智能系統(tǒng)與家居空間設(shè)計論文

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一、家居智能系統(tǒng)國內(nèi)外狀況和趨勢

自1985年在德國首先出現(xiàn)家居數(shù)字系統(tǒng)基礎(chǔ)上，很多國家或地區(qū)爭先恐后研發(fā)各類系統(tǒng)理念方案、產(chǎn)品設(shè)備。同時這一現(xiàn)代化生活系統(tǒng)在全球?qū)崿F(xiàn)了較大范圍的實施。1988年，國際電子工業(yè)協(xié)會提出第一個適用于家居環(huán)境的電器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即“Homeautomationsystemandcommunicationstandards”（家庭總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，哈佛商學(xué)院）。智能家庭系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入中國家庭中，其安全、舒適、高效的生活方式已成為人們的一種追求。2012年，在城市和農(nóng)村住宅科技產(chǎn)業(yè)項目實施計劃中，數(shù)字建設(shè)是中國首批新能源研發(fā)項目，此項目在實施的過程中，中央部門大力重視這個項目的實施，在建設(shè)部批準(zhǔn)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，有30000數(shù)字家庭在華中地區(qū)社區(qū)實施。

1.設(shè)備不統(tǒng)一

相對獨立研發(fā)，通過添加一些簡單的遠(yuǎn)程操作功能，稱其產(chǎn)品數(shù)字家庭系統(tǒng)。一個家庭在多個獨立的專有數(shù)字系統(tǒng)信息中，多個重疊數(shù)字家庭系統(tǒng)用戶在功能上往往比較混亂。

2.產(chǎn)品不穩(wěn)定

國內(nèi)數(shù)字產(chǎn)業(yè)在數(shù)字家庭方面的發(fā)展中，并沒有一個統(tǒng)一的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在這樣的一個市場環(huán)境下，許多中型小型企業(yè)獨立經(jīng)營標(biāo)準(zhǔn)，加上市場炒作，不注意用戶的實際體驗，很多是簡單增加在某一性能或功能基礎(chǔ)上就投入市場，產(chǎn)品間的聯(lián)系不強，互不相容，甚至互相干擾，不利于數(shù)字家庭系統(tǒng)的修改和擴展，只能給用戶帶來不好的影響。

二、智能系統(tǒng)在家居設(shè)計中的狀態(tài)

從今天的產(chǎn)品體系看，國內(nèi)還未樹立完整的智能數(shù)字理念，市場提供的產(chǎn)品間大都無一定的功能與形式的聯(lián)系，各類產(chǎn)品都獨自研發(fā)與更新。部分產(chǎn)品研發(fā)程序中過多地在電器的使用初級階段加入指令命令，沒有一個完善的整體處理系統(tǒng)。構(gòu)架內(nèi)各類設(shè)備與電器產(chǎn)品聯(lián)系較少，超控性能較低，使用效率不高，同時在核心的遠(yuǎn)程命令體驗上的問題需要改進(jìn)。從使用者的角度出發(fā)，智能數(shù)字家庭系統(tǒng)的出現(xiàn)首要功能是把人從煩瑣的家庭工作解放出來，更多地來享受生活和工作之余歸家的放松；同時能掌握家庭中的每一個信息數(shù)據(jù)，并分析相應(yīng)的智能家電設(shè)備的智能操作以完成某些任務(wù)。此系統(tǒng)應(yīng)用前景非常廣闊，適應(yīng)不同國家、地區(qū)人生活的功能需求；同時更應(yīng)該注意到不同國家、地區(qū)、民族、季節(jié)等方面的不同，根據(jù)用戶的需求量身定做對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控方式、信息源代碼，保證信息記錄與搜索的必要功能。

（一）智能家居系統(tǒng)的性能需求

1.系統(tǒng)10s從每個傳感器節(jié)點收集的數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性小數(shù)點后1位小數(shù)。

