摘 要

在网络通讯技术飞速发展的现在，人们的居住理念发生了翻天覆地的变化，智能家居的概念也由此走进了人们的生活。而随着智能家居的发展，用户迫切希望能提升家居的安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境，传统的家庭监视已经很难满足需求。基于Labview的智能家居监控系统利用了Labview图形化编程简单快捷的特点，可以较为快速地实现操作界面的开发，而且用户可以通过Internet网络实现远程监控。只要能够联网，随时随地都可以实现对家庭的监控。

本文以Labview2015以及相关软件为平台，设计了一套智能家居监控系统。系统能实时采集到家居各个地方的温度、湿度、风力，光照强度，烟雾浓度等信号，并对采集到的信号进行分析，进而作出相应的反应。如实现自动开窗采光，智能照明，智能空调，烟雾报警等功能。此外，用户还可以通过该平台实现远程安防监控以及使用手机操作labview平台对系统进行操作的功能。

关键词：智能家居，监控，采集信号，Labview

Abstract

With the rapid development of network communication technology, the concept of people's residence has changed dramatically, and the concept of smart home has come into the life of people. With the development of smart home, users are eager to improve the security, convenience and comfort of home, and realize the environment of environmental protection and energy saving. The traditional family monitoring has been difficult to meet the needs. The intelligent home monitoring system based on Labview makes use of the simple and quick features of Labview graphical programming to realize the development of the operation interface, and the user can realize remote monitoring through the Internet network. As long as we can connect to the Internet, we can monitor the family anytime and anywhere.

Based on Labview2015 and related software, this paper designs a smart home monitoring system. The system can collect the signals of temperature, humidity, wind, light intensity, smoke concentration and so on in real time, and analyze the collected signals, and then respond accordingly. Such as automatic window lighting, intelligent lighting, intelligent air conditioning, smoke alarm and other functions. In addition, users can also realize remote security monitoring and mobile operation of LabVIEW platform to operate the system through the platform.

Key Words：Smart home, monitoring, automatic control, Labview

目 录

第1章 绪论 1

1.1 智能家居背景 1

1.2 国内智能家居现状 1

1.3 本课题的意义 2

1.3.1 安防监控系统的作用 3

第2章 虚拟仪器技术 4

2.1 虚拟仪器技术简单介绍和组成部分 4

2.2 虚拟仪器技术的特点 4

第3章 系统的总体设计方案 6

3.1 用户界面设计 6

3.2 自动控制系统设计 9

3.2.1 窗户开关控制 10

3.2.2 温度控制 11

3.2.3 灯光控制 12

3.2.4 烟雾浓度检测与报警 13

3.3 三种功能模式设计 14

3.3.1 在家模式 14

3.3.2 夜间模式 15

3.3.3 离家模式 17

第4章 程序运行结果与分析 19

4.1 用户登录 19

4.2 自动控制 21

4.3 视频监控和录像 21

第5章 总结 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1 智能家居背景

房屋是人类生活栖息的场所，也是人类征服大自然的象征。最早的房屋出现于山顶洞人的时期，那时的房屋只是用兽皮或者干草堆砌而成，及其简陋。这种房屋除了人类动手劳动之外，更多的是来自于大自然的赋予。后来，随着人类文明的进步，人们开始使用雕琢成规格形状的石头、木头，按照设计好的房屋架构来有计划地建房，并且根据不同地区不同的生态环境，出现了各种各样因地制宜的特殊房屋，如云南的竹楼，黄土高坡的窑洞蒙古族的蒙古包。到了近代，人们不满足于使用单纯的自然的材料，开始使用自己加工的钢筋水泥建起了一座座高楼大厦。同时，人们开始注重房子内外的装饰，将自己的家装修的越来越华丽。到了现在，随着电子信息技术、网络通讯技术、自动化控制技术的飞速发展，人们生活中与信息的交流越来越多的时候，住宅理念也产生了变化。人们对家居的要求不再仅是一个提供生活空间的物理环境，而是想拥有一个更贴心，安全，便捷，舒适的家居环境。希望居住环境能更加安全、舒适、便捷。先进的通信设备，人性化的信息终端，网络化的家庭管理是新时代家居的发展趋势。

智能家居是现代信息技术，通讯方式和自动化控制技术结合的产物。它通过以太网、，互联网、计算机等平台，通过综合布线技术和无线网络控制技术整合起来，构成一个家居控制网络，实现家居电器自动化控制，空调自动控温，摄像头监控家居安全，智能报警，远程控制等功能。一般来说，智能家居包括家居照明，家居自动控制，家居环境监控，家居多媒体系统，家居中央控制系统几部分。它能够自发管理家庭各种电器的实时状态，监控家居环境，如气体浓度，门禁监测，烟雾浓度等，并对异常情况作出相应的反应，能让用户的居住体验、安全感大幅提升。家居智能化系统将房屋内各种家用电器，甚至是门禁，窗帘，安防系统都联系起来，组成一个家庭控制网络，极大地提升了便利性。与传统房屋相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适，安全的居住环境，还由原来的稳定静止结构变成能动智能的结构，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换，帮助人们管理家庭，增强家居安全性能。

