智能家居设计范文1
家庭作为生活的最基本单位，家居的更新换代在趋近智能化的今天显得尤为重要。随着科技的迅猛发展、人们物质生活水平的不断提高，传统的家居生活已经无法满足人们日新月异的要求，人们越来越梦想着家居生活能够更便捷、简单、高效、安全和舒适。智能家居的出现让这一问题的解决成为可能。因此本文针对智能家居目前及未来在室内设计中应用情况进行了简要说明。
关键词：
智能家居；室内设计；应用
目前，智能家居的形式正在被人们所了解和接受，越来越多的装修公司在做室内设计时会采用到智能家居设计。智能家居形式不断发展，智能化的设计在房屋装修设计过程中的应用不尽相同，因此对智能家居在室内设计中应用的研究具有鲜明的现实意义。
一、智能家居
智能家居是现代计算机信息技术与传统家居体系结合的产物[1]。家庭成员可以根据自身需要，通过计算机、网络通讯技术将手机、遥控器与灯光、电视等设备相连，再通过网络化综合智能控制和管理，依照事先设定的指令完成一系列操作，从而方便生活。智能家居作为一个新兴产业，随着智能家居市场的推广普及产业前景必然是光明的。国内优秀的智能家居生产企业越来越重视对智能家居市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚。智能家居从人们最初的向往，到今天真实的走进了人们的生活，经历了近12年的发展，经历了一个艰难的过程。
二、智能家居在室内设计中的应用
现代房屋装修重点包括卧室、厨房、卫生间等，当然智能家居在这些方面的应用是有所差别的。
1、智能家居在卧室的应用
卧室作为家庭休息的必要部分，卧室的设计就要求其具有相当程度的舒适性。因此在卧室的智能化设计上需要充分考虑卧室内的照明情况和空气质量。从室内照明这个角度出发，现代智能设计通常采用双路开关来控制主卧和客卧的两路灯光。在卧室灯光的设计上可以像现在大多数KTV一样设置多种情景模式，比如看书模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成员选择在卧室内看书，只要按下床头灯的看书模式，室内的灯光就会变得明暗适中；如果选择浪漫模式，室内的灯光就会忽明忽暗，来回闪烁；如果选择起夜模式，卧室通向卫生间的灯就会依次慢慢点亮，随后再依次暗下来，回来时也一样，直到你躺在床上按下睡眠模式，室内的灯就全部熄灭[2]。当然，说到室内光亮就不得不说到窗帘。现在智能家居设计通常会采用自动窗帘对室内采光的强度、角度进行控制，窗帘由单片机控制、电动机驱动，住户可以利用遥控装置来设定窗帘拉合的时间，这样就可以根据一天中太阳在各个方位的时间来设定遥控装置，从而实现窗帘的自动拉合。从空气质量这个角度出发，智能家居设计会采用在室内安装控制系统的方式来提高室内的空气质量。比如，借助遥控装置，业主可以对待定时间段室内氧气含量进行控制，到这个时间点室内的控制系统会自动输送氧气，从而实现卧室内空气的持久清新。
2、智能家居在厨房的应用
随着智能家居被广泛认知，人们在对厨房进行装修时也提出了新的要求，智能厨房开始的被人们所需求，厨房的智能化设计形式也在慢慢发生改变。厨房作为家庭享受三餐的必备房间，在对厨房的智能化设计上需要充分考虑到厨房卫生问题和厨房的安全问题。因此，从厨房的卫生角度出发，智能家居设计可以在厨房安装一个垃圾处理器，通过条件设定，将垃圾进行分类回收。可回收转化的一类还可以安装转化装置，将垃圾装换成其他能源，实现节能环保[3]。从厨房安全角度出发，可以安装智能检测装置，严格监控厨房内燃气的泄露情况，一旦发现泄露情况立刻发出报警信号。同时，这种检测系统也会严格检测各个水龙头的漏水情况，一旦漏水会立即向房主的手机发送短信通知。当然，智能家居对厨房食物烹饪的智能化是必不可少的。在厨房中使用智能电器，只要将做美食所需的食材按量放在智能电器里，轻按开关，即可坐享其成。
3、智能家居在卫生间的应用
依照今天人们对于生活质量的要求，卫生间不再是单纯的用厕、洗澡的场所了，人们会越来越关注它的便捷、健康和舒适程度。从便捷的角度出发，在卫生间的智能化设计上通常会采用红外线感应器和无线开关控制来设置灯光。这样的设置方便用户在使用卫生间的时候便利的灯光开启，用户不再需要亲自触碰开关，而是走进卫生间内，灯自动亮起，马桶等一系列设备开始工作，而当红外线感应器感受不到有人活动的迹象，灯光设备就会自定关闭[4]。健康的角度出发，对卫生间的智能化设计上可以安装自动化设备。比如安装智能马桶，其功能的智能化十分强大，可以对如厕者进行温水清洗处理，又可以对如厕者进行按摩，还可以对人体进行健康监测，远程医疗诊断系统能实时检测使用者的尿样并进行数据传送，监测健康情况。从舒适的角度出发，智能家居在对卫生间的设计上可以通过安装智能控制音乐系统，这样用户在洗浴或如厕时可以播放音乐、收听广播，用以减轻疲劳，转换心情。
三、智能家居在未来室内设计应用上的发展
现代人对智能家居有了越来越多的了解，以前只能在展销会上看到的智能家居设计逐渐走进了我们的生活，就目前的发展情况来看，未来的智能家居在室内设计上的应用将更加灵活多样[5]。未来的智能家居在室内设计上空间将更加灵活，在不同的条件下，可以产生不同的虚实变化。未来的智能家居在室内设计上也将更加注重环保，以不同的监控检查设备对家庭的水、电、空气、阳光等实现监测管理，减少不知不觉中的浪费，实现节能环保。未来智能家居将会呈现出感知更加智能化的趋势。传感技术不断发展进步，智能家居传感终端将对环境感应更加灵敏，加之以现代通讯技术的进步，未来的智能家居将通过4G手机完成可视对讲，家电的远程遥控。
