測電路

振鈴檢測電路的作用是檢測電話線上的振鈴信號,以便為單片機提供電話鈴響的次數。系統的振鈴檢測電路如圖2所示:由C1,R1,D,IC5,R2組成,由于電容器C1Р荒芡ü直流電壓,因此在待機狀態下振鈴電路沒有電流通過。所以在沒有電話呼入時P3.5口是處于高電平狀態;當有電話呼入時,P3.5口會出現高低電平的變化,通過檢測該電平的脈沖次數來達到檢測振鈴的次數。

2.3 自動摘機/掛機電路

如圖3所示,自動摘機/掛機電路其實就是一個電子開關,它的作用是完成摘機、掛機的動作。系統電路和電話線之間雖然連接起來了,但是中間還必須要有一個電子開關存在,平時這個開關應該處于斷開的狀態。當用戶打電話回家控制家用電器時,如果出現了規定的振鈴次數之后,系統會自動實現摘機動作。這時電話線就和控制系統連通了,然后才能按照系統的設計接收電路中的各種控制命令。

2.4 語音提示電路

語音提示電路的作用是在用戶操作過程中給與語音提示,幫助用戶根據需求正確的操作。經過挑選和結合錄放時間的要求,系統選用ISD公司生產的2560型語音芯片。該芯片技術成熟,穩定性好,音質清晰,價格便宜,錄音時間為60 s,且可以分段錄放音,斷電后錄音信號不會丟失,具體電路原理圖如圖4所示。

2.5 重要信息存儲電路

重要信息存儲電路主要由E2PROM芯片2816組成,它的主要作用是用來存儲一些重要信息,如密碼修改后新密碼的保存、報警號碼的存儲等。利用該電路可以保證用戶修改了這些重要信息后,如果系統出現重啟或者斷電的情況,這些重要信息不會丟失,具體的電路如圖5所示。

2.6 電力載波調制解調電路

采用電力載波通信技術,充分利用家庭內現有的交流電源線作為通訊鏈路,安裝方便,只要插入墻上的電源插座即可達到通訊控制的要求。在此采用電力載波調制解調器芯片TDA5051來實現控制器與家用電器之間的數據傳輸,具體的電路原理圖如圖6所示。

3 軟件設計

結合硬件電路的設計和軟件實現的功能,系統應用程序主要由主程序、中斷服務程序、延時子程序等部分組成。主程序所要完成的主要工作包括單片機系統各接口芯片的初始化,設置中斷,給相應各內存單元賦初值,調用中斷處理程序,延時子程序等。系統設置的中斷服務程序有2個,其中中斷1的作用主要是識別來自于哪種傳感器的信號,按照預定的報警號碼發送報警信息。

中斷2的作用主要是識別用戶的按鍵,控制相應控制器的工作,其中還包括驗證密碼、判斷輸入錯誤密碼次數、更改密碼、更改預定的報警號碼。

其中設定按鍵9和按鍵*對應的功能分別是修改預定報警號碼和修改舊密碼,輸入密碼錯誤的次數上限設定為3次,當輸入密碼錯誤達到3次時,系統會自動掛機。當密碼正確后,系統就會通過語音信號提示用戶正常的操作,系統的程序流程圖如圖7所示。

4 結 語

利用單片機為主要的控制器件,以公共電話網絡為信息載體,成功地設計了一套智能家居控制系統。該系統自投入運行以來,其工作正常,性能穩定,通訊狀態良好,成功地滿足了實際的應用。

參 考 文 獻

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篇7

關鍵詞:智能化家具;除濕防霉;功能設計

每年全球各地因存儲物品發生潮濕霉變造成的損失達數千億美元,而地處熱帶及沿海多雨國家和地區此類問題更為嚴重。我國南方大部分地區及沿海地帶每年都因梅雨及濕熱使得物品受到霉變的困擾。因此,如何更好保存物品防止發霉就成為人們關注的焦點。家具的智能化除濕防霉功能就是在此背景下產生的。