1.2 国内智能家居现状

智能家居是一个新兴的信息产业，虽然目前仍然处于萌芽期与成长期之间，消费的观念没有完全成型，但随着智能家居市场的推广，消费者的使用自动控制的习惯的养成，它的发展潜力必然是巨大的。但与近年来智能家居在国外如火如荼的发展比起来，我国智能家居的市场还是不温不火的状态。此外，在我国，智能家居的主要市场在于别墅和智能小区。目前增长最快的市场是智能办公和智能酒店，与普通老百姓相关的普通智能家居市场却增长得非常缓慢。即便如此，当今许多互联网产业，如BAT、华为、电信、广电、京东等，都敏锐地开始进入智能家居这个巨大的未来市场展开竞争。其中BAT由于自身雄厚的资本，庞大的用户受众群体，很大可能将占据未来家居市场的半壁江山。

当前智能家居增长不快的原因在于昂贵的价格。一套智能家居系统是极其繁琐复杂的，在安装的时候，工程师需要在兼容总平台的基础上把各级子系统关联起来，接受信息并通过处理发出信号。与此同时，因为线路数目庞大，安装综合布线和后期调试都需要让专业的工程师来进行，这也大大增加了安装成本。一旦出现故障，维修过程复杂费时且花费高昂，一般的普通家庭大都很难承受得起。 特别是目前的中国，人力资源越来越不值钱，工资增长速度远比不上物价、房价。在一线城市工作的大部分人连普通的房屋都买不起，更何况是拥有庞大附加价值的智能家居呢？但是这种情况必定只是暂时的，随着中国经济体系的完善，国民经济的迅速增长，网络信息技术、综合布线技术、自动控制技术的进步，智能家居总有一天会走入平民大众的日常生活，让大多数人都能享受到智能化，网络化，规范化的智能家居。

除了价格方面的原因外，政策也是限制智能家居发展的一大因素。与发达国家相比起来，中国的行业管理方面仍然有很大的不足。在我国，智能家居系统还缺乏一个统一的国际标准，大部分公司研发出来的产品都是根据自己组的网络协议，或者需要特定的网络环境，适用范围十分狭窄。而且，不同的系统架构意味着不同的设备间很可能无法兼容。如果你对某家公司的智能家居产品不满意，你只能找他修改，或者直接换一家公司拆掉当前系统后再重新给你安装一套系统，成本就很高了。目前的家居产品就像是一部苹果手机，坏了，出问题了，你只能找苹果公司去修，而不能去找安卓公司，除非你换手机。

智能家居是一个包括房产，信息通讯，家电产品，安防监控等多元产业的产品，需要不同行业的通力合作。然而目前，中国尖端企业各谋其利，只想着抢占新市场，勾心斗角，很难做到合作双赢，共同开发。这限制了中国的智能家居发展速度。

1.3 本课题的意义

随着智能分析，网络信息技术的发展和国民经济水平的提高，人们对于家居安全也有了更高的要求。而由于中国经济的迅速发展，中国城市人口数量也随之急剧增加，外来人员流动性越来越大，单纯靠人力来安防显得越来越无力。更加雪上加霜的是，在科技技术飞速发展的现在，犯罪分子的作案手法也越来越高超。所以，为了应对新的作案手法，我们也需要更新我们的监控方式，使用更加智能，节省人力，高效的智能家居监控系统。

目前，在我国，安防监控系统的普及程度并不高。许多家庭都没有意识到安装安防系统的必要性，抱着盲目乐观的侥幸心理。的确，安防系统更多的像是一种保险，并不能完全防止犯罪行为的发生，但是家居安防系统的安装可以起到一种震慑的效果，减少法外之徒的作案可能。监控系统可以在犯罪分子非法进入房间的时候启动自动拍照功能，将犯罪分子的相貌记录下来，从而让犯罪分子心怀顾忌不敢做出违法行为。它在纠正社会风气，预防违法犯罪，减少个人财产受到的损失方面有着积极向上的作用。我国安防系统目前存在着许多问题，其中最主要的是费用高昂。即使真正用到安防系统的时候并不多，但是持续维护的成本让许多家庭都无法接受。所以，在智能家居的系统的之上，安装一个安防监控系统来节省开支是很有必要的。多小区虽然设有保安亭，但是保安并没有那个权力和时间去查清每个人的身份，小区安防形同虚设。这使得怀有恶意的人可以很轻松地进出小区，让居民的生命财产安全受到了较大的威胁。而且用户普遍高估了自身居住环境的安全性，安全防范意识不足，存在着侥幸心理，总觉得以前不出事以后就一定没事。的确，潜在安全隐患转化为实际灾害的几率很低，但并不是不会发生。每天中国发生的各种规模的火灾都有上百起，大部分都是由于安全防范没做好的缘故。因此，安装一套智能家居的安防系统来辅助用户监控家居环境的安全是非常有必要的。

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