【文章內容簡介】 each sub module, and the corresponding technical design and implementation, focuses on the interior and system design. Key words： Smart home, remote monitoring, security, cloud server 5 1． 緒論 課題研究背景及意義 隨著科學技術 和 經(jīng)濟的快速發(fā)展， 在 當下人們的生活水平有了顯著的提高 進步 ，物質生活也急速的豐富 著 ，人們急切需要 著 更高級的物質生活體驗，智能家居系統(tǒng)可以提供 給 人們更加舒適便捷 和安全 的居住環(huán)境。隨著設備的小型化 以及家庭網(wǎng)絡的高速化， 加上 無線、和等通信技術的發(fā)展，人們已經(jīng)可以隨時隨地 的高速地接入。 方便成熟的云計算技術 以 及物聯(lián)網(wǎng)技術等也為智能家 居的實現(xiàn)奠定了堅實的 技術 基礎。一方面，中國的城鎮(zhèn)化步伐正在一步 步加快 同時老齡化問題和空巢老人、留守兒童 安全 都是現(xiàn) 代 社會存在的問題，如何保證讓年輕人好好工作同時也兼顧好家庭后方的安全 ，這樣的 矛盾越來越突出。 智能家居系統(tǒng)在當前 的 社會形態(tài)下意義重大，借助本系統(tǒng)，在外 面 工作的年輕人可以隨時隨地 的 照看家里的老人 和 孩子，免除了年輕人的后顧之憂，可 以 更好的創(chuàng)造價值服務社會。另一方面，通過智能家居系統(tǒng)對家庭進行實時監(jiān)測 保護 ，如果 有火災，入室盜竊等險情，用戶可 以 在第一時間知道，并作出 相應 反應，減少損失。綜上所述，本課題有著 巨大的經(jīng)濟價值 以 及社會意義。 但 是， 現(xiàn)有的設備智能程度 、 舒適度遠遠不能滿足人們的需求，例如：實時性偏差 ， 安裝操作較繁瑣 ， 信息資源利用率 很 低和數(shù)據(jù)瓶頸較多等問題。本文通過研究基于家庭網(wǎng)關 ， 實時監(jiān)控 以及 云端服務的智能家居體系框架深入研究學習傳感器網(wǎng)絡技術、視頻監(jiān)控、新型展現(xiàn)技術， 并 利用了云計算的多服務性、高可用性 、便捷性 和便宜等優(yōu)點，提出了一種遠程 且可 實時控制的智能家居實現(xiàn)方案，從而為 大家 提供最優(yōu)的服務。本文通過互聯(lián)網(wǎng)資訊 以 及相關文獻，調研了智能家居領域 的 國內的政策、資本領域 的 投資動態(tài)。了解 了 本行業(yè)的潛力及局限 性，同時思考 和 實現(xiàn)這一系統(tǒng)的主要功能需求 以 及各種需求需要采用何種技術來實現(xiàn)，如何實現(xiàn) 的 問題。本系統(tǒng)涉及的技術領域有傳感器網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控 技術 、計算機網(wǎng)絡通信技術等，通過對上述各種技術的調研 以 及學習，將各種技術的優(yōu)點結合匯總 到本系統(tǒng)。重點考慮系統(tǒng)的安全性、簡用性 以 及擴展性，總體設計智能家居系統(tǒng)，將系統(tǒng)的功能需求進行 了 細化到各個子模塊，并采用相應的技術進行設計以 及實現(xiàn)，重點介紹室內及系統(tǒng)的設計。 當 下 社會經(jīng)濟 與 科學技術飛速發(fā)展，顯著 的 提高了人們的生活水平，不斷 的 6 豐富人們的物質生活，人們對于居住 的 環(huán)境有了更高期望， 智能家居生活理念也逐步進入人們 的視野， 并且，隨著設備 小型化、家庭網(wǎng)絡 高速化、方便成熟的云計算 、物聯(lián)網(wǎng)技術 及無線、 4G 和 WIFI 等通信技術 發(fā)展讓 人們已經(jīng)可以隨時隨地高速的接入到 網(wǎng)絡， 這為智能家居的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎。 智能家居又稱家庭自動化，實質上是通過先進計算機技術將 日常家居生活相關的各個子系統(tǒng) ，有機地綜合起來同時 對其進行統(tǒng)籌管理而形成 的高度智能化 智慧家庭； 這 是基于住宅的建筑結構結、網(wǎng)絡通信 以及 家電設備自動化，構建一個集管理 、 服務 于一體 的良好居住環(huán)境，為人們提供安全、舒適、便利 以及 環(huán)保的家居生活。