四、结论
时代在进步，经济在发展，科技在进步，人们对于生活质量的要求也在逐年提高。伴随着家居生活水平的不断提高，室内设计也在向着多元化趋势发展，智能家居的问世，让人们看到了便捷、舒适，环保的室内设计风向，尽管现在智能家居在室内设计上的应用还没有实现大众化，但是我相信，在今天这个科技迅猛发展的时代，智能家居在室内设计上的应用总有一天会走进千家万户。
作者：包颖 单位：长春理工大学光电信息学院传媒艺术学院
参考文献
智能家居设计范文2
1物联网下智能家居控制系统的整体架构设计
智能家居要美观、方便、舒适，开发、维护两大层面成本要低，使用与维护要方便等。设计者要全面、深入把握当下不同人群对智能家居的具体化要求以及物联网技术的应用要求，在坚持智能家居设计原则基础上明确设计目标、思路、要点、方法等，优化物联网作用下的智能家居控制系统整体架构设计，合理设计系统的硬件、软件的同时实现智能化控制，比如，自动处理异常情况、查询异常警告、记录各方面操作信息、监控智能家居终端状态，实时满足用户对智能家居的具体化要求。
2物联网下智能家居控制系统的设计以及实现
2.1系统的硬件设计
在物联网作用下，智能家居控制系统的硬件设计主要体现在外网、内网两大层面。在外网设计过程中，设计者要合理设计其组成要素，即高性能的处理器、无线收发系统，在二者间科学设计RS232这类串口通信。SIM900模块应用到无线收发系统中，在AT指令作用下实现自动化控制，能够提高系统的集成度。在内网设计过程中，设计者要规范化设计组成要素，比如，作用到信息采集方面的传感器，有着较高性能的处理器。PANCoordinator这类网络协调器和ZigBee无线模块相互作用，应用到信息采集中的传感器借助CC2430芯片，随时动态发送、接收关于家居的各方面数据信息，和网络协调器顺利通信。
2.2系统的软件设计
物联网作用下的智能家居控制系统的软件设计体现在动态监督控制、异常告警等方面。在监督控制设计中，设计者要针对系统的整体架构以及硬件设计，进行规范化软件设计，能够随时动态化、全方位监督控制家居的终端状态，以远程手机终端为切入点，及时向系统中的处理器发送关于监控家居状态的命令。处理器接收相关指令之后，精准、快速解析命令，根据命令多方面信息，比如，类型、编号、特征、内容，监控当下家居设备运行数据信息，再将监控结果传送给远程的手机终端。如果家居设备运行状态发生变化，家居终端能够第一时间向处理器传输相关的数据信息，确保处理器及时更新关于家居设备运行情况的数据信息。在此基础上，设计者要根据系统软件的设计要求，优化异常告警与智能处理设计环节，自动化、系统化监督控制的同时实现异常告警。一旦出现异常情况，其中基于信息采集的传感器能够及时向处理器传输精准的告警数据信息。处理器针对智能化处理预案，准确定位异常情况出现位置的同时自动化处理，确保家居设备稳定运行的同时最大化降低家居系统设备维护成本，处理异常的同时也会向手机端传输关于家居设备异常情况的告警数据信息。处理结束以后，处理器会将结果反馈给远程手机终端。用户可以在不受时空限制的情况下，随时了解家居设备当下异常处理情况以及运行状态。
2.3系统功能实现
在硬件以及软件合理化设计中，物联网作用下的智能家居控制系统多样化功能顺利实现，包括，终端管理、智能监督控制、异常告警与处理、日志与配置管理，在协同作用下能够提升系统整体性能。在系统终端管理功能作用下，借助操作界面，家居终端状态监督控制功能顺利实现，包括异常告警、处理、恢复以及历史回放多方面功能，在日志管理功能作用下，系统操作日志设置、查询顺利实现，在配置、登录账户等管理功能作用下，可以随时配置相关的家具参数，也可以对家具终端状态数据信息进行多样化操作，比如，删除、添加。在此过程中，要借助智能电视、洗衣机等终端的传感器，验证设计的以物联网为基点的智能家居终端，要多层次测试系统性能、运行状态，确保开关控制、状态反馈等顺利实现。与此同时，还需要在应用信息技术过程中科学模拟家居设备应用中异常情况出现的场景，确保系统运行中顺利实现自动化处理异常，手机端可以随时接收家居设备异常告警、运行状态变化等数据信息，达到智能化控制家居的目的。
3结语
总而言之，物联网技术作用到家居设计已成为一种必然趋势，能够在源头上实现高质量家居设计。设计者要在理论与实践结合中以市场为导向，深化探究设计思路、设计路径等，有机渗透物联网技术的同时创新智能家居控制系统设计，在实现智能控制过程中确保系统设计更加有效，在实现综合效益目标中展现智能家居设计新高度。
参考文献
[1]王学龙.ZigBee传输模块下基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现[J].科学与信息化,2018(18):37-38.
[2]林喜辉,张志杰.物联网环境下体感交互技术的智能家居系统研究[J].电脑知识与技术,2018,14(27):178-179,187.