3.快速響應(yīng)用戶的請求。

4.問題處置利用圖像控制。

5.各類參數(shù)信息建立在系統(tǒng)內(nèi)，便于搜索。

（二）智能數(shù)字家庭系統(tǒng)功能層次

不同層的智能家居系統(tǒng)根據(jù)用戶需求，根據(jù)硬件處理能力分配任務(wù)。系統(tǒng)劃分為兩層平臺。一級使用嵌入式開發(fā)板硬件支持平臺，與此同時，選擇電腦作為二級處理系統(tǒng)平臺。由于嵌入式設(shè)備的處理能力和內(nèi)容容量限制，選擇使用這個系統(tǒng)級負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集平臺，與一些復(fù)雜程度不高的智能家用電器的開啟和關(guān)閉，發(fā)送數(shù)據(jù)到輔助平臺，從個人電腦（PC）接受數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。所以利用PC機應(yīng)用一個二級硬件設(shè)備、圖像安保，目的是為使用者及時處置相關(guān)數(shù)據(jù)，同時處理數(shù)據(jù)的保存任務(wù)。在前期硬件設(shè)計過程中多級平臺建設(shè)必須具有以下原則。

1.透明模擬。利用Java語言研發(fā)可供使用的仿真體系，并能夠運行至少兩個Windows和Linux操作系統(tǒng)上，系統(tǒng)抽象OSGI組件技術(shù)和設(shè)備的使用服務(wù)，以Bundle的形式。仿真平臺是面向服務(wù)為主的，所以不必關(guān)心虛擬設(shè)備和服務(wù)真實設(shè)備。

2.可配置性。SmartHome是一個動態(tài)的設(shè)備，具有各種不確定因素的各式各樣的工作。出現(xiàn)各種類型的檢測要求。檢測工作中會出現(xiàn)能搭檔的數(shù)據(jù)模式。

3.模擬環(huán)節(jié)方便性能平臺是二維圖像版式。SHEmu平臺是圖形界面視覺顯示領(lǐng)域的設(shè)備，設(shè)備工作狀態(tài)之間具有互操作性，Xml通過配置文件來記錄設(shè)備的不同狀態(tài)，相應(yīng)的圖像資源在GU視圖與其中某一個文件相搭配，實現(xiàn)不同視圖對應(yīng)不同設(shè)備的關(guān)系。

4.數(shù)據(jù)庫統(tǒng)。SHEmu提供數(shù)據(jù)的分類，數(shù)據(jù)庫的管理通過消息記錄和初始信息來實施。

三、智能系統(tǒng)在居住空間中的應(yīng)用

數(shù)字媒體設(shè)計是室內(nèi)設(shè)計的關(guān)鍵，是通過數(shù)字表現(xiàn)的努力完善了的設(shè)計條件?？臻g的設(shè)計提供了生存的基礎(chǔ)，設(shè)計的空間帶來了生活質(zhì)量的提升，人與物有機融合、互利互補。Model層包括現(xiàn)場參與的基本產(chǎn)品和工作，在現(xiàn)實的模擬產(chǎn)品中，常態(tài)工作發(fā)出的指示和情況改變。以某種環(huán)境狀態(tài)下，工作對應(yīng)常態(tài)情況，下達(dá)指令、系統(tǒng)傳達(dá)運算環(huán)境中每個設(shè)備進(jìn)入一個不同的狀態(tài)?？刂茖迂?fù)責(zé)接口基于XML描述文件和設(shè)置數(shù)據(jù)，控制仿真時間的變化、人們的運動、位置傳感器信息和數(shù)據(jù)保護(hù)、數(shù)據(jù)記錄等虛擬設(shè)備Model層三層，服務(wù)邏輯與控制仿真通過虛擬系統(tǒng)進(jìn)行的互動模式。虛擬現(xiàn)實的二維形式View，每一部分結(jié)構(gòu)如下：現(xiàn)在的控制設(shè)備是一種早期的積累和存儲，還有待繼續(xù)提高。隨著智能家居和F1需求增長，范圍內(nèi)所有控制設(shè)備是追求的關(guān)鍵。在今天科技及相關(guān)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，交互設(shè)計越來越多地提出，但這一理念在國內(nèi)還僅僅處于基礎(chǔ)狀態(tài)，應(yīng)該看到很好前景在前面，如多點觸控技術(shù)已經(jīng)逐漸返回到初始選擇，我們可以添加互動、延遲，來增強用戶體驗。

作者:楊凱單位:沈陽工學(xué)院