基于Android系統的智能家居設計方案

李瑞晟

（首都師范大學附屬中學，北京 00048）

基于Android系統的智能家居設計方案

李瑞晟

（首都師范大學附屬中學，北京 00048）

本文在討論當代智能家居發展現狀的同時，將Android智能終端、智能家居控制系統和智能家居設備集成起來，研究并設計了基于Android系統的智能家居集中控制設計方案，使家居智能化逐步運用于普通家庭。

智能家居；智能家電；Android系統；集中控制

智能家居，是以住宅作為平臺載體，在家庭產品自動化，智能化的基礎上，利用先進的計算機技術、嵌入式系統和網絡通訊技術，將家庭中的各種設備和子系統（如照明系統、環境控制、安防系統、網絡家電）通過家庭網絡連接到一起的，建立的安全、便利和環保等多方面有點的居住環境。

智能家居提供了全方位的居住信息交換功能，優化了生活方式和居住環境，節約各種能源，實現了家電控制、照明控制、室內外遙控、照明控制、防盜報警、計算機控制、定時控制以及遠程遙控等功能。

Android是基于Linux的開源手機操作系統，該平臺由操作系統、中間件、用戶界面和各種應用軟件組成，主要應用于各種移動設備，由Google公司開發。第一部Android智能手機發布于2008年10月，隨后Android系統逐步擴展到智能手機、平板電腦及其他各種領域上，比如電視、數碼相機等系統設備，2013的第四季度，Android平臺手機的全球市場份額已經達到78.1%。目前，全世界采用Android系統的設備數量已經達到10億臺。

1　智能家居設計方案

近年來，智能手機在全球范圍內迅速普及，智能手機正在占據越來越多的手機市場份額，隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平提高到一個新的層次，對生活環境的要求越來越高。基于Android手機日益流行且系統開源，本方案將Android終端與智能家居集成起來，研究并實現了一種基于Android系統的智能家居控制終端。

在系統中，建立智能家居服務器來部署總體智能家居中控系統，來對各個智能家居設備和子系統進行控制。

Android終端通過周圍的無線網絡，通過智能家居服務器，對智能家居中的智能家電設備和子系統的各級傳感器進行通信，實現對智能設備的控制、傳感器值的讀取以及家居安防。

1.1智能家居系統總體框架

智能家居系統的設計理念和原則：科技、環保節能、舒適安全、個性化和人性化定制。

各個智能家居設備，比如智能家電、安防系統，溫度傳感器等采用統一接口，可以由智能家居服務器進行統一控制。Android終端可采用日常使用的智能手機和平板電腦等移動設備，可以通過網絡（移動通信網絡（2G/ 3G/4G）、WiFi或藍牙）與智能家電、傳感器和安防設備進行通信。在家庭外部時，通過移動通信網絡來操作；在家庭內部時，用WiFi或藍牙來操作。

該系統主要包括：遠程與集中控制、智能家電、智能照明和采光、智能安防等各個子系統。本文主要研究Android終端對以上幾個部分的管理和控制。

1.2各智能家居子系統簡介

本智能家居系統設計方案中將采用以下子系統整合為現代智能家居的整體系統。

1.2.1遠程與集中控制子系統

集中控制終端可采用日常使用的Android智能手機和平板電腦等移動設備，目前采用Android系統手機已經占據智能手機70%以上市場份額。采用Android智能設備控制，不用購置單獨的終端設備，家庭人員使用方便。

集中控制系統后臺采用收集各系統數據，進行統一分析，保證智能家居節能環保和舒適居住。

通過Internet網絡，家庭成員可以在辦公室或旅游地，遠程查看家庭內部視頻圖像，查看各種設備的使用情況，隨時控制各種家居設備。

通過場景設計功能，可以設置居家（用餐、運動和睡眠）、離家等多重模式，綜合控制家居設備。以下為假設的各種場景模式：①工作日早上7：30分，系統自動進入“早餐”模式，開啟照明，客廳和餐廳的電視機打開，電視機自動進行設定頻道。8：30系統自動進入“離家”模式。所有照明燈光關閉，預設的電器電源，百葉窗自動關閉，安防系統隨后啟動離家布防。②下午5：00，系統自動進入“回家”模式，夏天，自動開啟空調，回到若是在冬天，開啟空調或取暖設備，啟動熱水系統。人員回家后，安防系統隨后啟動在家布防。③晚上22：00系統自動進入“睡眠”模式，臥室照明燈光啟動，安防系統開始“夜間”布防狀態。

