基于蓝牙的智能家居控制系统的研究与设计
基于蓝牙和单片机的智能家居控制系统设计
10.3969/j.issn.1000-0755.2013.11.015０ 前言“智能家居”利用自动化技术、计算机技术、无线通讯技术，将与居家生活各种用电设备有机地结合起来，通过网络化的综合统一管理，创造舒适、安全、节能、环保的居住生活环境空间。
本文提出了基于蓝牙技术和单片机的智能家居控制方案，并设计了相应控制系统硬件、通信协议及软件流程。
最后，对所设计的智能家居控制系统进行网络互联控制试验。
试验证明，该智能家居控制系统方案的可行性［１－６］。
１ 智能家居控制系统总体构架智能家居控制系系统主要包括家电控制部分、环境控制部分、安防报警部分。
各部分包含多个节点，每个节点即为通讯的一个终端。
各节点之间相互独立，某一个节点出现故障时不影响到其他节点的运行，智能家居控制系统总体构架如图１所示。
图１ 智能家居控制系统总体构架框图（参见右栏）２ 智能家居控制器硬件设计智能家居控制器主要由电源电路，16位主处理器及FLASH ， RAM 电路，UAR1，接口电路，LAN 接口电路，LCD 模块，键盘扫描电路，LED 输出等几部分组成。
硬件电路连接简图如图２所示。
基于蓝牙和单片机的智能家居控制系统设计刘 星（山东水利职业学院，山东 日照）摘 要：文章首先介绍了智能家居及其控制系统的发展和研究现状。
针对当前智能家居控制系统对其关键技术的要求，提出了基于蓝牙技术和单片机的智能家居控制系统方案，并设计了相应控制系统硬件、通信协议及软件流程。
最后，对所设计的智能家居控制系统进行网络互联控制试验。
试验证明，基于蓝牙无线通信和单片机控制的智能家居系统控制方案的可行性。
关键词：智能家居；蓝牙通信；单片机；网关Design of Intelligent Home Control System Based On Bluetooth and MCULiu Xing(Shandong Water Conservancy V ocational College, Rizhao, Shandong)Abstract: At first, this paper introduces the development status of intelligent home and its control system. Aiming at the requirements of current intelligent home control system for the key technologies, the system scheme based on Bluetooth technology and SCM are proposed and the corresponding hardware, communications protocol and software flow are designed. Finally, the interconnection control test of the designed intelligent home control system is carried out. The test of the intelligent home is proved to be feasible.Key words: intelligent home; Bluetooth communication; MCU; gateway 图１ 智能家居控制系统总体构架框图图２ 智能家居控制器硬件电路构成２．１ 音频电路 音频电路由音频输出和音频输入两部分组成。
蓝牙技术在智能家居控制系统中的运用
蓝牙技术在智能家居控制系统中的运用
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，可以在智能家居控制系统中发挥重要作用。
它
能够实现设备间的通信和数据传输，使智能家居更加智能化和便捷化。
蓝牙技术可以实现智能家居设备之间的无线通信。
在传统的智能家居系统中，不同设
备之间通常需要使用复杂的有线连接，如网线、电缆等。
而蓝牙技术可以通过无线方式连
接各种设备，消除了繁琐的布线过程，使得智能家居系统的安装更加方便快捷。
蓝牙技术可以实现智能家居设备的互相控制。
通过蓝牙连接，用户可以使用智能手机、平板电脑或电脑等设备远程控制智能家居中的各种设备，如灯光、窗帘、空调等。
用户只
需要下载相应的手机APP或软件，就可以通过蓝牙与智能家居设备进行互动，实现灯光的
开关、窗帘的拉合、温度的调节等操作，使得智能家居系统更加智能化和智能化。
蓝牙技术还可以实现智能家居设备之间的数据传输。
在智能家居系统中，各种设备可
能需要交换数据，如摄像头需要将拍摄的视频传输给显示器，温度传感器需要将温度数据
传输给智能手机等。
蓝牙技术可以提供高速的数据传输通道，保证设备之间的数据交换快