智能家居设计范文3
关键词:物联网;智能家居;设计;实现分析
在现代化的社会发展中人们对于网络智能化技术十分重视，智能化技术的出现为人们的日常生活带来了极大便利。随着网络化进程的发展，数字化、智能化社会的到来，为人们的生活与学习带来了翻天覆地的变化。物联网的智能家居系统主要是依据了人体工程学技术，在家居当中嵌入了相应的感应器，这样能够为人们带来更舒适、健康、快捷的家居体验，这是传统式家居系统所不具有的体系。智能家居系统的设计应当融入更多的人性化理念，在为人们带来便捷的同时也要满足人们的需求，只有这样才能够发挥物联网智能家居的真正作用。与传统的家居相比，智能家居符合现代化社会发展需求，能为忙碌的人们带来更多的便利，这必将会深受人们的喜爱。
1智能家居系统设计要求
智能家居的出现为人们的生活提供了很多便利，该理念最早出现于美国联合科技公司，其最新研发出智能家居系统，并应用于各种家具电器，能够通过摇杆、遥控等技术实现远程操作。除此之外，还具有安防报警系统，照明控制等功能，这样的现代化智能系统为人们提供了一个便捷、舒适、安全的生活环境。与传统的环境相比，智能家居系统更人性化，在灵敏度方面也非常高，为实现现代化生活奠定坚实基础。
2基于物联网的智能家居系统设计
2．1系统结构设计
从宏观的角度上来看，物联网的智能家居设计主要分为四大部分，分别是中间件层、感知层、中心控制平台、应用层，不同层面都有不同的感应器。其中主要利用了无线网络、4g网络等现代化技术，将信息技术与智能家居系统实现完美融合，为人们的生活提供了莫大帮助。中间件层是储存于大型数据和服务器，并为人们提供一些个性服务。此环节人们可以进行个性化设置，使智能家具变得人性化，而感知层的使用多应用于化学传感器、声敏传感器、气敏传感器以及光敏传感器等。不同的传感器能够为人们带来视觉、听觉、嗅觉等感官体验。
2．2智能照明控制模块
智能家居控制系统通常会分为多个模块，较为常见的有AT89C51单片机，该单片机主要采用了串口异步通信方式，能够将家居信息及时传递给用户。照明系统通常会使用处理电路、热释电传感器、光照检测电路、延时选择电路等，不同的电路选择有不同的作用，这些都是智能照明控制中较为常见的内容，智能家居的照明系统主要是根据外界的光源来控制内部照明系统，当外界光照条件充足时，照明系统处于关闭状态，当外界环境中光照条件不足时，内部光敏电阻阻值增大，自动点亮光源。
2．3智能安防报警模块
智能家居不仅仅要为人们带来一定的生活便利，还要为人们的生活安全提供坚实保障。智能安防报警模块的使用能够及时发现室内异常，无论是气体还是温度异常，都能够及时进行检测，当安防报警模块检测出异常时，会自动向中央控制器发送相关信息，并发出报警信号。这样能够从根本上起到安防的作用。如今很多人们都选择在室内设置烟雾传感器，该传感器能够对有毒气体和可燃气体的密度进行检测，一旦发现有威胁人体安全的因素，是会立即报警，从根本上降低火灾等安全事故。
2．4空调远程控制模块
空调是现如今居家生活中较为常见的电器，在空调中融入智能家居设计理念，能够为人们带来更舒适的享受。例如夏季，天气热炎热，用户在回家之前可以通过手机等现代化信息终端对空调进行遥控，将空调调整到适宜温度，这样在回家时就能够感受到室内的凉爽，避免炎热夏季身心烦躁的烦恼。该通信技术通常使用Zigbee通信模块，大多数空调设备也会使用MM1192芯片和单片机，这些在智能家居系统中较为常见，应用十分广泛。
3结语
综上所述，本文主要论述了物联网的智能家居系统设计等内容，通过分析可以发现，在现代化的社会发展中，智能家居为人们的生活带来了极大便利，不仅提高了人们的生活品质，还满足了人们的生活需求。物联网在现代的社会发展中具有十分重要的作用。能够实现监控和生活为一体，使家具变得智能化、人性化、个性化，充分发挥智能家居系统应用优势，在未来的社会发展中，物联网的智能家居系统必将会迎来更好的发展前景，为人们的生活提供更多便利条件。
参考文献:
［1］杨缇．基于互联网的智能家居控制系统设计与实现［J］．电子世界，2018(09):109-121．
［2］吕显鹏，刘艳龙，王相国．基于物联网的智能家居系统设计［J］．电视技术，2017(06):121-124．
智能家居设计范文4
【关键词】失能老人；智能化家居；家居设计
1引言
失能老人生活不便，传统的无障碍家居设计系统在现代化社会背景下缺乏适用性，此时提高其智能化水平成为重点发展方向[1]。随着科学技术的逐步发展，有必要将智能化技术引入室内家居环境设计中，从多个维度给失能老人创造便捷的生活服务，使其以更为简单的方式料理自身的生活，同时释放失能老人内心焦虑等不良心理，切实提高失能老人的生活品质。
2基于失能老人的智能化家居环境设计研究的意义
人口老龄化是极为尖锐的社会问题。数据表明，截至2017年底，我国60岁及其以上人口的总量已经达到2.41亿人，且处于失能或半失能状态的老人总量高达4000余万人。同时，独生子女家庭的总量在逐步增加，此时老年人的养老问题显得更为棘手。养老院或聘请护工均是可行方式，但将明显加重家庭经济负担，同时也易打击老人脆弱的心理，难以获得源自于家庭子女给予的温暖感。因此，居家养老依然是多数家庭的首选模式。而在科学技术逐步发展的背景下，一系列智能产品相继面市，将其有效应用于失能老人的日常居家生活中无疑是重要的突破口[2]。
3智能化失能老人室内家居环境设计的研究现状