1 存儲物品霉變危害及除濕防霉的必要性

智能化家具除濕防霉的主要對象是各類紡織品制成的衣物、皮革以及書籍紙張、精密儀器及家具材料尤其是木質材料等。為科學有效地采取防霉措施,需要深入探究這些物質霉變的機理。

1.1 存儲物品霉變原因及其危害

智能化家具存儲物品主要包括衣物、書籍、儀器設備、皮革、廚具等。其中,棉麻織物、絲紡織品、合成纖維等材料因其具有良好的穿著舒適性和安全性,被作為主要的服裝或床單被套材料,這些材料霉變的主要原因是環境濕度和溫度滿足霉菌繁殖條件,并與皮膚接觸后吸附的汗液以及皮脂、皮鞋等代謝產物為各類微生物的滋生提供可能;皮毛制品組成成分主要是毛的角蛋白和皮板的膠原蛋白,這些成分是細菌和霉菌的營養成分,在適當的溫濕度環境易使細菌、霉菌繁殖發生腐爛或霉變;書籍紙張是通過纖維素酶和纖維二糖酶的作用把纖維素分解為纖維二糖至葡萄糖,霉變使紙張強度降低,并伴隨褪色現象。分析致使物品發霉、變色、發臭、降解的現象的原因是其在使用或存放過程中的環境溫濕度達到適合于各類菌繁殖的條件。

1.2 存儲物品霉變造成危害

由于物品發生霉變給人們帶來的各類危害可想而知,首先是健康問題,據北京市婦女保健所的一項檢查報告顯示,20萬名婦女中僅宮頸糜爛等4項常見婦科疾病高達31.03%,其次,物品發生霉變對居住環境無疑也會造成一定影響;最后,許多人常受高檔物品霉變損壞的困擾,并承受著一定的經濟損失,尤其是書籍字畫、相機、攝影機鏡頭等精密光學儀器等。

1.3 智能化除濕防霉功能的必要性

針對物品發生霉變這一現象,通過分析其霉變原因,提出智能化家具除濕防霉功能,通過改變存放物品家具產品內部存儲空間小環境的溫濕度使得柜體內部的空氣溫、濕度控制在物品存放的安全溫濕度以下,達到破壞各種霉菌存活、繁殖的環境的目的,從而有效保護各類物品。家具的除濕防霉功能的設計既可以拓寬了一般木質家具的應用范圍、提高物品儲存的安全性,尤其對高檔衣物、皮具皮鞋、影像存儲介質等物品的保管、存放,又可以杜絕因潮濕而造成的各類高檔有機物品的霉變、損毀,減少相應的經濟損失。其作用如下:預防疾病傳播;清除惡臭氣味,凈化居住環境;防止物品因發生霉變引起的強度降低、褪色等現象;減少人們由于物品發生霉變而帶來的各項損失,同時對于珍貴的古玩字畫的保護與保存以及文化保護也起到積極作用。

2 能化家具除濕防霉方法

2.1 傳統的除濕防霉方法

近些年,市場上常見的除濕方法包括制冷式除濕、高溫除濕方式、轉輪式除濕、真空干燥和吸濕劑除濕等,從儲存物品安全、經濟成本以及除濕效果幾個方面綜合分析制冷式除濕方法適用于家具產品。目前市場上利用半導體制冷片的“帕爾貼”效應除濕的各類除濕機,即用于室內或家具(如衣柜、鞋柜、櫥柜等柜類家具)除濕。根據產品內部除濕面積、除濕量不同可選擇不同型號的除濕機。文章智能化除濕功能的設計就采用該系列除濕機產品,機身高度均低于20cm[2]。制冷式除濕的主要原理是通過壓縮機制冷,降低冷凝器表面溫度,使空氣中的水分在冷凝器上冷凝結露,然后排出水分。

2.2 智能化家具的除濕防霉方法

近些年市場上的一些智能化家具主要采用高溫和制冷式兩種方式除濕。如一些智能化鞋柜采用紅外線除濕防霉,屬于高溫除濕方式(見圖1);此外,一些智能化衣柜通過柜體內部的管體接通抽濕干燥裝置從而達到干燥目的。圖2為采用制冷式除濕方式除濕防霉的系列儲藏類家具產品,此類產品的的內部裝有一個半導體除濕部件,當環境濕度超過安全濕度時按下除濕機開關鍵除濕。

