摘 要21世纪是互联网蓬勃发展的时代，而随着物联网(Internet of Things)这一概念的被提出，世界逐渐实现数字化。物与物之间可以通过网络实现数据的交互，智能家居的概念应运而生。本文针对实现简单智能家居功能的问题，提出基于Arduino平台，使用Visual Studio、Qt Creator作为开发工具，使用C#语言进行功能实现，以SQlite数据库进行数据存储，实现上位机下位机互动实验方案。该系统具有简单环境检测以及安全按键开门的功能，实用性强，具有一定的推广应用价值。本论文详细地介绍了本设计的开发过程与心得体会。
目 录
1. 引言 1
1.1 课题来源与背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国内现状 2
1.2.2 国外现状 2
1.3 课题的目的与意义 3
1.3.1 目的 3
1.3.2 意义 3
1.4 拟采用的技术路线 4
1.4.1 硬件部分 4
1.4.2 软件部分 6
2. 需求分析 8
2.1 功能需求分析 8
2.2 软硬件分析 9
2.3 运行环境要求 9
3. 系统概要设计11
3.1 系统功能结构设计11
3.1.1 硬件部分功能结构11
3.1.2 客户端部分功能结构12
3.1.3 网关部分功能结构13
3.2 产品用例分析与设计13
4. 系统详细设计15
4.1 硬件部分详细设计15
4.1.1 设计思路15
4.1.2 硬件部分程序流程及关键代码16
4.2 网关部分详细设计22
4.2.1 设计思路22
4.2.2 网关部分程序流程及关键代码23
4.3 客户端部分详细设计25
4.3.1 设计思路25
4.3.2 客户端部分程序流程及关键代码26
系统开发对社会的影响32
总结与展望34
参考文献36
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/> 致谢371.引言
1.1 课题来源与背景
智能家居(smart home,也称home automation家庭自动化)，指的是在互联网的影响下实现的家庭中的建筑自动化。在英文中也有Domotics的称呼。智能家居旨在通过使用物联网的技术，将家中的各种添加了可接收数据组件的设备（例如空调控制、灯光的控制、防盗报警系统、环境数据监测、各种音视频设备的控制等等）联系在一起。当连接了网络之后，家庭中的各种设备都将会成为物联网中的重要组成部分。与普通的家庭模式相比，智能家居模式不仅拥有传统的居住功能，还拥有网络通信、信息家电、建筑、设备自动化等功能，这不仅仅提供了全方位性的信息交互功能，还节省了各种各样的能源成本。
许多智能家居产品的起源在1975年，当时苏格兰的一家公司开发了X10（一种国际通用的智能家居电力载波协议）。X10允许兼容产品通过家庭现有的电线相互通信。所有的设备都是接收器。而例如遥控器、键盘这类的控制装置都起到发射器的作用。如果您想关闭另一个房间的灯泡，变送器将以数字代码发出一条消息，其中包括以下内容：
警告系统发出命令，
应该接收命令的设备的标识单元号
包含实际命令的代码，例如“关闭”。
所有这些操作都是在不到一秒的时间内完成的，但X10存在一些局限性。通过电线进行通信并不总是可靠的，因为线路通过为其他设备供电而“嘈杂”。X10设备可以将电子干扰当成命令并作出反应，或者它可能根本不接收命令。
虽然X10设备仍然存在，但如今出现了许多的新技术。例如现在许多新系统使用无线电波进行通信，而不是通过电力线。这就是BlueTooth、WiFi和手机信号的运作方式。
家庭自动化中最突出的两个无线电网络是ZigBee和ZWave。这两种技术都是网状网络，这意味着消息到达目的地的方式不止一种。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国内现状
就我国目前智能家居的发展情况来看，发展仍然还是十分缓慢。距离普及化尚且还要很长的路要走，更不谈实现智能化这样的长远目标了。大多数消费者对智能家居的看法仍处于一个相对模糊的状态。许多人可能只是听说过智能家居，但是对什么是智能家居，智能家居中包含有了哪些设备，有哪些可用的功能或是需要做怎样的操作等等依然是含糊不清的。多数消费者对智能家居并没有形成具体的认知概念。再加上一些制造厂商滥用情报，这也给许多的用户带来了一些误导。，因此智能家居在中国的发展还有很长的路要走。
近些年来，智能家居的概念已逐渐在国内视听行业中出现。例如现在比较火热的“定制安装”。在推广和介绍客户的这一过程中，通常包括了智能内容。在定制安装的概念中，家用电子系统的安装和使用不再是简单的购买和配置，而是根据客户的需求进行设计和安装。为了获得最大的体验，智能和自动化将成为定制安装中不可避免的一部分。目前，在家庭电子系统中，也就是在家庭影音系统中，音视频的分享系统，即背景音乐和影音共享系统，逐渐为从业人所熟悉，并且也被列为智能家居定制安装中的服务内容了。但是传统的家庭影院和HIFI音响系统还远远没能够达到智能化的要求。无论是从设备还是从业人员的专业性来说，都离真正的智能家居还有很长的一段距离。从这点上来说，影音智能化的发展尚具有巨大的发展潜力，这是一个可以预见到的巨大的市场。影音从业者需要抓住机遇，努力发展和壮大自己，才能在真正的智能家居浪潮中占据一席之地。
尽管目前我们距离实现真正的家居智能化还有很长的一段路要走，但是随着物联网技术、移动网络技术的进步以及行业巨头的不断探索和发展，新的模式、技术、智能产品以及解决方案的不断出现，真正的智能家居也将会离我们越来越近。总有一天，家居将会实现真正的智能化，这也将会彻底地改变我们的生活。

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