具有智能 家居系統(tǒng)的家庭 和 傳統(tǒng)家居相比， 同時 具備一般家居所必須的功能， 而且 將具有自動化、能動指揮的智能 得 家居工具代替被動 的 靜止家居設備，為家居生活提供 了 全方位的信息交互 和 設備控制的功能，從而保證 了 家庭內、外部之間 的 信息交互暢通，使得人們可以有效的安排時間，增強家居生活的安全性和便利性，可對各種家居資源進行合理配置，節(jié)約種能源費用，大大改善人 們的生活方式 提升了人們的生活質量。 智能家居系統(tǒng) 實現(xiàn)家居智能化 于 子系統(tǒng)有效的融合，主要組成子系統(tǒng)有：智能家電控制系統(tǒng)、安防控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和云端服務器系統(tǒng)等。優(yōu)秀的智能家居系 統(tǒng)要能夠為用戶提供 以 下幾種智能化的服務。①隨時在線的網(wǎng)絡通信服務 ；智能家居 所有基本功能都需要網(wǎng)絡通信，要求系統(tǒng) 和 互聯(lián)網(wǎng)始終相連，為各種設備應用提供通信條件；②智能的安全防范措施：視頻監(jiān)控可對非法的入侵、火災、煤氣泄漏及老人兒童的緊急呼救等危險事件進行實時監(jiān)控，并可提供相應的警報和應急處理措施；③家電設備的自我調整及遠程控制實現(xiàn)對對家庭娛樂設備、照明設備、安防設備、溫濕度調節(jié)以及各種網(wǎng)絡家電設備進行整合，使用戶可根據(jù)個人喜好進行不同場景的配置和控制、電器設備的智能控等；④友好的交互式控制：通過各種傳感器（如光 電、煙霧、溫濕度、紅外等）實現(xiàn)室內的信息主動上報；⑤家庭物業(yè)信息服務：能提供管理家庭信息和并與物業(yè)公司聯(lián)系，例如通過樓宇對講系統(tǒng)，進行語言、可視對講等溝通，及時的獲取到物業(yè)服務信息等；⑥在線健康服務：醫(yī)療設備監(jiān)測家居化，把醫(yī)療監(jiān)測場所從醫(yī)院中心轉移到家庭內部，實現(xiàn)用戶自主檢測和管理自己的健康狀態(tài)，為用戶提供方便、持續(xù)的身體醫(yī)療監(jiān)測服務 剛 。 7 近幾年以來，隨著智能家居行業(yè)的高速發(fā)展和人們對家居智能化要求不斷提高，智能家居行業(yè)的問題和挑戰(zhàn)日益突出。第一、智能家居的技術規(guī)范及標準缺乏。雖然火熱的智能家居概念推動了相 關產(chǎn)品飛速發(fā)展，并很快進入市場，進入進入千家萬戶，但目前智能家居產(chǎn)品各自獨立，無統(tǒng)一的技術規(guī)范標準可以遵循，使得各個廠家的設備很難相互兼容，給用戶帶來很大不便，從而極大地限制了智能家居市場的更進一步發(fā)展。第二，智能家居系統(tǒng)需要優(yōu)秀的硬件提供基礎支持，否則難以克服技術屏障，獲得長足的可持續(xù)發(fā)展，例如，智能家居系統(tǒng)需要存儲設備煩人容量足夠大，假如存儲設備的容量不足，就可能造成信息無法保存，更危險的是導致關鍵數(shù)據(jù)未保存，使得用戶對家居的數(shù)據(jù)信息進行處理時原始的重要信息丟失而導致不可預測的損失。第三、當下智能家居設 備消費門濫和價格偏高。由于當前軟、硬件技術等的局限性，原始產(chǎn)品成本較高，售后投入的維修以及更新成本 較高，使得當下的智能家居產(chǎn)品價格偏高，同時對用戶的知識要求偏高 使得消費群體主要集中在高高收入和高知識人群，由于智能家居服務是增值服務，家居的本質是居住，在收入一般的普通家庭，用戶覺得智能家居是可有可無的，不影響住房的居住本質，這就是智能家居普及推廣較緩慢的原因之一。第四，智能家居的安全性與個人隱私問題受到大眾的質疑和關注。在信息社會個人的信息安全安全與隱私問題是一個重大的隱患，信息的泄露可能被不法分子使用，已到 達不可告人的目的，一旦智能家居的使用越廣泛與普及，這種安全隱患便不斷地放大。故，確實有效的保證用戶的信息安全與隱私，使用戶信息不泄露將是本行業(yè)面臨的嚴峻的挑戰(zhàn)之一。故，如何對現(xiàn)有資源的最大化利用、高速大容量的存儲和數(shù)據(jù)信息處理、簡化交互操作流程、提高設備性能降低成本、確保用戶的信息安全和隱私等，將是智能家居行業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展亟需解決的技術難題與挑戰(zhàn)。 國內外研究現(xiàn)狀 智能家居系統(tǒng)包括本地內部物聯(lián)系統(tǒng)和云端服務器，要實現(xiàn)二者的結合，必須要對當前現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)及云計算的發(fā)展現(xiàn)狀進行深入的分析研究