3 智能化除濕防霉功能設計

3.1 智能化除濕防霉功能除濕原理與優點

文章采用功能模塊化設計方法,即設計具有自動除濕功能的模塊,將其安裝在家具中使其具有除濕防霉功能。使用制冷式除濕方式,利用半導體致冷技術,通過一濕度傳感器檢測家具柜體內部濕度,由控制器在需要除濕的時候發出控制指令。在家具內安裝該電子除濕部件,其內部的半導體熱電晶體冷端溫度迅速降低到露點,周圍空間的水分子在其表面凝結并通過漏斗集中排放箱體外,達到除濕防潮的目的。與其他除濕防霉技術相比,該技術在先進性、環保性、實用性、節能性及購置成本上占有較大優勢,具體表現在:(1)安全:小功率直流電源工作,工作電壓低,常溫使用,利于物品保存;(2)節能、省空間:除濕機耗電量小,費用開支低,在家具中使用的體量小,不占用太大空間;(3)效果好:可將相對濕度控制在30%-50%之間安全濕度內,有效預防霉菌繁殖;(4)經濟性:各類家具,尤其是木質家具中使用的半導體空氣水分子冷凝器的最大功率不超過15瓦,即使全功率不間斷工作,一個月的實際功耗也就是10度左右的電量。(5)環保:該除濕原理屬于大氣中水的物態變化原理,無任何化學物質排放,不存在對環境的污染問題。

3.2 除濕防霉功能模塊控制系統軟件與硬件設計

該除濕防霉功能模塊屬于嵌入式系統,其軟件是實現系統功能的關鍵。按照嵌入式系統設計流程,本設計先編制除濕防霉系統功能程序,繪制主程序流程圖,然后根據系統工作原理,繪制智能化除濕防霉功能電路原理圖,并制作PCB主機板與顯示板。按照系統功能要求配置系統I/O設備,主要包括顯示器、溫度傳感器、紫外燈、干簧管、濕度傳感器、除濕機等。

3.3 控制系統硬件與軟件集成

嵌入式系統軟硬件集成是探索系統工作運行是否正常的調試過程。通常其復雜性難以預測,多數情況下當系統在軟硬件集成并出現問題后才被發現,此時,為保證系統可靠正常運行,需要花費大量的時間進行調試并尋求解決問題的辦法。

3.4 除濕防霉功能模塊的安裝

待軟硬件集成并調試運行正常后,將制作的功能模塊安裝于家具產品內部,選擇不影響使用,操作方便的位置安裝,然后再進行系統調試,即可投入使用。根據上述設計步驟完成除濕防霉功能模塊制作見圖3、圖4。

4 結束語

文章通過分析各類儲存物品的霉變機理,通過分析對比各種除濕防霉方法的優缺點,提出了適合于智能化家具除濕防霉的方法。除濕防霉功能的智能化設計不僅拓展家具的使用范圍,提高各類儲存物品如衣物皮具、古玩字畫、影像存儲介質儲存的安全性,還可以杜絕因潮濕而造成的各類高檔有機物品的霉變、損毀,減少相應的經濟損失。除濕防霉功能也將成為今后各存儲類家具智能化功能開發的一個主要方向。

參考文獻

[1]呂緒庸,呂欣.皮革復合型防霉劑的研究[J].四川皮革,1996,29(5):11-13.

篇8

“智能化”不僅影響家電產品設計的走向,同時它也像一個無形的指揮棒,催促全球家電產業重新定位。中國是家電制造大國和出口大國,在這種產業巨變中,也面臨著對出口區域的重新整合和布局。

大家電仍占據核心地位,“兩凈”產品成熱點

據產業在線不完全統計,2014年中國家電產業銷售規模將達到7481億元。其中,傳統大家電仍占據核心地位,傳統白電銷售規模4810億元,占比達到60%以上。另外,彩電銷售規模達1950億元,空氣系統和水暖生態產品銷售規模分別為2846億元和634億元。