基于失能老人的现代化室内家居环境设计工作中，智能化为重要理念。智能化的设计最初盛行于多数西方国家，为失能老人的室内家居设计提供了重要引导，其原因在于此类国家的老龄化来临时间节点更早，因此在长期的发展下已经取得较好的成果。例如，德国在2006年便推出“高科技战略”，从而给该国新型科学技术的发展奠定了可靠的技术支撑，为失能老人室内家居环境设计注入科技活力。而日本政府则在2013年推出相应政策，积极鼓舞日本家庭养老模式的发展，同时强化服务机器人在家居环境中的应用。美国在2017年相继推出以“人工智能”为核心的方案，例如《2017全民计算机科学法案》等，其显著社会意义在于给人工智能等现代化新型技术的发展创设了优质的发展环境，为人工智能等相关技术向社会各领域的渗透奠定了良好基础。从各国的发展状况来看，智能化已经成为室内家居环境设计的重点内容，且在以失能老人为核心的环境中体现得更为明显。在智能软件及硬件的共同支持下，能够解决传统模式下失能老人家居生活难度大、安全隐患多等各类问题。当然，虽然基于失能老人的智能化室内家居环境设计已经成为主流趋势，但系统性设计案例依然有限，缺乏有效的带动性作用。于我国而言，在《智能养老蓝皮书：中国智能养老产业发展报告（2018）》中则赋予智能家庭养老模式高度的社会地位。在未来的发展进程中，智能人机交互、智能识别等技术在覆盖广度和深度方面将逐步提升，智能化家居环境的优化已经是必然发展趋势，相信将有更多的失能老人将受惠于此。
4研究内容及设计方法
4.1主要研究内容。1）室内家居环境的可持续性研究社会生活水平逐步提高，我国老年群体的寿命逐步延长，可以预见的是，在60岁及以上年龄的老年群体中，将有高达90%的老年人在住宅居住空间内的生活时间达到15年或更长。相较于过去的老年人基本生理特征而言，现阶段老年人的居家老龄周期有所延长，其在某特定空间内的活跃度将逐步提高，同时各自对于室内家居环境也提出不同的要求，因此增强室内家居环境的灵活性与持续性较为关键。需以各时期的失能老人生活需求为立足点，适时调整家居空间设计方案，确保其能够有效契合于失能老人的生活特征[3]。2）室内家居环境的针对性设计研究失能老人在生理、心理等方面都有特殊性，其对于室内空间及室内环境提出特殊的要求，具体体现在功能、尺寸、材料、色彩、安全等方面，因此室内家居环境的针对性设计具有必要性，需要紧密围绕失能老人这一特殊群体而展开。3）室内家居环境智能化系统的设计研究室内家居环境的设计是一项系统性工作，需兼顾硬件和软件的双重要求，应打造智能化系统和智能化终端，从而在服务品质和效率方面实现大幅度的提升，给失能老人在居住空间内的日常生活创造便捷化的条件。在互联网、物联网等多重现代化技术的支撑作用下，可以从智能控制、远程监控等方面切入，围绕室内家居环境展开深度的优化，在为失能老人提供便捷生活条件的同时，还需给家庭子女的日常监管提供可靠的技术支持。图1为智能系统控制模拟图。智能化失能老人居家环境设计还需要积极考量老人的心理需求。老年人的精神健康退化是由生理、心理、环境、社会、文化等因素综合影响带来的结果。许多老人由于正式社会参与的减少而导致自我价值否定。通过互联网技术支持搭建适用于老年人的线上互动平台，并融入老年人居家环境，由此降低失能老人社交难度，鼓励失能老人参与社会互动，保持与朋友、家人和世界的积极联系，从而帮助减轻老年人心理认知障碍。4）室内家居环境的智能化家具设计研究失能老人所具有的活动能力相对有限，卧室成为其活动频率最高的空间，需重点针对卧室空间展开智能化的设计工作，以便减轻失能老人的生活压力。此时，以多功能床为代表的一系列智能化装置均需得到充分的关注，值得有关人员在此方面展开深入的研究。
4.2设计方法。1）全面了解智能网络平台构建及智能化技术创建智能网络平台，将覆盖范围有效延伸至老人居室的各处生活环境中，提供自动监测及管理的功能，子女等相关家庭成员可及时掌握老人的实际生活状态。系统具备多角度信息管控的能力，具体包含自动数据、物联网监测数据、图像视频数据等，能够扩宽信息的覆盖面，家庭成员可根据数据对老人的生理机能做出相应的判断，实现安全防护。2）多途径收集并应用无障碍设计数据对智能家居环境的各处细节采取优化措施，具体包含行动功能无障碍、感官表达无障碍、社交活动无障碍及心理健康无障碍四个方面。以传统无障碍设计规范为立足点，结合失能老人在生活、心理等层面的需求进行更为细致的调整。辅以智能化科技手段，在既有无障碍设计的基础上向外延伸。通过智能化家居生活方式，以自动化的方式调整室内居住空间环境，例如根据外界天气状况调整室内窗户及窗帘的开闭程度，或是根据室内光照强度自适应地调整灯光等。
4.3失能老人卧室家具家居用品单体设计。卧室是失能老人活动最为频繁的空间，针对该环境中的家具家居用品展开深化设计能够更加贴合失能老人的生理需求。在深化设计中，应考虑到失能老人的基本生理动作，例如翻身、如厕等，打破家具家居用品相互独立的局面，使其在功能层面实现重组或关联，从而有效满足失能老人的日常需求，减少不必要的子女照看压力。以寝具设计为例，可以将轮椅和床体相结合，配置一键式自动脱离的功能。此外，轮椅可以与马桶等周边装置通过信号高效连接，并且老人在如厕过程中马桶可及时监测其排出的体液，判断老人生理状况。衣柜也是重要的家具，可在衣柜略高处配置温度感应装置，以人的体温为感应对象，在手碰触该处后衣柜可以自动下降，以便老人及时寻找衣物，此后一键还原，全程安全且高效。
5结语
置身于老龄化的社会背景下，年轻群体的负担压力逐步加剧，且失能老人体量庞大，鉴于其日常起居自理难度较大的问题，亟需探讨全新的发展方式。而通过对室内家居环境的智能化设计，能够给失能老人创设良好的生活空间，为之提供便捷化的服务，同时家庭成员可远程监控老人生活状态，给失能老人营造舒适、安全的生活氛围，使其体验智能化技术所创造的美好生活。
参考文献
[1]王帆，朱天阳，杨何玉，等.机构养老模式下的适老化智能家居设计研究[J].艺术与设计（理论），2020（7）：78-80.
[2]李然，支锦亦，王江平，等.针对中国家庭失能老人洗浴椅的研究与设计[J].包装工程，2019（12）：151-156.
