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第三章 信息系统的网络组建
设计智能家居系统
—— 以设计智能家居照明系统为例
一、引言
智能家居的应用越来越广泛，已经成为一种行业发展潮流。而智能照 明系统作为智能家居中一个非常重要的子系统，具有高效、节能、管理简单、控制多样、成本较低的优势。
二、设计目的
基于Linkboy图形化编程仿真平台，设计从语音控制的小夜灯系统，到 光感+人体移动感应的小夜灯系统，再到智能安防系统的不断升级迭代的智 能照明系统，体验智能系统的便利。
三、需求分析与功能描述
智能照明系统应体现智能，具有人体感应、智能安防等功能，在设 计的过程中，从“剖析光感小夜灯系统”开始，先“剖析”后“改进”再 “拓展”，让智能照明系统更加“人性化”。其功能分析如图1所示。
图 1 智能照明系统功能
(1)语音控制：当发出“开灯”语音指令时，灯开启；当发出“关 灯”语音指令时，灯熄灭。
(2)光感+人体移动感应：当周围亮度低于某个亮度阈值时，如果 没有人通过，感应灯不开启，达到节能的目的；如果有人通过，感应灯 开启。
(3)智能安防：带有人体传感器的感应灯具备安防功能，当有人体移 动时，数据可靠传输到串口助手(可在手机终端上安装)。
四、需要的技术与设备
使用Linkboy图形化编程仿真平台，根据不同的照明要求，完成不同功 能的开发，需要的设备如表1所示。
表 1 智能照明系统的功能及实现功能的设备
功能 设备
语音控制 语音识别模块。
光感+人体移动感应 光照传感器、人体移动检测器。
智能安防 光照传感器、人体移动检测器、蓝牙、串口通信。
五、设计方案
(1)语音控制：声控灯可以检测到声音，但是听不懂人的语音指令。 应用语音识别，可以实现通过语音指令控制灯的状态，例如说“开灯”， 灯就会亮。程序中设置开灯指令对应的ID为0、关灯指令对应的ID为1，输 入0代表识别到开灯指令，输入1代表识别到关灯指令。程序如图2所示。
图 2 语音控制设计方案
(2)光感+人体移动感应：利用人体移动检测器，同时需要判断光照 亮度，在适当的亮度及人体移动时自动开灯。程序如图3所示。
图 3 光感 + 人体移动感应设计方案
(3)智能安防：使用Linkboy中的蓝牙模块与智能手机连接，当人体检 测器检测到附近有人经过时，自动发送消息至手机，达到安防效果。程序 如图4所示。
图 4 智能安防设计方案
图 5 智能安防网络拓扑图
六、结语
物联网具有全面感知、可靠传输和智能处理等技术特征，利用感知技术和智能装备对物理世界进行感知识别，应用到了生活中的方方面面。 智能照明系统利用各种传感器，解决了智能感应和节能等问题。在实际应用中，智能照明系统的设计并非千篇一律，只要能根据自己的实际情况，使用合适的仿真平台，或者在实验室中设计操作，同时根据不同的照明要求，不断升级完善，就能设计或组建出一个符合功能需求的智能照明 系统。

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