從成長性來看,2010~2014年中國白電銷售規模處于高位盤整的態勢(見圖1)。唯一負增長的是彩電,2014年下降約3.9%,這與價格競爭激烈有很大的關系。值得說明的是,兩大健康類產品凈化和凈水銷售實現了高速增長,分別增長28.2%和32.5%。楊潔認為,雖然這其中有基數較小的原因,但是“兩凈”確實是家電行業關注的熱點。

另外,采暖產品銷售規模也實現了27.4%的高增長。中國南方地區對采暖需求的釋放,是未來采暖家電拓展市場空間的推動力。

目前中國家電行業內的企業正經歷結構性調整的過程。從行業發展規律來看,集中度將越來越高,但細分到產品,差異化卻是很明顯的。

產業在線不完全統計數據顯示,2014年中國空調業處于寡頭競爭的格局,前5名空調品牌占據市場78%以上的份額。熱水器前5名品牌占據35%的市場份額,這一比例在家電行業中處于末位。楊潔認為,其中的主要原因是熱水器多產品分散了市場的集中程度。

而凈化和凈水的多品牌競爭正在加劇,不少家電企業和互聯網企業開始進入這一領域“撈金”。“‘兩凈’產品將成為家電行業新的增長點。”楊潔稱。

四大家電出口表現各異,“采暖”外銷高速成長

產業在線不完全統計數據顯示,2014年中國家電產業外銷規模達到2022億元。其中,彩電外銷規模占比最大,達到40.9%,其次是空調,占比29.7%,洗衣機占比8.8%。另外,冰箱和冰柜出口實現了穩步增長,占比分別達到10.5%和5.4%。而“水暖”“兩凈”產品在出口市場的規模很小,基本可以忽略不計。

這幾年中國家電出口貿易并不輕松,企業切實感受到了這種壓力。從近5年家電出口量規模復合增長率來看,除了采暖、冰箱和冰柜實現了相對較高的增長以外,中國其他家電產品基本上都處于盤整的態勢(見圖2)。

從2014年家電出口額規模細分行業TOP5市場占有率來看,中國對外貿易品牌集中度較低。楊潔認為,這一方面是因為部分產品以OEM方式出口,另一方面,外資家電企業在國際市場的競爭力更大,比如日系家電和韓系家電的品牌影響力較大。

另外,彩電行業因為代工較多,分散了品牌出口的集中度,前5名品牌出口占比僅為32.2%;空調和洗衣機出口的品牌集中度較高,前5名出口占比都達到62%。

空調:出口規模繼續萎縮

從全球看,家用空調生產高度集中。據產業在線統計,2014年全球空調產量將達到1.4億臺,其中中國占據75.7%的比例。分區域來看,亞洲占比達到91.5%,處于空調生產壟斷的地位。

楊潔指出,空調制造中心的轉移,經歷了從日韓到中國,然后向亞洲其他國家擴展的過程。中國不僅把握住了生產轉移的機會,而且積累了較強的技術力量。目前在新興市場也出現了一些新的家電制造基地,特別是在印度和拉美,當地的生產能力正在逐步釋放。

從全球來看,發達國家對空調的需求比較低迷,新興國家需求動力不足。據產業在線不完全統計,2014年中國空調出口規模為4104萬臺,約下滑8% 。從2014年中國家用空調出口規模區域分布看,對歐美等主力區域出口基本都在下滑,僅對大洋洲出口增長46%。總體來說,中國家用空調出口的歷史高位在2011年,出口規模達到4726萬臺,此后至今處于盤整下滑的態勢。

產業在線預計,2015年中國家用空調的出口或現恢復性增長。需要注意的是,2015年對北美地區出口下行風險較大,因為美國新能效標準的實施、家電企業并購整合等因素,都將影響其對進口的需求。

冰箱冰柜:出口持續穩定增長

楊潔介紹說,2014年全球冰箱冰柜生產規模達到1.89億臺,增長2.4%。其中,中國冰箱冰柜占比達到50.5%。對于2015年中國冰箱冰柜出口的預計,產業在線持謹慎樂觀態度,預計保持穩定增長。