智能家居设计范文5
关键词：智能;健康管理;用户体验;实体交互;个人信息保护
引言
随着移动互联网、物联网技术、大数据、云计算的发展，硬件厂商不断探索传统产业与硬件的互联网化，大量硬件厂商、投资者、互联网巨头进入智能设备领域，各种智能设备种类日趋丰富，市场规模快速增长，其中健康类的智能设备成为市场主流。目前，国内智能健康设备主要应用在睡眠监测、养老监护、智能运动、心率血压监测等领域。这类智能健康设备已经由最初的单一监测简单的身体某项数据变成集合多种不同功能于一体的，多方面、多维度的检测用户身体健康信息的一类智能产品。
一、智能健康家居产品的相关概念及市场现状
（一）“智能化”的定义目前的自动化发展在完成了机械自动化、电子电器自动化、计算机自动化后，正向着智能自动化高歌猛进。从概念上说，智能化产品一般都可以归入人工智能领域。但至今理论界对人工智能的很多根本性问题还未达成广泛共识，加之企业对智能化概念的滥用，消费者对智能产品概念模糊，往往采取观望态度。笔者认为智能化产品不应是传统家居产品功能的简单相加，或者单纯将产品功能搭载于手机APP，并没有方便用户的使用，也没有体现人与家居产品的深层交互。智能化产品应是能够对外界信息进行自动接收、认知加工、分类处理，具备一部分人类的“智力”，可以承担更加复杂的工作任务的智能化产物。
（二）智能健康家居产品
健康智能家庭（HealthySmartHome简称HSH）最早由法国学者RialleV和NouryN在2003年提出，是将智能科技结合到家庭健康护理中，不仅顺应了现代人对健康生活的需求，而且对解决全球人口老龄化问题意义重大。随着人们对家庭健康的刚性需求日渐增大，HSH理念进一步延伸至健康监护。健康智能家庭系统则是由一系列智能健康家居产品组成，设计人员将家庭人群的多种需求融入到智能健康家居设备中，智能手环、智能手表、智能体脂仪、智能血压计等技术已经十分成熟，人们的接受程度及需求也普遍高于其他非健康类智能设备。
（三）智能健康家居产品的市场现状
2006年智能硬件就逐渐在美国兴起，随着移动互联网的发展，电子器件呈现微型化、低功耗化、低成本化趋势，硅谷投资者逐渐对这个行业产生兴趣，国际科技巨头也纷纷布局参投智能健康设备领域，建立自己的健康数据平台，同时以其智能手机为媒介，拉拢其智能手机用户，还了自己的智能健康设备，如三星Gear、AppleWatch。以美国为例，其市场具有两个显著特征：一是美国智能健康家居设备产品丰富，从国内常见的体脂仪，血压计扩展到了衣服、鞋子等。二是产业起步早，趋于成熟，产业链承受力强，加之硬件发烧友数量庞大且消费水平高，能为产品提出建设性意见，部分企业的智能健康设备甚至达到医疗级别。相比欧美国家，我国起步较晚但发展迅速。从（如图2、3）可以看出，2010年前后市场处于起步阶段，整个行业不温不火，国家随后《健康中国2020战略研究报告》明确指出推动相关智能硬件发展，以小米、阿里等为代表互联网企业纷纷涉足智能健康家居产品领域，推动了行业优化升级。2013-2014年大量的智能健康硬件公司获得了投资，大数据云计算的价值逐渐显现，消费者对于健康管理越来越重视，智能技术的快速发展同步刺激智能健康产品的快速发展。
二、智能健康家居产品主要问题探讨
不过，在智能设备快速发展的今天，由于行业未能及时建立起规范也导致智能健康硬件产品良莠不齐，通过对智能设备的分析研究，笔者发现现在的智能健康家居产品主要存在以下四个方面的不足：首先是市场的购买驱动力不足。不同种类的智能产品同质化严重，没有产品独有的特色与亮点，没有开拓细分领域的需求以及应用场景的缺失。例如智能体脂仪、血压计虽然功能强大，但使用的频率太低会导致用户黏性不足。其次是产品供应渠道单一。笔者发现基本上所有的智能健康设备都来源于线上销售，虽然在线上可以很好地打响知名度，但是缺少线下体验，用户不能很好地接触产品就处于观望状态。例如，绝大多数老年人习惯了线下购买，针对老年人的智能健康设备如果不重视线下推广，其结果必然是“叫好不叫座”。线下推广的缺失也极大地限制了智能健康设备的发展。再次是产品智能化程度不高。市面上部分传统硬件搭配个手机APP摇身一变成为智能硬件，然而实则增加用户时间成本，使整个人机交互过程变得更加麻烦，都是对智能化概念的炒作。最后是数据资源不互通。很多智能健康产品的数据库是不互通的，用户更换不同品牌的产品时原先监测记录的身体健康数据就会丢失，并且笔者发现即便是同一家公司的智能设备的数据也不是互通的，只能基于产品本身搜集到的健康数据进行分析，而不能综合其他智能健康设备的健康数据进行全面的个人健康分析。
三、智能时代下健康家居产品设计要则
（一）基于用户体验化繁为简
“以人为本”是设计界最应遵守的一项原则，一切智能产品的发展都是为了满足人类生理和心理上的需求。一款用户体验良好的产品在设计时往往先会确定产品的终端用户和使用情境。研发时应先对目标用户、用户需求、用户行为和使用情境进行市场调研，细化用户的体验层次，包括静态的表现层次、动态的行为层次和最终的情感层次，再对设计要素、框架内容、信息交互等进行拆分研究。设计人员可以根据目标用户的具体需求设计产品的功能，对产品的每一项功能进行划分、建立模块，然后在可用性原则下对每个智能模块进行细节设计，优化用户在产品使用时的细节体验感，最后产出整体设备。当然每一功能模块的细化不能以牺牲产品操作便捷性为代价，优秀的产品设计不仅应在视觉外观上做到简洁明了，还应在内部应用操作上符合用户的使用习惯。某些智能健康产品为了显示其智能性，在操作界面上增加大量操作键且使用说明书冗长，反而给用户留下符号混乱的不良感。据目前技术，语音式交流和触摸式交流是较为理想的人机交互方式，可以采用这些方式优化操作键。
（二）实体交互设计提升产品智能化水平
智能化技术引入是为更好地引导用户使用产品并提升愉悦度，工业4.0时代下的产品与其说是人在使用它们，不如说是它们在与人在进行有意识的对话，产生情感上的交流，为使产品达到此种智能化水平，实体交互设计就是一项连接物理实体世界和虚拟数字世界很好的设计手段。实体交互（TangibleInteraction，TI）最早是由MIT媒体实验室的石井裕教授提出，他强调将抽象的数据实体化，并充分调动人体的触觉感官，通过直观的实物操作达到人与智能产品的融合共生。将实体交互技术应用到智能健康家居产品的设计领域，可以极大提高产品的智能化水平。实体交互的设计核心是资源库的建立，包括动作库和灵感库。动作库主要是收集日常生活中常见的交互动作，通过数字形式分门别类地建库。灵感库则是根据构思组件理论，通过联想方法对发掘出的相关信息分类整理建立灵感库。建库完成后利用穷举矩阵的方法穷举所有可能的交互行为组合。最后设计人员再用头脑风暴、协同草图等方法再次进行思维发散，使智能健康家居产品实现闭环自动控制，真的达到“学习型”和“专家型”的智能化定位。
（三）利用大数据分析建立统一数据平台
国内外巨头出于自身利益的需要纷纷搭建自己的健康开放平台，由于采用了不同的连接标准，导致碎片化现象严重，极大地影响了而用户体验。智能健康家庭是一个系统，需要多项设备、多维度地协同合作，更需要统一的数据平台，搭载了大数据技术的智能健康家居产品能够给用户提供更长时间的监测、更全面系统的健康反馈和更综合的锻炼规划。统一的数据平台有助于跨设备和跨系统平台（iOS，Android和Windows）的协同合作，给用户带来无缝使用体验。在统一数据平台下，设计人员更应保持设计的一致性，在设计单个智能健康产品时需时刻关注整个系统的完整性和统一性。在整体设计思路下，为防止单个产品承担起复杂的功能运行，可以考虑将智能健康家居产品进行模块化设计，每个子系统采集用户的日常健康数据，通过模块组合，使系统更具灵活性。
