基于Android系统的智能家居设计方案

李瑞晟

（首都师范大学附属中学，北京 00048）

基于Android系统的智能家居设计方案

李瑞晟

（首都师范大学附属中学，北京 00048）

本文在讨论当代智能家居发展现状的同时，将Android智能终端、智能家居控制系统和智能家居设备集成起来，研究并设计了基于Android系统的智能家居集中控制设计方案，使家居智能化逐步运用于普通家庭。

智能家居；智能家电；Android系统；集中控制

智能家居，是以住宅作为平台载体，在家庭产品自动化，智能化的基础上，利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备和子系统（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起的，建立的安全、便利和环保等多方面有点的居住环境。

智能家居提供了全方位的居住信息交换功能，优化了生活方式和居住环境，节约各种能源，实现了家电控制、照明控制、室内外遥控、照明控制、防盗报警、计算机控制、定时控制以及远程遥控等功能。

Android是基于Linux的开源手机操作系统，该平台由操作系统、中间件、用户界面和各种应用软件组成，主要应用于各种移动设备，由Google公司开发。第一部Android智能手机发布于2008年10月，随后Android系统逐步扩展到智能手机、平板电脑及其他各种领域上，比如电视、数码相机等系统设备，2013的第四季度，Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1%。目前，全世界采用Android系统的设备数量已经达到10亿台。

1　智能家居设计方案

近年来，智能手机在全球范围内迅速普及，智能手机正在占据越来越多的手机市场份额，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平提高到一个新的层次，对生活环境的要求越来越高。基于Android手机日益流行且系统开源，本方案将Android终端与智能家居集成起来，研究并实现了一种基于Android系统的智能家居控制终端。

在系统中，建立智能家居服务器来部署总体智能家居中控系统，来对各个智能家居设备和子系统进行控制。

Android终端通过周围的无线网络，通过智能家居服务器，对智能家居中的智能家电设备和子系统的各级传感器进行通信，实现对智能设备的控制、传感器值的读取以及家居安防。

1.1智能家居系统总体框架

智能家居系统的设计理念和原则：科技、环保节能、舒适安全、个性化和人性化定制。

各个智能家居设备，比如智能家电、安防系统，温度传感器等采用统一接口，可以由智能家居服务器进行统一控制。Android终端可采用日常使用的智能手机和平板电脑等移动设备，可以通过网络（移动通信网络（2G/ 3G/4G）、WiFi或蓝牙）与智能家电、传感器和安防设备进行通信。在家庭外部时，通过移动通信网络来操作；在家庭内部时，用WiFi或蓝牙来操作。

该系统主要包括：远程与集中控制、智能家电、智能照明和采光、智能安防等各个子系统。本文主要研究Android终端对以上几个部分的管理和控制。

1.2各智能家居子系统简介

本智能家居系统设计方案中将采用以下子系统整合为现代智能家居的整体系统。

1.2.1远程与集中控制子系统

集中控制终端可采用日常使用的Android智能手机和平板电脑等移动设备，目前采用Android系统手机已经占据智能手机70%以上市场份额。采用Android智能设备控制，不用购置单独的终端设备，家庭人员使用方便。

集中控制系统后台采用收集各系统数据，进行统一分析，保证智能家居节能环保和舒适居住。

通过Internet网络，家庭成员可以在办公室或旅游地，远程查看家庭内部视频图像，查看各种设备的使用情况，随时控制各种家居设备。

通过场景设计功能，可以设置居家（用餐、运动和睡眠）、离家等多重模式，综合控制家居设备。以下为假设的各种场景模式：①工作日早上7：30分，系统自动进入“早餐”模式，开启照明，客厅和餐厅的电视机打开，电视机自动进行设定频道。8：30系统自动进入“离家”模式。所有照明灯光关闭，预设的电器电源，百叶窗自动关闭，安防系统随后启动离家布防。②下午5：00，系统自动进入“回家”模式，夏天，自动开启空调，回到若是在冬天，开启空调或取暖设备，启动热水系统。人员回家后，安防系统随后启动在家布防。③晚上22：00系统自动进入“睡眠”模式，卧室照明灯光启动，安防系统开始“夜间”布防状态。

1.2.2智能家电控制子系统

通过用智能电器插座、红外感应器、定时控制器、蓝牙设备等智能产品的随意组合，既可以实现对普通家用电器进行改造，也可以实现对智能家电的定时控制、无线遥控、集中控制、电话远程控制、电脑控制等多种智能控制。中国逐步迈入老龄化社会，通过对智能医疗设备的监控，检测家庭老年人的心跳、脉搏和血压血糖等指标，实时关注家人的健康状况。通过于家电设备的数据处理、存储和查询，对各个家电设备的使用情况，进行全面和准确的分析，提供对用户体验的满意度。使用Android终端，就可以对家庭全部家电情况和使用情况进行查看和比较。

1.2.3智能照明与采光子控制系统

通过亮度传感器调光功能和定时控制器，智能窗帘、百叶窗等设备每天自动定时启动，根据天气情况，自动开启。智能照明系统根据光照、天气情况，开关灯光，调解亮度。让家庭成员享受自动便捷的照明方式。

通过亮度记忆、照明方式的记录等数据，系统设定不同房间，不同功能分区的各种照明方案。

通过各种照明方案和延时功能设计，还能达到节能和环保的功能。

1.2.4智能安防子系统

智能安防子系统，分为门禁、报警和监控三大部分。据所安装的门禁设备类型，可以实现密码、扫描Android终端和扫描人体特征等多重进门设计。

报警部分，具有防盗、防非法闯入自动报警功能，同时对厨房、浴室的烟感、温度及可燃气体的自动报警功能。通过Android终端报警提示，自动拨打用户设定电话，语音警告等等各种方式报告险情。

通过Android终端、电脑、智能家居控制终端即可进行家庭各个位置的监控和查看功能。

2　智能家居的未来发展

随着市场的逐步打开及不断发展，智能家居的发展方向逐步从偏技术转向偏用户体验管理。家庭能源管理、用户体验、开放式的家庭信息平台以及个性化的增值体验服务逐渐成为后续发展方向。

智能家居不仅具有传统的居住功能，而且不是被动的、分散的家居设备，是具有能动性、集成性、智能化的工具和整体驾驭系统，能提供全方位的信息交换功能，优化生活方式和居住环境，帮助家庭成员合理有效地安排时间，节约各种能源，提供优质、环保、高效和安全的生活空间。随着人们生活水平的提高，大家对智能家居的需求会越来越高，所以智能化家居是人类居住办公环境发展的必然趋势，未来发展前景广阔。智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。随着Android系统的进一步发展，使用率逐步提高，最终会达到，基于Android手机，随时随地，查看家人情况，检测家人健康数据，远程控制所有家用设备的完美智能家居的水平。

［1］张明星，孙娇于先军Android智能穿戴设备开发从入门到精通［M］.北京：中国铁道出版社，2014.

［2］杜光林，张汉奇.网络家电梦想不再遥远［J］.家用电器科技，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-），首都师范大学附属中学高三4班学生。