從2009年開始,冰箱冰柜出口一直保持穩定持續的增長,亞美歐傳統市場的需求比較穩定。目前中國出口的冰箱冰柜仍以中小型為主,要注意2014年庫存對2015年出口的影響。

洗衣機:北美成出口增長關鍵市場

2014年,全球洗衣機生產規模達到1.5億臺,約增長2%,其中中國生產規模占據37.3%的比例。相對來說,中國洗衣機生產規模增幅微弱,僅為0.4%,而歐美產能有所復蘇。

楊潔稱,2014年,中國洗衣機出口規模將達到1912萬臺,增長5%。主要出口市場集中在亞洲,以低端產品為主。北美對10公斤以上容量的洗衣機需求量很大,因此出口北美有所增長。

產業在線預計,2015年中國洗衣機出口將恢復性增長,約增長4%。歐美等成熟市場成為出口增長的關鍵市場,其中北美市場需求具有持續性。

彩電:出口將放量回調

據產業在線不完全統計,2014年全球彩電出貨量將達到2.14億臺。其中,中國彩電出貨量4950萬臺,下滑8%,占全球出貨量的23.1%。

篇9

(哈爾濱石油學院信息工程與計算機技術系,哈爾濱 150027)

(Department of Information Engineering and Computer Technology,Harbin Institute of Petroleum,Harbin 150027,China)

摘要:設計了一種基于ZigBee 無線通信技術的家居空氣質量優化系統: 在IAR開發環境下,采用TI公司的Z-STACK協議棧,以CC2530芯片為核心構建了一個無線傳感網絡,采集室內空氣溫度、濕度、有害氣體濃度以及粉塵濃度;采集的數據傳輸給控制器,控制器對采集的數據進行分析,一旦超過閾值自動控制相應的家電進行工作,低于閾值則停止工作。測試表明:該系統能夠在無人控制的情況下保證室內空氣始終處于宜居狀態。

Abstract: The paper designed a home air quality optimization system based on ZigBee wireless communication technology. In the IAR development environment, it uses Z-STACK Stack of TI Company, takes CC2530 chip as the core to build a wireless sensor network for collecting indoor air temperature, humidity, harmful gases concentration and dust concentration; it transmits the data to the controller and the controller analyzes the data collected, once exceeding the threshold, it will automatically control the corresponding home appliances to work, and when belowing the threshold, the home appliances will stop working. Testing shows that: the system can ensure that the indoor air is always in a livable state in the absence of control.

關鍵詞 :智能家居;空氣質量;無線傳感網絡;ZigBee

Key words: smart home;air quality;wireless sensor networks;ZigBee

中圖分類號:TP274 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)19-0194-03

作者簡介:王聃(1982-),女,吉林梅河口人,講師,碩士,研究方向為無線傳感網絡、計算機技術。

0 引言

從很多室內裝修發生的污染案例來看,室內空氣污染已經成為威脅人們居住安全的重要因素。不少國家在室內空氣污染方面,做了大量研究。一些研究發現,室內空氣中,如果含有超標的污染氣體,則會造成人體眼睛、喉嚨、胸部等部位的不舒服,嚴重的還會引起惡心、嘔吐等,并且損害人體的皮膚健康。老人和小孩對于這種污染的空氣,抵抗能力更差,在遇到較為嚴重的污染空氣時,會給老人和兒童造成較大的傷害。現代很多室內家具,含有很多有毒的化學物質,這些化學物質,會散發出一定含量的有毒氣體,如果不能對其進行及時準確的檢測,會給人們造成無形的傷害。因此,在這種情況下,設計一種室內空氣質量優化系統,顯得非常必要。

1 系統整體架構

在本文的研究中,在分析智能家居系統與ZigBee技術特點的基礎上,我們設計了的基于ZigBee技術的智能家居空氣質量優化系統,其中主要組成部件包括:傳感器節點,路由器節點,控制中心節點。在這些部件中,控制中心節點與傳感器節點分別充當ZigBee網絡中協調器節點與端節點的角色。此系統的結構圖如圖1所示,各部分的功能如下:

①管理中心:用戶通過管理中心,可以二十四小時的掌握室內相關的情況,并且可以對網絡節點和一些家電的開關進行合理控制;

