基于WIFI的智能家居系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着“互联网 ” 的概念进入公众视线，以及无线技术的发展和高速宽带网络的普及， 利用互联网来掌控传统一切的做法已为人们广泛接受。随着时代的发展，家里的年轻人都外出工作，不能时刻在家，只有老人和小孩在家，很多老人和小孩没有一定的安全意识，为了防止不必要的事故发生。所以，我此次的选题是基于WIFI的智能家居系统，主要提供安全舒适的居家环境，采用单片机作为主控芯片，通过WIFI无线网络技术将家中的部分电器或监测设备连接到一起，向其发送指令即可控制家中的电器，反之亦可查看家中（传感器）工作状态。这样可以更方便的照看到家里的情况，可以更方便的控制家里的很多家具的开关，当家里人出门忘记关掉家电时，可以及时关闭，启到一定程度上的节约用电的作用。

2. 课题关键问题和重难点

基于wifi的智能家居系统拟解决的问题如下：

1. 与互联网随时相连，实现随时都可以通过wifi连接实时观察智能家居的状态。当忘记携带钥匙时可以通过手机app远程控制门锁的开关等。实现家电的智能控制和远程控制，例如灯光的亮灭，风扇的开关，以及窗帘的开关等。

2. 实时检测家里的空气以及温度情况，例如co₂，pm2.5超过一定的正常值，或者温度过高发生火灾时，可以及时报警，并将情况通过互联网反馈给主人。还可以实现环境的自动控制，当阳光很大时，自动关灯关闭窗帘，当天暗时，自动开灯等。

3. 国内外研究现状（文献综述）

近年来，随着互联网，物联网，云计算，大数据，人机交互，wifi，5g等相关技术的成熟与迅速发展，智能家居市场也得以从概念走向现实。随着电子科学与技术在实际生活中的广泛应用，人们已经感受到电子产品为家庭以及生活提供的各种便利，智能家居的出现更为人们繁杂的生活提供了一个广阔的平台。智能家居，按照普遍通用思想的理解是以住宅为平台，搭载网络信息通信，信息交换家电和电器自动化等，集智能系统，服务和管理为人性化居住环境的一体设备。^[8]它具有便利，安全，舒适，环保的基本功能的同时，还是具有智能化的现代工具。智能家居系统不仅能够给家庭提供各设备全方位的信息交互功能，还能帮助人们有效地安排时间，节约各种能源，实现了pc机及手机端远程家电控制，温湿度检测，气体泄漏报警，照明控制，窗帘自控，非法入侵报警等功能。^[1]

智能家居就是能够自动控制和管理家里的用电设备。应用的技术有现代电子技术、自动化技术及通信技术。智能家居还可以对家庭环境的安全进行监控报警。安装智能家居可以为人们提供安全舒适、 高效便利的环境。^[2]

在国外智能家居系统研发方面，美国一直处于领先地位，近年来，以美国微软公司及摩托罗拉公司为首的一批国外知名企业，先后建立了智能家居的研发中。新加坡模式的家庭智能化系统包括三表抄送功能、安防报警功能，可视对讲功能，监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、住户信息留言功能，家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和系统软件配置等。日本除了实现室内的家用自动化联网之外，还通过生物认证实现了自动门识别系统，用户只要站在入口的摄像机前，自动门就会进行自动识别，如果确认是住户，大门就会自动打开，不再需要用户拿钥匙开门。澳大利亚智能家居的特点是让房屋做到百分之百的自动化，而且不会看到任何手动开关，如一个用于推门按钮，通过在内部装一个模拟手指来实现自动激活；泳池与浴室的供水系统相通，通过系统能够实现自动加水或排水功能。西班牙的住宅楼外观大多是典型的欧洲风格，但其内部的智能化设计却与众不同，例如，当室内自然光线充足的时候，感应灯就会自动熄灭，减少能源消耗，屋顶上安装天气感应器，能够随时测得气候、温度的数据，当雨天来临时，灌溉系统就会自动关闭，而当阳光比较强的时候，房间和院子里的遮阳棚会自动打开，地板上分布着自动除尘器，我们只需要轻轻遥控，除尘器就会瞬间将地板上的所有垃圾和灰尘清除。韩国电信这样形容他们自己研发的智能家居系统，用户能在任何时间，任何地点操作家里的任何用具，同时还能获得任何服务。例如说，使用客厅里的影音设备，用户可以按要求将电视节目录制到硬盘上，而电视机、个人电脑上都会有电视节目指南，录制好的节目可以在电视或个人电脑上随时播放并欣赏，厨房的智能冰箱成了其他智能家电的控制中心。

4. 研究方案

1、设计方案

根据任务和实际要求，该总体方案主要有如下几个模块。

5. 工作计划

1. 学习关于单片机及其拓展技术方面的资料和wifi通讯模块的资料和智能家居系统涉及模块（按键，温湿度传感器，烟雾传感器，光照传感器，蜂鸣器，继电器等）的基础知识学习，查找相关文献并学习如何使用。

2. 学习需要用到的编程语言的语法知识（c语言，c 等）。

3. 根据设指标计要求，确定好需要做哪些模块之后，开始购买材料，并且学习每一个模块怎么使用。