摘要：近年来，物联网快速发展，人们的生活水平明显提高，对于自身的家居环境也提出了更高的要求，而智能家居逐渐成为一种流行趋势，智能家居系统的应用，给人们的日常生活带来了极大便利，也改变了传统的家居模式，因此应加大对智能家居系统的分析和研究，充分发挥物联网的应用优势，积极改善人们的家居环境。
关键词：物联网；智能家居系统；设计
引言：
随着信息通信技术、电子工程等关键技术的快速发展，智能家居这一新兴市场在近几年来快速崛起。初步调查显示，智能家居市场拥有相当大的潜在用户，但大部分潜在用户仍处于观望阶段，说明智能家居市场尚不成熟，但是智能家居是通往人类未来美好生活的一条必经之路，它所带来的价值是无法估量的。就像近些年智能手机的兴起，智能家居也和手机一样可以颠覆人们的生活方式，一旦技术成熟，系统完善，得到市场认可，居家生活也会像现在使用智能手机一样精简，让我们能腾出更多的时间去做自己想做的事，更好地融入家庭。
时至今日，智能家居还远不如智能手机那样普及，现实情况是概念炒作得多，实际产品少，缺乏面向家庭的智能化完整解决方案。越来越多的企业甚至一些企业巨头相继加入这一市场，但产品、服务和用户体验并不如人意。
1.物联网概述
物联网的英文名称为“Internet of Things，IOT”。物联网的概念最初来源于美国麻省理工学院，在 1999 年建立的自动识别中心（Auto-IDLabs）提出了网络无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）系统———把所有的物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2005年，国际电信联盟（ITU）在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上正式确定了“物联网”的概念，并随后发布了《ITU Internet Reports 2005—the Internet of Things》介绍了物联网的特征、相关的技术、
面临的挑战和未来的市场机遇。根据国际电信联盟（ITU）的定义，物联网主要解决的是物到物、人到物和人到人的连接。早期的物联网是依托 RFID 技术的物流网络，随着技术的发展，物联网的内涵已经发生了很大的变化。在新时期，物联网通过传感技术、RFID、无线通信等在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，通过网络设施实现信息采集、传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的互联。
2.智能家居系统设计要求
智能家居概念最早出现于美国联合科技公司，其结合了建筑设备整合化、信息化等概念，提出了智能型建筑的概念，从此世界各国开始发展智能家居。近年来，互联网快速发展，特别是无线网络的应用和普及，智能家居也取得了显著成就。智能家居系统可以提供定时控制、自动窗帘、室内外遥控、安防报警、远程家电控制、照明控制等功能，为人们提供一个便捷、舒适、安全的生活环境。基于物联网的智能家居系统主要是利用多种信息传感设备来接收、传递、判断和识别信息，将各种安全设备、家用电器通过物联网技术有效连接起来，从而构成集设备控制、安全防护、家庭通信等功能为一体的智能化系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体设计中，智能家居系统应满足以下要求：其一，及时性，当发生突发事件时，智能家居系统能够及时发现，立即进行解决处理，有效控制事故范围，最大程度地减少经济损失；其二，实时性，智能家居系统应对家居中各种家用电器和设备进行实时控制；其三，无地域性，根据智能家居系统管理设置权限，随地、随时都能够利用物联网来管理智能家居系统运行使用；其四，灵敏性，人体的触觉、听觉、视觉会随着身体或者环境的变化而发生变化，在一定程度上灵敏度也受到影响，传感器由集成化、高精密的电路加工制作而成，智能家居系统中应用的传感器灵敏度必须经过严格检测，所以必须确保传感器的灵敏性和准确性。
