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1. 系统概述
1.1 本设计研究背景
关于智能家居的概念最早在上世纪70年代末被美国提出，随后传到并在欧洲等国家逐步发展开来，而国内的智能家居在上世纪90年代才刚刚起步。近十几年来，在国内对智能家居的研究也迅猛发展，进入2015年，统计资料显示智能家居市场规模将达到1240亿元，加上国家政策的支持，智能家居已成各大企业和机构争相研究开发的对象。未来的五到十年，将是智能家居行业发展最为快速的阶段，预计这个阶段国内将诞生多家年销售额上百亿元的智能家居企业。结合近几年的智能手机的迅速发展，特别是基于Android系统的智能手机已是手机市场行业的主流，用于智能家居监控的手机应用软件成为了一种发展趋势，越发的重要。尽管国内许多公司相继提出了许多不同的设计方案，市场上也开始出现相应较好的新产品，但从总体的发展情况来看，仍有很大的发展空间。
1.2 本设计研究的目的和意义
现在越来越多的人喜欢用智能手机，已养成一种习惯，并且大多数家庭已拥有各种各样家用设备(如灯光、空调、电视、电动窗帘等），随着人们收入和整体意识形态的提高，人们对生活品质的要求也越来越高，因此特别需要一套智能系统来对这些家庭设备进行有效的管理和对环境检测及控制。智能家居还强调人的主观能动性，重视人与居住的协调，改善自身的居住环境，给人们带来更多的便利和享受，以实现舒适的家庭生活。而使用Android智能手机应用软件使得用户能够更便捷、更直观的操作并结合基于单片机主控制核心和GSM手机的短消息业务实现对家用电器和环境进行随时随地远程监控，使得用户便捷高效的掌握家中情况，也能节约不必要的能耗[3]。而且能智能地对居室空气成分（如可燃气体等）监测分析，为住户控制好空气的湿温度等，当有异常情况出现进行报警提示[4]，让住户安心入住。
1.3 本设计研究的主要内容
本设计主要研究开发Android智能手机程序软件和单片机监控中心部分电路的设计。在手机应用软件控件中添加控制代码，当使用者点击控件按钮时, 按钮中设置好的控制信息便以短信的形式发送给单片机控制端[5]；同时传感器、监测器收集的信息经过单片机处理后的异常情况信息以短信方式发给用户。
能实现如下功能：
（1） 在手机上安装远程监控软件，其相应按钮对应特定短信信息通过GSM数据传输的方式控制家用电器设备，开关启动和关闭做到对家电的工作状态的远程管理（如外出时忘记关闭电灯时，只要点击软件上的关灯按钮就可以关闭，可以做到节能减排的目的）。
（2） 在家居的门口安装摄像头、红外检测模块，实现视频监控、红外报警功能。用户通过智能手机软件相应按钮可以选择启动或者取消防盗模式。
（3） 能实时测量家庭居住的温湿度、可燃气体等环境变量要素，当室内可燃气体浓度偏高时，可以设置系统自动启动抽风机和打开窗户使室内浓度降低，当浓度过高时，监控端控制中心自动开启报警模块[6]，以短信方式提示家居主人预防异常情况的发生。
2. 系统总体设计方案
基于Android平台智能家居监控报警系统以单片机模块为控制中心，以智能手机作为远程控制终端、GSM 网络为数据传输载体，通过安装在用户家中不同类型传感器和监测器的信号采样及数据分析，经过单片机处理将用户家中的异常情况以短信的方式发送给指定的号码手机用户。同时，该用户可通过智能手机终端发送短信的方式给单片机经过处理后作出相应指令进而远程控制家中的继电器[7]，通过继电器控制家里的用电器，从而实现智能家居无线远程监控。系统总体框图如图1所示。
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