四、智能健康家居产品设计的相关制度完善
智能健康家居产品设计的稳步发展除了内部技术水平的提升，跨学科技术的融合，还需要有良好的外部环境支持。首先是行业协会制定统一标准，例如统一的链接标准，为跨设备协同合作和跨平台协同合作创造良好的外部环境；行业间通用的语言、符号和使用规则的达成都有助于人机沟通无障碍的实现。再次是良好的政策导向，我国2016年颁布的《关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》指明了智能健康的发展方向，但缺乏具体措施，落实到位还有困难，因此还需进一步整合社会资源，推动健康大数据平台的开发，使智能健康设计产业形成完整的生态链。最后是个人信息保护法规的建立健全。笔者通过网上的在线问卷调查发现，近95%的网民听说过智能健康硬件，然而只有20%左右的网图4民购买或者使用过相关产品，绝大多数的网友对产品的实用性及个人隐私表示担忧。智能健康家居产品市场前景巨大，但“叫好不叫座”的另一部分原因就是用户对自身隐私的考虑。尽快出台《个人信息保护法》，建立健全个人信息保护的监督机构，加大行政处罚力度，优化司法救济途径，以此消除消费者对智能健康家居产品信息泄露的疑虑。
五、结语
随着市场的推广普及，以及人们对健康生活的追求，未来智能健康家庭产品的市场潜力巨大。智能时代下，家庭健康设备提供给人的不再是冷冰冰的数据，应该是深度的人机交流和有温度的产品关怀。为用户创造健康稳定的家庭生活微环境是新时代下设计人员的职责，将本文提出的设计要则运用到复杂的智能健康产品设计中，在实践中检验方法的可行性是接来下需继续进行的任务。
参考文献
[1]崔天剑，徐碧?，沈征.智能时代的产品设计[J].包装工程.2010.31（16）：31-34.
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[5]易军，汪默.基于实体交互的智能产品设计方法[J].包装工程.2018.39（02）：107-112.
智能家居设计范文6
关键词：智能居家；养老；模块化
截至2018年，我国已有六个省进入“深度老龄化”社会，各地区的养老问题逐渐凸显出来。早在报告中指出，各地区需积极应对老龄化，制定完善的养老、孝老、敬老政策，并优化社会环境，为老年人创造更好的生活空间。以老年人为核心的智能家居设计，可有效实现该目标。
一、智能居家养老模式的优势
目前我国养老模式包括养老机构与自行赡养两种模式，高端养老机构的费用较高，普通养老机构存在管理不完善等问题，子女担忧老年人的生活质量；自行赡养模式下大都为保姆看管老年人，或者老年人独自在家。无论是养老机构还是自行赡养，均存在年轻人压力大、老年人心理状态得不到重视、老年人危险事故易发等问题，影响老年人的身心健康。针对传统养老模式的问题，出现了智能居家养老模式，利用信息技术与人工智能，优化老年人的住宅与家用电器，为老年人生活提供更多便利。总的来说，智能居家养老模式的优势体现在以下几方面：（1）提高老年人的生活质量，通过智能设计为老年人生活提供便利；（2）实时监控老年人的身体状态，避免老年人出现意外事故，保障老年人身体健康；（3）丰富老年人的娱乐生活，利用智能设备的娱乐功能，为独居老人提供欢乐，保持健康心理状态。
二、智能居家养老数字模块化空间设计
（一）数字模块化空间设计的可行性
模块化设计是指将室内空间为基础，通过空间模块调节，优化空间结构，使其更符合人们生活与工作的需求。就智能居家养老模式而言，设计人员需利用智能设计手段，构建智慧室内空间，为老年人的生活提供便利。在模块化设计中，设计者需以室内空间的应用需求为基础，可为老年人提供针对性生活空间设计方案，使室内电器、橱柜与门窗等模块的设计，符合老年人的生活习惯与应用需求，避免老年人出现触电、磕碰等事故。数字化智慧空间设计可提高模块化设计的智能水平，引进人工智能技术，根据老年人的具体表现，为其提供针对性空间服务，深化老年人与空间的交互，减少衰老对老年人生活造成的不利影响。
（二）数字模块化空间设计方法
基于数字模块化空间设计的应用可行性，技术人员需采用合理方案设计智能家居空间。
1.基于老年人健康的设计
技术人员可对老年人的床进行数字模块化设计，在床下安装感应器，实时监测老年人的状态。在老年人夜间起夜时，感应器将老年人起立的信号传输到照明系统，开启墙壁的夜灯，释放柔和光线，为老年人提供明亮的视线，避免老年人出现磕碰现象。同时，技术人员可对家中的电源、煤气等设备进行数字模块化设计，安装感应器与远程控制系统，在老年人独自在家时，年轻人可掌握家中电器电源与煤气的使用情况，在老年人忘记电源或煤气时，远程关闭，保障老年人的人身安全，营造舒适安全的生活环境。目前我国独居老年人占比较大，极易出现老年人在家晕倒或发病现象，不能得到及时救治。技术人员可设计健康手环，可实时监测老年人的健康状况，在老年人出现心跳过快、晕倒等现象时，手环可向与其连接的年轻人手机发送警告，并定位，为年轻人通知120并及时赶往现场提供指导。
2.基于老年人娱乐的设计
老年人的娱乐较为单一，如看电视、玩牌等。但由于老年人对新鲜事物的感知能力较弱，难以操纵遥控器选择自己喜爱的频道或打开网络电视。就此，基于老年人的电视娱乐需求，技术人员可在电视中开展数字模块化设计，安装语音播报系统，可通过老年人的语言操作，调节电视按钮，调换到老年人期望的电视频道，丰富老年人的娱乐生活。同时，技术人员可利用数字模块化设计理念，为老年人提供智能机器人。以妙伴智能机器人为例，具备诊疗、家庭KTV、多频互动、生活服务等功能，支持语音输入，老年人可通过语音指令与子女、其他拥有妙伴机器人的老年人视频，还可查询当天天气情况，要求机器人播报当天新闻等，拓展老年人的交流空间，缓解老年人的孤单感，使老年人在没有孩子陪伴的情况下，享受多彩生活。
3.基于老年人需求的设计
老年人的记忆力较差，易出现出门忘带钥匙的现象。为满足老年人的需求，技术人员可通过数字模块化设计，设计远程开锁或指纹开锁功能，确保老年人可在不使用钥匙的情况下，顺利进门。同时，大部分老年人都有午睡的习惯，而为营造舒适的午睡环境，部分老年人会关闭门窗、拉上窗帘，这对行动不便的老年人来说过于复杂。技术人员可通过数字模块化设计，实现门窗、窗帘与照明系统的自动控制，在床边安装控制按钮与语音系统，老年人可通过手动按钮或语音控制，调整门窗、窗帘与照明系统，营造舒适的生活环境。
三、结束语
综上所述，智能居家养老模式可为老年人生活提供便利，减轻青年人的负担，可推广应用。通过本文的分析可知，数字模块化空间设计可强化智能居家养老模式的优势，技术人员可将老年人健康、娱乐和需求为基础，设计智能居家空间功能，提升老年人生活质量，推动社会和谐稳定发展。
参考文献：
[1]周健，朱艺丰，范姜阳等.基于KANO与QFD的镇江智能化居家养老需求调研[J].中国商论，2018(13):122-123.
