干货案例：如何设计智能家居

来源：IOTdevelopment 物联网应该这样做

智能家居是什么

智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居有什么优势

智能家居市场分析

萌芽期/智能小区期（1994年-1999年）

开创期（2000年-2005年）

徘徊期（2006-2010年）

融合演变期（2011-2020年）

智能家居需求分析

家居舒适度

工作压力降低，为家居生活质量提出更高要求。

居家办公需求

随时随地商务洽谈、业务联系、工作安排，居家也不例外

业余生活多样性

丰富的人脉关系需要丰富的业余生活维持，居家是要不错的选择

安全需求

财富的不断积累，带来了对安全需求的不断提高

智能家居方案设计

智能家居功能分析

智能家居原理设计

环境监测系统

传感器采集环境信息并上传服务器。

电器控制

切换人工控制模式对设备进行控制

视频监控系统

使用无线IP摄像头实时采集图像

门禁管理系统

RFID阅读器读取ID并核对合法ID

安全防护系统

通过燃气传感器对燃气进行监测

阈值配置系统

通过配置环境阈值实现环境调节

场景模式系统

通过配置场景设组实现模式切换

历史查询系统

提取历史数据并在插件中展示

功能选项系统

配置用户信息获取用户权限

智能家居软件架构

智能家居关键技术

智能家居设备选型

智能家居系统设备选型应满足以下需求

接口匹配：传感器设备的接口能够较好的与系统设计接口兼容。

高可用性：设备具有单点失效保护，当设备失效时不会对设备造成影响。

高拓展性：传感设备能够较好的支持系统后期的升级拓展。

高安全性：传感器设备要能够长期稳定的工作，具有极低错误特性。

高可维护性：维护便捷简单，尽量减少进行故障修复、系统扩展耗时。

适合性价比：在满足需求并符合上述原则的前提下，保证质量降低成本。

智能家居通信协议设计

系统UI设计

系统UI设计的表现方式分为两个方面：

UI整体设计：直接与软件框架结构设计相对应。

UI细节设计：辨识数据本身含义的重要方式。

系统数据处理

系统数据处理分为三个部分

通过配置ID&KEY和调用智云API接口获取智云数据服务。

通过解析数据包中的关键字符对数据来源进行识别。

通过使用Zigbee协议和数据通道定义实现数据查询和设备控制。

环境感知系统设计

环境感知系统为智能家居系统提供室内环境感知服务。通过采集和汇总环境采集类传感器采集到的环境数据，并将数据通过UI设计展示在用户面前，为用户提供实时的室内环境数据参考，为智能家居系统中的环境调节提供数据支持。

环境感知系统实现

电器控制系统设计

电器控制系统为智能家居系统提供家居设备的人工控制服务。通过获取受控设备的状态信息了解家居设备的工作状态，通过主动发送控制指令控制受控设备的开关状态，并将获取到的反馈结果通过UI设计展示在用户面前为其提供实时的设备状态参考。

电器控制系统实现

安全预警系统设计

安全防护系统为智能家居系统提供家居防护安全服务。通过采集和汇总安全防护类传感器的安防信息，并将数据以UI设计等方式展示在用户面前为用户提供实时的家居环境下的安全信息参考，并为智能家居系统中的危机预警机制提供数据支持。

安全预警系统实现

智能门禁系统设计

门禁管理系统为智能家居系统提供家居门禁安全服务。通过将获取的用户 ID 信息与服务器中存储的合法 ID 组信息进行比对，如果 ID 合法则开门并连同监控系统记录相关信息，否则通过调用监控系统记录非法持卡者信息为调查取证提供证据支持。

智能门禁系统实现