些公司的网络产品将逐渐进入市场,一些国外的系统和产品也将在这一年 开始以较大的规模进入中国市场,开始在市场上与中国的产品接触。我国关于智能家庭网络系统的各种标准将陆续出台,各种具有一定智能的可以上网的终端产品 (智能家电/设备)将根据这些标准陆续研发出来,并逐步进入市场。
2003年~2004年——推广年:到2003~2004年,是智能家庭网络系统在中国推广应用的两年。我国自行研制的系统已经较为成熟, 并有能力与国外的系统和产品相抗衡。新建的住宅和小区大部分将配备一定的智能化设施和设备。美国和欧洲将在2003年~2004年全面普及智能家庭网络, 各种可连网的终端电器/设备将大量出现在市场上。我国自行设计和生产的可连网的家用电器/设备也将有相当的规模。
2005年~2007年——普及年:我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距并不大,估计仅滞后2~3年,在这几年中,我国将全面普及智能家庭网络系统和产品,即开始走进普通居民的家居中。在这个时期,整个市场将是以我国自行研究和开发的系统和产品为主;国外的产品将在高档系统产品占有一席之地。真正智能家庭网络的大市场将在 2004~2007年中形成[3]。
2008年至今,智能家居行业在远程家电控制以及远程电子安防系统这两块得到了飞速的发展,国内做智能家居的公司如雨后春笋般崛起,各大家电厂商也把远程控制作为卖点,争夺国内家电行业的市场份额。
1.4 智能家居的发展前景
我国人口占世界人口的六分之一,这15亿左右的人口无疑形成了世界上最具规模的需求市场,全世界没有任何一个国家可以相比中国的市场。这对智能家居行业的发展是一种实实在在的保障,在世界第一的市场国成长,发展,我国本土的智能家居业一定会发展成最具市场效应,最受市场欢迎,最符合 市场需求的智能家居行业。中国的市场不仅大,而且有着自己的独特性。中国人口多,但经济发展区相对比较密集,不比欧美一些国家,国民有着独体别墅的居住模式,国外的一些大的智能家居品牌,在此居住模式上已经形成独到的成熟。而中国的国民普遍的都是楼宇住宅居住模式。有此差别,中国的智能家居行业的兴盛,相信指日可待,低廉的成本,有机遇,有市场,如此大好的环境,我们的智能家居行业的发展也一定会为我们打造一个非常智能化的家居环境,并在国际竞争中也牢牢占据有利地位[4]。
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1.5 本章小结
本章介绍了什么是智能家居,智能家居的产生背景和目前在中国的发展情况,还展望了智能家居系统的未来的发展前景。
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第二章 系统结构及工作原理
随着电子技术的发展、信息服务的普及,人们生活水平越来越高,人们的生活节奏越来越快,由此,基于GSM模块的远程家电控制应运而生!
2.1 无线远程家电控制的设计方案
2.1.1 控制终端实现方式
因为工作现场只限定在家庭里面,其控制器只需接收处理手机发来的开关信息和处理传感器采集到数据信息以决定是否需要向用户进行打电话报警,对数据的处理和实时功能要求都不高,如果用功能强大的台式机作为主控制器是一种浪费,而且安装也不方便,所以为了降低成本和控制功耗,本设计选择了单片机作为主控制器[5]。 2.1.2 控制系统软件设计
本课题选择用基于单片机的设计方案,通常不需要移植操作系统。而且系统的任务相对比较简单,在家庭环境下对实时性的需求也不高。所以采用C语言从系统底层开始直接编写控制程序就可以很好的达到要求。 2.1.3 无线通信实现方式的选择
由于该课题的系统是对要实现远程控制继电器家电,对传输的信息量和传输的速度要求都不高,无线通信方式只要操作简单性能可高即可,因此无需使用3G网络。GSM (Global System for Mobile)属于第2代(2G)蜂窝移动通信技术。2代的说法是相对于应用于80年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带CDMA技术。模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术,宽带CDMA技术被称为三代移动通信技术,即3G[6]。GSM有以下特点:
GSM 是一个蜂窝网络,也就是说移动电话要连接到它能搜索到的最近的蜂窝单元区域。GSM网络运行在多个不同的无线电频率上。
蜂窝半径范围根据天线高度、增益和传播条件可以从百米以上至数十公里。实际使用的最长距离GSM规范支持到35公里。还有个扩展蜂窝的概念,蜂窝半径可以增加一倍甚至更多。
GSM性能稳定,抗干扰能力强,其网络覆盖面积是目前所有无线通信
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方式中最大的,而且发短信价格便宜,是普通人都能承受的价格,通过点对点发短信进行远程控制家电,操作不复杂,即使从没接触过智能家居的人也能轻松操作,便于该系统的普及[7]。
2.2 系统的组成及功能介绍
本系统由单片机外围电路和GSM模块电路组成。单片机外围电路除了包括单片机正常工作所必须的元件外,还包括键盘、复位及继电器控制电路等,GSM模块电路由TC35及其外围电路组成。
在此以发光二极管的亮/灭来模拟家用电器的开/关作,此系统有两大功能:
用手机向TC35上的SIM卡发送启动/关闭发光二极管的信息,经单片机处理后,将正式启动/关闭发光二极管,当启动/关闭成功后,系统会向手机返回启动/关闭成功的信息。
当系统的红外装置检测到有人非法进入房子后,系统经GSM模块向事先设定的电话号码拨打电话,实现安防报警功能。
系统具体实现过程如图2-1所示:
图2-1 系统框图
2.3 本章小结
本章主要讲了无线远程家电控制的设计方案,控制终端选择基于单片机的实现方式,无线通信方式选择GSM模块,系统由时钟电路、红外传感器、按键、LCD显示模块、继电器家电、GSM模块和单片机构成。
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