張采芳++鄒馳

摘要：隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，人類物質(zhì)生活水平不斷提高，對家居環(huán)境要求有了進一步提升，希望家居環(huán)境能夠方便、舒適、安全、環(huán)保和節(jié)約能耗。家居智能化是未來社會、經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢。智慧門作為家居智能化的“第一道門”，在智能家居控制系統(tǒng)中作為重要的子系統(tǒng)進行研究、開發(fā)和創(chuàng)新，具有重要的理論和應(yīng)用價值。該文所設(shè)計的智慧門系統(tǒng)，除了具有傳統(tǒng)門本身的功能外，還包括三大功能，一是搭載健康監(jiān)測系統(tǒng)，二是增加安防功能，三是家居能耗控制功能。

關(guān)鍵詞：智能家居；智慧門；安防；健康檢測

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）07-0262-02

1 背景

近年來，隨著全球范圍內(nèi)信息技術(shù)創(chuàng)新不斷加快，信息領(lǐng)域新產(chǎn)品、新服務(wù)、新業(yè)態(tài)大量涌現(xiàn)，不斷激發(fā)新的消費需求，人們對家居環(huán)境提出了更高的要求。在中國，由于人口眾多，城市住宅也多選擇密集型的住宅小區(qū)方式，因此很多房地產(chǎn)商會站在整個小區(qū)智能化的角度來看待家居的智能化，也就是所謂的智能小區(qū)。歐美由于獨體別墅的居住模式流行，因此住宅多散布城鎮(zhèn)周邊，沒有一個很集中的規(guī)模，當(dāng)然也就沒有類似國內(nèi)的小區(qū)這一級，住宅多與市鎮(zhèn)相關(guān)系統(tǒng)直接相連。因此歐美的智能家居多獨立安裝，自成體系。而國內(nèi)習(xí)慣上將它當(dāng)作智能小區(qū)的一個子系統(tǒng)考慮，這種做法在前一階段是可行的，而且是實用的。但智能家居最終會獨立出來成為一個自成體系和系統(tǒng)，作為住宅的主人完全可以自由選擇智能家居系統(tǒng)，即使是小區(qū)配套來統(tǒng)一安裝，也應(yīng)該可以根據(jù)需要自由選擇相應(yīng)產(chǎn)品和功能、可以要求升級、甚至用戶對整個設(shè)計不感興趣，也可以獨立安裝一套。為了滿足不同用戶的需求，各種各樣的智能家居方案不斷被提出。

門，人們進出的必經(jīng)通道，其種類、款式多種多樣，就普通住戶的門而言，由從前簡單的木門，到現(xiàn)在的鋼化門（防盜門），不管哪種門，防盜一直是人們關(guān)注的重點。與原來的木門相比，現(xiàn)在的防盜門大多數(shù)安裝貓眼、門鈴以及指紋解鎖或密碼解鎖等功能，給住戶提供了很大的方便，也比較安全。然而隨著人類生活水平的提高，人類對健康的渴求也越來越強烈，健康將成為新世紀(jì)人類追求的時尚。對于身體的健康狀況，不是等到出現(xiàn)問題再去治療，應(yīng)在日常生活中時刻關(guān)注自己身體的健康情況。與此同時國家對科技節(jié)能的大力提倡，本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，進一步研究了借助經(jīng)常進出的門（智慧門），時刻記錄家庭成員的身體狀況（體溫、體重、血壓等數(shù)據(jù)），對這些日積月累的大數(shù)據(jù)進行進一步的處理，讓這些數(shù)據(jù)來說話，切實有效的告訴我們每個人的身體狀況。智慧門上的控制系統(tǒng)和家電電源管理系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)對家電的功耗管理。

2 智慧門系統(tǒng)所實現(xiàn)功能

作為家居智能化的“第一道門”，在智能家居控制系統(tǒng)中，作為重要的子系統(tǒng)進行研究、開發(fā)和創(chuàng)新，具有重要的應(yīng)用價值。智慧門除了具有傳統(tǒng)門本身的功能外，還包括三大功能，一是搭載健康監(jiān)測系統(tǒng)，二是增加安防系統(tǒng)，三是家居能耗控制功能，其功能模塊圖如圖1所示。

2.1 安全系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展，人們居住環(huán)境不斷升級，人們越來越重視自己的個人健康和財產(chǎn)安全，對人、家庭以及住宅的小區(qū)的安全方面提出了更高的要求；同時，經(jīng)濟的飛速發(fā)展伴隨著城市流動人口的急劇增加，給城市的社會治安增加了新的難題，要保障小區(qū)的安全，防止偷搶事件的發(fā)生，就必須有自己的安全防范系統(tǒng)，智慧門系統(tǒng)首先解決門的功能，在傳統(tǒng)門的基礎(chǔ)上，本文增加了指紋識別技術(shù)對門鎖的開關(guān)的設(shè)計，增加門鎖防撬的功能設(shè)計，這樣我們在安防上的可靠性也就大大加強了。