速和稳定。
它还支持多设备同时连接，使得智能家居系统中的设备可以随时共享数据，实
现智能化的数据处理和管理。
蓝牙技术还具有低功耗、低成本等优点。
蓝牙设备的能耗非常低，可以在电池供电的
情况下长时间运行，这对于智能家居设备非常重要。
蓝牙技术也比较成熟和普及，市场上
有很多蓝牙设备可供选择，价格也比较亲民，使得智能家居控制系统的搭建更加容易和经济。
基于单片机的蓝牙无线智能家居控制系统
基于单片机的蓝牙无线智能家居控制系统摘要：随着时代的不断变化和发展，家用电器的种类也在逐渐增多日渐复杂，也出现了不同的种类操作问题。
随着人们生活水平的不断提升，就造成了对于日常生活的要求也逐渐提升，这就需要智能家居控制的发展来完成。
利用强大的PC 功能和红外线无线通讯等等，实现智能的家居控制。
本文根据基于单片机的蓝牙无线智能家居控制系统实际情况进行分析调研，得出以下观点。
关键词：单片机；蓝牙无线智能系统；智能家居控制系统一、关于单片机的蓝牙无线智能家居控制系统现状分析（一）关于智能家居现状随着时代不断发展和变化，互联网技术的不断更新换代，智能电器已经成为了我们生活中不可或缺的一部分，智能家居当然也顺应时代的潮流进行不断的发展提升。
这就导致了智能家居产品出现了客观的增长姿态，相关行业打造出一套系统的合理的严谨的家居控制系统迫在眉睫。
在整个大的智能家居系统之中，最为核心的模块就是智能家居控制系统，由其有效控制着智能家居的所有环节。
本次研究指出，对家居环境进行跟踪、报警、实时监测与安全防护及远程维护等，构建数字高端的管理与服务功能，物联网智能家居产业也已彰显出其个性化、智能化、便捷化和高效化的强大优势，对实现理想、节能、安全、环保的一体化全新家居生活环境具有重要意义。
在当今这个追求智能的社会环境中，智能家居系统应当根据人体的舒适特性，制作出符合消费者需求的智能系统。
通过各种高科技手段的创新思维，设计出先进严谨高效舒适的家居系统，不仅方便消费者的日常生活还可以确保一定的消费者安全特质。
智能家居是互联网开始融入日常生活的重要标志之一，由各种传感器进行接受信息再通过大数据进行智能的传递分析。
常用的感知器包括运用传感器、字体读写器、摄像传递、温度湿度等等。
将收集到的数据信息与大叔金进行传递连接，对于需要的物品进行智能的控制。
并且根据长期的自我优化和分析，针对限定的消费使用者制定个性化的服务，以适应每个人的不同的生活需求。
基于蓝牙技术的家庭智能控制系统设计毕业论文
本科毕业设计（论文）目基于蓝牙技术的家庭智能控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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蓝牙技术在智能家居控制系统中的运用
蓝牙技术在智能家居控制系统中的运用【摘要】蓝牙技术在智能家居控制系统中扮演着重要的角色。
本文首先介绍了智能家居控制系统和蓝牙技术的基本概念，然后详细探讨了蓝牙技术在智能家居控制系统中的基本原理、应用场景、优势、发展趋势和挑战。
通过对比传统技术，蓝牙技术在智能家居控制系统中具有更好的连接稳定性和低功耗等优势，并且未来有望持续发展。
蓝牙技术在智能家居控制系统中的重要性不可忽视，并将对智能家居控制系统的未来发展产生积极影响。
通过本文的研究和分析，可以更好地了解蓝牙技术在智能家居控制系统中的作用和潜力，为相关领域的研究和应用提供重要参考。
【关键词】智能家居控制系统、蓝牙技术、基本原理、应用场景、优势、发展趋势、挑战、重要性、未来发展、影响。
1. 引言1.1 智能家居控制系统的发展智能家居控制系统是指利用先进的技术设备，实现对家庭生活中各种设备和设施的智能化控制和管理。
随着科技的进步和人们对生活品质的追求，智能家居控制系统在近年来得到了迅速发展和普及。
通过智能家居控制系统，人们可以通过手机App或语音指令来控制家庭中的灯光、电器、安防系统等，实现家居生活的智能化和便利化。
智能家居控制系统最初主要采用无线网络、红外线等技术进行通信和控制，但这些传统技术存在覆盖范围小、稳定性差等问题，限制了其在智能家居领域的应用。
随着蓝牙技术的不断发展和成熟，越来越多的智能家居控制系统开始采用蓝牙技术进行通信和控制，以满足用户日益增长的需求。
1.2 蓝牙技术的介绍蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，能够在设备之间进行数据传输。
它由爱立信公司在1994年提出，并被广泛应用在各种电子设备中，如手机、耳机、音箱等。
蓝牙技术基于ISM频段，具有低功耗、低成本、简单连接等特点，适合用于智能家居控制系统。
蓝牙技术采用主从模式，其中一个设备作为主设备控制其他从设备。
通过蓝牙技术，用户可以通过智能手机或其他控制设备远程控制家居设备，如智能灯光、空调、窗帘等。