②控制中心節點:組建ZigBee網絡,發送與接收網絡數據與指令;

③路由器節點:實現數據包的路由與轉發,擴大網絡覆蓋范圍;

④傳感器節點:采集周圍環境的有效信息,通過 ZigBee 網絡將環境數據信息傳輸到控制中心節點[2]。

2 系統硬件設計[3]

控制中心節點在ZigBee網絡中充當協調器節點的角色,主要負責ZigBee網絡的建立,節點的管理等任務。在本系統中,它還需要對接受的數據進行處理,以及通過RS-232串口與PC機連接通信。其硬件系統結構如圖2所示。

系統主要采集家居環境的濕度、溫度、有害氣體濃度以及粉塵濃度。針對不同的對象,傳感器節點采用不同的傳感器模塊進行采集物理信息。根據傳感器的類型,設計相應的應用電路,實現信號的采集。傳感器節點如圖3所示。

3 系統軟件設計[5]

系統軟件的設計,是一項非常關鍵的任務。在本文研究的系統軟件中,主要有如下三個方面:ZigBee協議應用程序設計,管理中心處理程序設計,執行設備程序設計。這三個系統軟件之間。起著相互支持的作用,缺失其中任何一個,另外兩個都不能正常運轉。

該系統的控制中心節點,其主要的作用是,建立 ZigBee 網絡。同時,與管理中心之間保持良好的通信,準確發送和傳輸相關數據、指令。為了實現上述功能,對于控制中心節點的軟件,在設計過程中,主要需要如下幾個模塊。

①ZigBee 網絡應用數據收發模塊;

②串口通信模塊;

③界面操作模塊;

其流程圖如圖4所示。

傳感器節點負責采集各種信息,并把采集到的數據傳給控制中心節點,其程序流程圖如圖5所示。

4 結果測試及分析

考慮到此系統主要用于居家環境,距離不是很遠,我們用于測試的兩相鄰節點間數據收發距離在100米以內;在經過多次的實驗測試后發現,在本文設計的系統中,相鄰節點之間的有效距離是70米,其中相關的測試數據結果如表1,在這個距離內,節點的入網及重入網時間分別為 2.5 秒和 0.5 秒,能夠基本上滿足一般家庭的室內空氣質量優化需要。

我們將此系統放置在74m2家居環境中,經過一段時間,室內空氣質量完全處于宜居狀態,測試結果如表2所示。

5 結束語

本系統基于ZigBee無線通信技術,設計一個智能家居空氣質量優化系統,根據室內空氣的溫濕度、有害氣體濃度和粉塵濃度,不在閾值范圍內可以自動打開相應的家用電器。測試表明,本系統省時省力,能夠在無人控制的情況下完全滿足家居空氣質量優化的需要,保證室內空氣始終處于宜居狀態。但是本系統尚未對節點的通信協議作能量節省考慮。為了進一步降低節點的能耗,還需要在通信協議上做大量的設計與分析工作。

參考文獻:

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篇10

【關鍵詞】智能家居 物聯網 技術 應用 分析

通過將物聯網技術充分的應用到智能家居中,推動智能家居的發展以及逐漸完善,從而不斷提高智能家居的智能化程度,使智能家居的可靠性以及便捷性等方面得到相應提高,促進智能家居行業的全面發展,為人們生活水平的提高提供物質基礎。

1 物聯網技術概述分析

物聯網技術從概念提出到目前為止只有短短的十幾年時間,但是在這段期間物聯網技術已經得到較快發展,對人們的生活方式進行積極的改變。物聯網在一定程度上是互聯網應用技術過程中的發展產物,可以將其簡單地理解為物與物相連的互聯網,它主要是在互聯網核心基礎上,通過相應的無線傳感技術以及智能技術,保證物與物之前的相互連通。物聯網技術在應用過程中具有一系列的相關特征,主要分為:全面感知、可靠傳遞以及智能處理等。