3.基于物联网的智能家居系统设计
3.1系统结构设计
基于物联网的智能家居系统设计，以家庭网关为接口，在家庭网关上转发、存储、处理各种设备信息，然而若家庭网上集中所有功能，若需要增加系统功能，不得不更改系统设计，智能家居系统扩展难度较大，所以基于智能家居系统，将中间件技术、物联网技术、无线网络、3G 网络等有效结合起来，使智能家居系统有利于系统扩展、信息整合和管理控制。根据智能家居系统应用功能，设计四层体系结构：① 中间件层。中间件层是智能家居系统设计的关键，其包括数据库、服务器等设备，通过使用大型数据库和服务器在这层汇总各个家庭信息，为每个家庭分配合理存储空间，数据库存储各种信息，使不同家用电器设备保持独立性，实现动态添加，设计个性化的智能家居系统。②感知层。利用摄像头、化学传感器、声敏传感器、气敏传感器、光敏传感器等传感设备感受外界的湿度、热和光，通过监控设备探测外界信号，在智能家居系统中心控制平台集中控制和管理探知的信息。③ 中心控制平台。中心控制平台对于实现智能家居系统应用功能有着直接影响，其包括模拟启动器和中央控制器，为每户用户提供一个独立中心控制平台，对各种设备异构性进行有效屏蔽，能够更容易地实现应用程序功能。中央控制器接收感知层信息，结合智能家居系统具体情况，中央控制器向模拟启动器发送相关控制信息命令，接着使和模拟器相互连接的设备执行动作。智能家居系统对于紧急事件，可以实现自动报警，通过 wifi 或者 3G 中央控制器接收传感器信息，根据判断模块，分析突发事件的严重程度，若比较严重，立即发送通知、警报用户，利用模拟启动器快速启动智能家居系统应急方案。④ 应用层。应用层是用户和智能家居系统直接交互的界面接口，提供个性化、简便的服务，用户可利用 Web 或者软件登录，删除或者添加某种服务，操作各种设备，实现良好的人机交互，并且屏蔽下层通信。智能家居系统应用程序包括 自动报警模块、家居设备管理模块、防盗安全管理模块等基础构件，并且预留接口，可实现智能家居系统功能模块的删除、更新和添加，和数据库、服务器相互连接，对智能家居系统进行个性化设置和选择，提高智能家居系统的整体任和安全性。
3.2智能照明控制模块
智能家居系统的照明控制模块，选择 AT89C51 单片机，采用串口异步通信方式，传递家居设备信息。智能照明控制模块包括输出控制电路、单片机系统、处理电路、热释电传感器、光照检测电路、延时选择电路等部分，运行过程中，由热释电红外线传感器和光照检测路采集室内是否有人、光照强度等信息，利用输出控制电路通过单片机实现照明设备的开关操作，智能化控制照明设备，实现良好节能效果。结合空调控制器的运行特性，利用收发模块和通信模块，将照明系统控制器和串口通信模块连接起来，用户利用手机就可实时控制照明系统，完成各种控制命令。同时，以AT89C51 单片机作为智能家居系统照明控制模块的终端，当外界环境中光照条件较好时，光敏电阻阻值降低，系统电路电平降低，该电平信息输送到单片机中，通过应用程序进行有效控制。
3.3 智能安防报警模块
智能安防报警模块主要是利用烟雾传感器实时监测室内气体，一旦发现异常情况，向中央控制器发送相关信息，并且警报信号，发挥安防的作用。烟雾传感器可有效检测室内环境的有毒气体或者可燃气体浓度，准确检测家居安全隐患，避免发生火灾事故。
结束语：
近年来，人们对于生活质量要求不断提高，特别是人们生活节奏不断加快，人们需要更加合理地利用时间。基于物联网的智能家居系统设计应结合相关应用要求，集安全监控和生活享受于一体，对智能家居系统实现扩展，实现良好的人机交互，充分发挥智能家居系统应用优势，推动其快速发展。
参考文献：
[1]袁雅迪．基于物联网的智能家居系统的设计与实现[J].企业技术开发，2015，32：8+10
论文作者:彭洋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签：智能家居论文; 系统论文; 传感器论文; 信息论文; 模块论文; 设备论文; 控制器论文; 《基层建设》2017年第18期论文;