1.2.2智能家電控制子系統

通過用智能電器插座、紅外感應器、定時控制器、藍牙設備等智能產品的隨意組合，既可以實現對普通家用電器進行改造，也可以實現對智能家電的定時控制、無線遙控、集中控制、電話遠程控制、電腦控制等多種智能控制。中國逐步邁入老齡化社會，通過對智能醫療設備的監控，檢測家庭老年人的心跳、脈搏和血壓血糖等指標，實時關注家人的健康狀況。通過于家電設備的數據處理、存儲和查詢，對各個家電設備的使用情況，進行全面和準確的分析，提供對用戶體驗的滿意度。使用Android終端，就可以對家庭全部家電情況和使用情況進行查看和比較。

1.2.3智能照明與采光子控制系統

通過亮度傳感器調光功能和定時控制器，智能窗簾、百葉窗等設備每天自動定時啟動，根據天氣情況，自動開啟。智能照明系統根據光照、天氣情況，開關燈光，調解亮度。讓家庭成員享受自動便捷的照明方式。

通過亮度記憶、照明方式的記錄等數據，系統設定不同房間，不同功能分區的各種照明方案。

通過各種照明方案和延時功能設計，還能達到節能和環保的功能。

1.2.4智能安防子系統

智能安防子系統，分為門禁、報警和監控三大部分。據所安裝的門禁設備類型，可以實現密碼、掃描Android終端和掃描人體特征等多重進門設計。

報警部分，具有防盜、防非法闖入自動報警功能，同時對廚房、浴室的煙感、溫度及可燃氣體的自動報警功能。通過Android終端報警提示，自動撥打用戶設定電話，語音警告等等各種方式報告險情。

通過Android終端、電腦、智能家居控制終端即可進行家庭各個位置的監控和查看功能。

2　智能家居的未來發展

隨著市場的逐步打開及不斷發展，智能家居的發展方向逐步從偏技術轉向偏用戶體驗管理。家庭能源管理、用戶體驗、開放式的家庭信息平臺以及個性化的增值體驗服務逐漸成為后續發展方向。

智能家居不僅具有傳統的居住功能，而且不是被動的、分散的家居設備，是具有能動性、集成性、智能化的工具和整體駕馭系統，能提供全方位的信息交換功能，優化生活方式和居住環境，幫助家庭成員合理有效地安排時間，節約各種能源，提供優質、環保、高效和安全的生活空間。隨著人們生活水平的提高，大家對智能家居的需求會越來越高，所以智能化家居是人類居住辦公環境發展的必然趨勢，未來發展前景廣闊。智能家居作為一個新生產業，處于一個導入期與成長期的臨界點，市場消費觀念還未形成，但隨著智能家居市場推廣普及的進一步落實，培育起消費者的使用習慣，智能家居市場的消費潛力必然是巨大的，產業前景光明。隨著Android系統的進一步發展，使用率逐步提高，最終會達到，基于Android手機，隨時隨地，查看家人情況，檢測家人健康數據，遠程控制所有家用設備的完美智能家居的水平。

［1］張明星，孫嬌于先軍Android智能穿戴設備開發從入門到精通［M］.北京：中國鐵道出版社，2014.

［2］杜光林，張漢奇.網絡家電夢想不再遙遠［J］.家用電器科技，2000（6）：12-15.

Designing Schemeof Smart Homebased on Android System

Li Ruisheng
（Affiliated High School of Capital Normal University，Beijing 100048）

This article discussed the development status of contemporary intelligent home，and at the same time，integrated Android intelligent terminal，intelligent home control system and intelligent home equipment，and researched and designed the smart home centralized control design scheme based on Android system，making the smart home be gradually used in ordinary families.

smart home；intelligent home appliances；Android system；centralized control

TU855；TP311

A

1003-5168（2015）12-0016-2

2015-12-15

李瑞晟（1998.7-），首都師范大學附屬中學高三4班學生。