当前,我国社会发展已进入21世纪的第三个十年,科技发展日新月异,互联网技术向大数据、人工智能方向发展进步,越来越多的产品研发加入进来,智能家居设备也在其中。针对目前智能家居设备操作复杂、成本较高、标准不统一的现状,分析比较国内市场上主流的智能家居设备的优缺点,本文提出了以简洁、舒适为宗旨的智能家居系统。首先,本文根据设计所需的功能需求,确定了以ZigBee无线组网技术为基础的总体方案,可以实现对家庭室内环境总体指标的采集与分析,通过对传统家电设备的智能化改造实现对空调、热水器、电视等设备的控制,并辅以语音识别功能,通过用户发出语音指令,经系统分析、处理后通过ZigBee网络传递给终端设备,实现对设备的控制。其次,确定了以Arduino UNO开发板作为主控单元,用于对控制指令和环境数据的分析和处理;无线网络采用ZigBee无线组网技术,对网络协调器、子节点和各个传感器模块进行软硬件设计;针对智能家居系统的特点,设计了具有自动切换电路的电源管理模块,利用双电池供电,保证了系统的可靠性;利用ELF2530网关模块基于OneNET云平台实现了家庭内网与互联网的透传功能,可以在电脑、手机等终端设备实时查看室内环境数值;语音识别模块通过采集用户语音指令,经预处理、语音特征提取、模式匹配环节,最终通过主控单元发送给终端节点实现控制要求。最终经试验验证,本系统实现了对既定的设计目标。本文所设计的智能家居系统,在实现基本服务功能的同时,实现了低成本、功耗小、易操作、安全可靠的设计理念。可以使用户在获得便利的同时体验科技带来的舒适感,满足人们对于智能家居系统的要求。
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