智能家居设计范文7
短消息业务作为GSM网络上的一种基本业务，覆盖范围比较广，连接比较简单，费用比较低廉等特点得到了系统开发商和运用商的重视。其中GSM短消息平台充分借助GSM网络实现短消息报警，具有成本低，投资少，稳定性较强等特点，还具有较强的实用价值，符合家居智能化发展和网络发展方向。
关键词：
智能家居；GSM遥控；单片机
一、本设计的研究内容
本设计研究的基于GSM通信的智能家居报警系统包括单片机控制模块、GSM通信模块、传感器采集模块以及声光报警模块。本课题主要完成的任务包括：
1.硬件部分：包括GSM通信模块的选择，传感器的选择，家居探测电路的设计以及报警电路的设计。
2.软件部分：包括定时器的定时、各种传感器的检测、单片机控制GSM模块发送短信息程序编写。
3.系统的综合调试与分析：在系统软硬件完成以后，要进行综合的测试与实验，分析系统的可靠与实用性，调整完善系统的不足之处。
二、系统的总体方案设计
本设计的智能报警系统是利用基于GSM系统的移动平台之间点对点短信息业务，将GSM通信与家庭报警结合起来，当出现警情时，系统将报警信号以短信息的方式发送到房主的手机上，提醒房主采取相关措施。
1.系统工作原理
系统在正常工作时处于低功耗监控状态，一旦发生警情，即当各类传感器检测到异常信号(如火警、盗窃、煤气等)时，单片机通过从相应传感器引脚接收到的信号同预先存储在ROM中的信息进行对比，判断出异常情况的类型，然后将报警信号由串口传送给GSM模块，最后将报警信号以短信形式发送给预先设定手机号码的用户，几秒钟后，用户的手机上就可以接收到报警短信，以提醒用户采取措施。
2.总体电路
左边从上到下依次为红外探测电路、温度探测电路、气体探测电路，它们组成了家庭传感器探测电路。当传感器检测到有异常时，就会分别通过P1.0，P1.1，P1.2口输出相应的电平进入单片机进行处理。左下部分为TC35模块，串口通讯电路。其中TC35模块可将报警以短信息形式发送给用户，串口通讯电路用于单片机与PC机或单片机与TC35模块间的串口通信。中间部分为单片机最小系统，复位及时钟电路。右上部分为单片机对信号处理后通过内部程序控制相应的LED灯亮来和蜂鸣器响，实现声光报警功能。
3.单片机控制模块
单片机控制模块由两部分电路组成，分别是电源电路、时钟复位电路和单片机，其中单片机选用的是STC89C52RD单片机。电源及时钟复位电路。复位电路与单片机的REST脚相连，在VCC和REST端接一个大小为22uF的电解电容，利用内部复位下拉电阻REST构成复位电路，按下REST键，使单片机复位，回到初始状态两个22pF的电容、11.0592MHz晶振和单片机的XTAL1，XTAL2管脚相边，构成时钟电路。
4.传感器采集模块
由一组功能不同的传感器构成传感器模块，用于监测家庭中可能发生的各种异常情况。DS18B20温度传感器用于对家庭温度的测量，以防火灾的发生。DS18B20与微处理器接线时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯，而且在不需要任何元件，大大简化了硬件设计。由光敏电阻和红外发光管脚做在一起形成的红外对管作为防盗传感器。发光管和接收管中间有没障碍物时，单片机P1.1管脚所输入的电平会不同，当有障碍物时电路处于触发状态。MQ-2型气体传感器用于对以氢气为主要成分的城市煤气、天然气的测量，对所测试的气体有极高的灵敏度和信噪比。工作原理：在这个电路中，发光二极管LED的作用是检查电路是否接通了电源，当LED发光后说明电路被加上了电压，可能正常工作，否则就表示电源电路没有电压输出，电阻R6的作用是保护发光二极管，防止因电压过大使它烧坏。调节电位器R8和R9，在气体传感器没有响应的状态下，使LM358的反向端(2脚)的电压高于同相端(3脚)的电压，输出端(1脚)输出低电平de气体传感器有响应的情况下，则是2脚电压低于3脚电压，1脚输出高电平。
三、系统的软件设计
1.TC35模块的软件设计
短信息收发系统由西门子TC35模块组成，单片机与TC35相连接，TC35由AT命令控制。它包含了GSM语音和短信息的控制。根据AT指令的GSM07.05标准，一般发送和接收中文或中/英文混合的短信息必须采用PDU模式，TEXT模式只支持传送英文和数字信息。由于PDU模式的编解码过程非常复杂，所以本文选择TEXT模式作为系统的通讯模式。
2.传感器模块的软件设计
STC单片机通过定时器每隔一段时间对传感器接口电路的I/O口进行检测，当检测到有传感器的开关量变化时，则说明报警信息产生，进行发送报警信息。
四、结语
本文设计的智能家居报警系统主要由传感采集模块与GSM模块构成。其中，传感器采集模块可以根据用户的要求和家庭环境的不同作出相应的选择，由于时间、经费问题，这里选用了红外传感器、温度传感器、气体传感器；GSM模块选用Siemens公司的TC35模块；使用STC89C52RD单片机为控制中心，将报警信号通过TC35模块以短信息的形式发送到房主手机上。
作者：高伟 张万里 单位：长春财经学院 长春大学电子信息工程学院
参考文献：
[1]张瑾等.Protel2004原理图与PCB设计[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[2]赵淑范等.电子技术实验与课程设计[M].北京:清华大学出版社,2006,08.