2 智能家居系統發展的不足分析

對于智能家居而言,其發展動機主要來自于人們對于高品質生活的追求,并且通過將智能家居系統進行應用,可以為人們提供出更加便捷以及舒適的居住環境,同時也能將人們從繁重的家庭事務中解放出來,享受高品質的生活。在社會經濟不斷發展以及科學技術進步的同時,為智能家居發展提供先決條件,并且將其作為基礎,將住宅作為一個較大的應用平臺,通過采用綜合布線技術以及自動化控制技術等相關設施進行集成,構建出一個高效率住宅設施以及家庭日常事務智能化管理系統,從而為人們提供更優質的服務。

智能家居系統在我國的普及程度不高,對于這一點而言,主要和我國經濟發展的水平存在直接關系,并且因為智能家居系統價格相對來說比較高,目前影響智能家居市場的普及。由于智能家居自身也存在一定不足,主要體現在以下幾個方面:

(1)智能家居系統中的每個子系統之間的數據交換沒有統一的標準協議,整個系統互聯互通設計難度大,使很多智能化家庭服務僅僅只停留在設計層面上,無法得到實現。

(2)現如今應用智能家居系統中的子系統多數都是執行器,而智能化執行必須依靠對家庭的全面感知才可以得到相應實現,全面感知設備以及技術應用則存在一定不足,這樣給子系統智能化程度的提高帶來影響,使智能家居功能以及服務難以得到有效開展。

(3)現如今智能家居系統自動執行都是一些比較簡單的感知動作,缺少對于感知數據的分析了解,同時也沒有對人工智能進行有效的推理和分析。

通過上述問題分析,智能化家居在滿足人們生活品質提高的同時依然存在較多的曲線,并且實用有待于提高,然而物聯網技術發展以及應用技術也逐漸成熟,推動和完善智能家居系統的發展,對存在的問題采取有效的控制措施。

3 智能家居物聯網技術應用分析

3.1 關于在感知層面上的應用

對于這一點應用來說,主要體現在全面感知上,然而全面感知主要是為物聯網應用主要特征,在智能家居中發揮重要作用,應用射頻識別以及攝像頭和二維碼等感知以及測量等技術手段,從而能夠更好的實現系統設備對家庭環境以及其他方面感知對象信息的收集和獲取。然而智能家居系統中每個子系統都可以成為物聯網全面感知的一個執行設備,通過物聯網進行全面感知,能夠使每個子系統智能化程度進行提高,實現智能化服務,使智能化家庭系統在設計以及功能優化上得到創新,將更多的服務進行實現。在此之外,網絡技術智能家居系統所應用的典型感知技術包括無線溫濕度傳感器以及無線門磁等,在保證安全的基礎上實現監控作用。

3.2 在網絡層面上的應用

網絡層面上的應用主要體現在智能家居中通信網絡以及互聯網所組成的融合網絡,并且對智能家居系統中大量信息進行智能化處理的各種信息計算、管理中心及平臺。同時融合網絡是智能家居系統中各部分信息連通的基礎。物聯網技術在智能家居網絡層面中的應用,不僅要求其具有較大的網絡運營能力,與此同時也要保證信息數據處理應用能力,信息傳送的可靠性以及數據處理智能化是物聯網技術在網絡層面應用中的重要內容。通過對物聯網技術進行有效應用,能夠更好的解決傳統智能家居智能化程度低等問題,有效解決信息數據分析能力差等問題。

3.3 應用層面應用分析

物聯網技術在智能家居系統應用層面的功能發揮,在一定程度上是物聯網技術對智能家居系統進行完善的重要體現,物聯網技術和傳統智能家居的深度融合主要通過應用層面進行實現的。物聯網技術通過應用層面能更好的實現智能家居生活中智能檢測以及智能安防等智能化服務,通過對其進行有效應用,能更好的提高家居生活中的智能化水平,對人們的家居生活進行有效改善,提高人們生活質量。

4 總結

總而言之,對于物聯網技術發展以及應用可以更好的對人們的生活質量進行改善,所以在智能家居日后發展過程中必須要提高對物聯網應用技術的研究和開發,并且找到合適的智能家居發展物聯網應用措施,通過將物聯網技術的不斷發展以及融合,保證日后智能家居得到更加全面以及完善的發展。

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