2.2 健康監(jiān)測系統(tǒng)

智慧門的健康監(jiān)測系統(tǒng)，本文對現(xiàn)有門把手進行改造設(shè)計，在門把手上安裝生命體征記錄的傳感器（如指夾式光電脈搏、血氧傳感器），并將生命體征數(shù)據(jù)記錄；在門口放置體重計記錄體重數(shù)據(jù)。這樣我們每天的身體狀況數(shù)據(jù)（體溫、體重、血壓等數(shù)據(jù)）被記錄下來，在這個日積月累的大數(shù)據(jù)里，進行數(shù)據(jù)提煉，用數(shù)據(jù)說話，切實有效的提示我們個人的身體狀況。

2.3 家電互聯(lián)系統(tǒng)

智慧門的控制系統(tǒng)在人員出門時，啟動特定按鈕，門自動上鎖，與家居控制系統(tǒng)進行互連，對需要關(guān)閉電源的電器進行再次掃描，確保斷電；進門時，根據(jù)亮度、溫度，自動開燈或者電器，節(jié)約環(huán)保。家居系統(tǒng)安裝煙霧探測器、燃?xì)馓綔y器等監(jiān)測到煤氣、有害氣體等信號時，智能控制器內(nèi)微電腦自動發(fā)出相應(yīng)的指令，智慧門自動開門，方便逃生。同時發(fā)出警聲并將警情傳遞給小區(qū)保衛(wèi)處。

3 關(guān)鍵技術(shù)及解決方案

基于智能家居的智慧門系統(tǒng)，從門的功能上，我們按照出門和進門兩種形式來劃分。

3.1 出門功能 ：

1）檢測、記錄身體狀況；

2）自動巡檢關(guān)閉燈光，切斷電源（節(jié)能），布防；

3.2 進門功能 ：

1）自動識別指紋開鎖；

2）再次檢查記錄身體狀態(tài)；

3）根據(jù)亮度、溫度，開門后自動開燈或者電器（設(shè)置合適的條件）；

關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在兩個方面，第一，數(shù)據(jù)的分析與處理。雖然目前人體生命特稱檢測設(shè)備均已成型，本系統(tǒng)集各種設(shè)備功能于一體并對獲取數(shù)據(jù)進行分析，特征提取，根據(jù)一段時期數(shù)據(jù)的分析處理來判斷家庭成員的健康狀況，并給出判斷的指標(biāo)體系；第二，自動開門系統(tǒng)的實現(xiàn)。

在發(fā)生警情和指紋識別正確時，智慧門會自動打開，但如何排除誤警和虛警時自動開門是該項目要研究的另一個關(guān)鍵問題。家居系統(tǒng)安裝煙霧探測器、燃?xì)馓綔y器等監(jiān)測到煤氣、有害氣體等信號時，智能控制器內(nèi)微電腦自動發(fā)出相應(yīng)的指令，智慧門自動開門，方便用戶逃生。但為了保證用戶的絕對安全，除了提高各種探測器的檢測精度外，還增加有用戶與系統(tǒng)的交互功能，當(dāng)參數(shù)在一些臨界值時，可以通過用戶的確認(rèn)操作決定是否開啟門鎖。

4 結(jié)束語

智慧門系統(tǒng)以家居智能化、安全化、節(jié)能化為設(shè)計理念，可以給用戶提供一個安全、舒適的生活環(huán)境，可以使住戶的身體健康狀況時刻被關(guān)注。智慧門可以使住戶的居家安全得到保障，可以使住戶的居家能耗控制更便捷，更加節(jié)能環(huán)保。智慧門將為住戶帶來一個全新的感受，更人性化的服務(wù)于住戶。

參考文獻：

[1] 張福生. 物聯(lián)網(wǎng)： 開啟全新生活的智能時代[M].太原： 山西人民出版社， 2010.

[2] 鐘建國. 基于internet的智能家居控制終端的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)， 2008（16）： 109-111.

[3] 康萍， 袁紅超. 智能家居系統(tǒng)接入Internent的實現(xiàn)方法[J]. 計算機應(yīng)用研究， 2006（12）： 256-257.

[4] 楊文茵. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居醫(yī)療系統(tǒng)[J]. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版， 2011，29（4）： 33-37.