[3]郭天祥.单片机C语言教程——入门,提高,开发,拓展,全攻略[M].北京:电子工业出版社,2009.
[4]谭浩强.以程序设计[M].北京:清华大学出版社,2008.
智能家居设计范文8
1系统总体框架的设计
在基于安卓的智能家居系统设计中，其共由四个部分所组成，分别是Web服务器、ZigBee智能网关、安卓系统客户端以及ZigBee传感节点。在ZigBee智能网关中，其由板座、Wifi模块和ZigBee协调器三个部分组成，ZigBee协议栈的转换枢纽是网关板模块，其能够对协调器中的数据进行解析，ZigBee智能网关所解析的数据则可通过Wi-Fi模块来进行封装，从而使无线网关能够进行双模转换。在对基于安卓的智能家居系统设计中，所采用的芯片为8051射频芯片，Wi-Fi模块则采用ESP8266模块，数据可从Wi-Fi模块中的ZigBee传感节点传输至安卓系统客户端之中，从而实现数据传输与控制指令下达等功能。在智能家居系统中，其网关控制器为安卓系统的智能手机，智能手机可利用安卓系统来对智能家居系统中的ZigBee网关板进行Wi-Fi连接，无线通信命令则可利用ZigBee协调器向终端节点进行传输，从而使智能手机能够对智能家电进行无线控制。
2系统软硬件的设计
2.1系统硬件设计
在基于安卓的智能家居系统设计中，其硬件包括ZigBee终端节点与网关板两个组成部分，通过模块化设计思路来对电路板进行设计。其中，网关板由核心板与底板组成，底板是由CH341A芯片与ESP8266Wi-Fi芯片所组成的，CH341A芯片具有串口通信功能，ESP8266Wi-Fi芯片则具有Wi-Fi功能。ZigBee终端节点包括核心板与网关底板两个部分，FT232串口芯片位于其底板之上。在智能网关电路中，无线数据会通过Wi-Fi模块接收，然后利用串口将其进行转换，使其成为UART数据，而ZigBee模块则会将接收的数据进行解析处理，然后通过ZigBee协调器利用网络进行数据传送，进而使指令被传输至ZigBee终端节点中进行执行。Wi-Fi模块可利用ZigBee协调器进行操作，串口数据则会通过ZigBee芯片进行Wi-Fi信号转换与传输，然后通过与ZigBee芯片相连接的智能网关将转换后的Wi-Fi信号在安卓客户端中进行展示。
2.2系统软件设计
在基于安卓的智能家居系统中，其协调器软件除了能够对不同终端的无线数据进行收发以外，还能实现Wi-Fi模块间的串口收发。在ZigBee网络创建中，可利用ZigBee协调器来对相应的网络号段与信道进行选择，然后通过ZigBee节点进行入网。安卓手机所发送的TCP数据包会由智能家居系统中的Wi-Fi模块所接收，然后通过串口将TCP数据包中的价值数据传输至协调器中，在此过程中，需要设计人员对协调器的接收串口的函数进行设置。
3系统客户端及服务器的设计
3.1客户端
在基于安卓的智能家居系统客户端中，其要包括情景模式、智能控制以及用户控制三个组成部分，客户端利用http请求服务来进行用户登陆与模块注册，并借助于状态码来反馈状态。用户在利用智能手机连接智能家居系统时，需要通过ZigBee-Wi-Fi智能网关来建立连接，智能手机和智能家居系统的数据通信方式采用socket，用户可在智能手机的显示界面中，选择不同的情景模式来实现对智能家电的运行状态进行快速设置，也可通过定时管理的方式来对智能家电的运行时间进行远程控制。
3.2服务器
基于安卓的智能家居系统在服务器设计中，是以安卓APP平台为基础进行设计的，用户可利用智能手机来登陆APP服务器平台，以此根据用户实际需求来远程控制各种智能家电。在智能家居的安卓APP服务器平台中，其主要由基本信息管理模块、情景模式模块、智能控制模块等三大模块组成，在基本信息管理模块中则包括用户信息与数据采集信息两个子模块，在情景模式中又包括外出模式、起床模式与就寝模式三个子模块。用户可利用智能手机向智能家居系统的安卓服务器平台发送http请求，服务器在收到http请求后，会自动将http请求进行转换，使其成为SQL语句，然后在数据库中对其进行处理，待数据库处理完毕后，会自动将处理结果反馈给安卓服务器平台，由安卓服务器对处理结果进行接收，然后将其转换成json格式的数据，并利用http协议将其发送给安卓客户端，安卓客户端在接收到数据后会自动进行解析，然后在UI界面中显示数据的解析结果。
4结语
总而言之，在现代化信息技术的不断发展中，基于安卓的智能家居系统的出现，使其能够结综合应用Web服务器技术、通信技术、Wi-Fi技术等多种现代化信息技术，从而大大提高了智能家居系统的技术含量。在丰富了智能家居系统功能的同时，也大大便捷了用户的使用与控制，从而给用户带来了更加优质的家居服务体验。
参考文献
[1]倪亚玲,李晓宁,张小红.基于Android的无线智能家居系统设计与研究[J].计算机应用与软件,2017,34(11):97-102.
[2]陈玮,秦会斌,曹曙光,秦利红.基于Android平台的智能家居系统设计[J].电子技术应用,2015,41(10):158-160+164.