蓝牙技术在智能家居控制系统中的运用
蓝牙技术在智能家居控制系统中的运用【摘要】随着智能家居的发展，蓝牙技术在智能家居控制系统中的应用也越来越广泛。
本文首先介绍了蓝牙技术在智能家居设备间的连接和在智能家居控制APP中的应用，以及在智能家居安全性控制和环境监测中的运用。
接着探讨了蓝牙技术未来的发展方向，强调了蓝牙技术在智能家居控制系统中的重要性和应用效果。
最后展望了蓝牙技术在智能家居领域的未来发展趋势，指出蓝牙技术有望在智能家居中发挥更多重要作用，推动智能家居的普及和发展。
通过蓝牙技术的不断创新和应用，智能家居将更加智能化、便利化和安全化，为人们的生活带来更多便利和舒适。
【关键词】智能家居、蓝牙技术、连接、控制APP、安全性、环境监测、未来发展、重要性、应用效果、发展趋势。
1. 引言1.1 智能家居的发展智能家居的发展趋势一直备受关注，随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，智能家居已经成为了现代家庭的必备装备之一。
智能家居通过将各种设备连接到互联网，实现远程控制和智能化管理，极大地提升了生活的便利性和舒适度。
随着智能家居市场的不断壮大，各种智能设备如智能灯具、智能插座、智能摄像头等也不断涌现，使得智能家居系统更加完善。
智能家居的发展不仅提高了居住环境的舒适度，还能有效节约能源，提高生活质量。
1.2 蓝牙技术的应用蓝牙技术是一种无线通信技术，已经在各个领域得到广泛应用。
在智能家居领域，蓝牙技术也发挥着重要的作用。
通过蓝牙技术，智能家居设备可以实现互相连接和通信，实现智能化的控制和管理。
蓝牙技术的应用大大提高了智能家居系统的便利性和智能化水平。
蓝牙技术可以实现智能家居设备之间的连接，如智能灯具、智能音响、智能电视等可以通过蓝牙技术相互连接，实现统一控制。
用户可以通过智能手机或平板电脑上的智能家居控制APP，通过蓝牙技术控制各种设备的开关、亮度、音量等参数，实现智能化的家居控制。
蓝牙技术还可以在智能家居安全性控制中发挥重要作用。
智能家居系统可以通过蓝牙技术实现对家居设备的远程监控和管理，可以及时发现异常情况并进行处理。
基于Bluetooth的智能家居系统设计
基于Bluetooth的智能家居系统设计1. 引言智能家居系统是近年来越来越受欢迎的技术，它通过将家庭设备连接到互联网，使用户能够远程控制和监控这些设备。
本文介绍了一种基于Bluetooth的智能家居系统设计，旨在提供更方便、安全和智能化的居家体验。
2. 设计原理基于Bluetooth的智能家居系统设计依赖于以下几个关键原理：2.1 蓝牙通信蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，适用于在家庭环境中实现设备的连接和通信。
蓝牙支持数据传输、语音通信和控制命令传递。
2.2 传感器网络智能家居系统需要传感器网络来感知环境参数和设备状态。
通过使用各种传感器，如温度传感器、湿度传感器和照明传感器，系统可以实时监测环境并作出相应的控制。
2.3 控制中心系统需要一个控制中心来管理和控制各个设备。
通过蓝牙连接，控制中心可以与各个设备进行通信，并接收用户的控制命令。
控制中心可以是一个智能手机、平板电脑或特定的智能家居控制器。
3. 系统组成基于Bluetooth的智能家居系统由以下几个主要组成部分构成：3.1 传感器系统中的传感器用于感知环境和设备状态。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
这些传感器通过Bluetooth与控制中心进行通信，将实时数据传输到控制中心。
3.2 控制中心控制中心是系统的核心，负责管理和控制各个设备。
它可以通过蓝牙与传感器和执行器进行通信，接收传感器数据并做出相应的控制决策。
用户可以通过控制中心来监控和控制家庭设备。
3.3 执行器执行器是系统的输出设备，用于实际控制家居设备。
执行器可以是开关、电机、灯光等。
通过蓝牙连接，控制中心可以向执行器发送控制命令，实现对家庭设备的远程控制。
4. 功能特点基于Bluetooth的智能家居系统设计具有以下几个功能特点：4.1 远程控制用户可以通过控制中心远程控制家庭设备，如调节温度、灯光和窗帘等。
无论用户身处何地，只要拥有互联网连接，都能实现远程控制。
基于蓝牙低功耗技术的智能家居控制系统设计
基于蓝牙低功耗技术的智能家居控制系统设计一、绪论随着智能家居的兴起，人们对于家居环境的舒适度以及便捷性的需求变得越来越高。
因此，设计一套智能家居控制系统显得越来越重要。
在这样的背景下，本文提出了一套基于蓝牙低功耗技术的智能家居控制系统，该系统可以通过手机进行控制，实现家居环境的智能化。
二、设计方案本文设计的智能家居控制系统主要分为三部分：硬件设计、软件设计和手机应用程序设计，并采用诸多先进技术。
A. 硬件设计该智能家居控制系统采用蓝牙低功耗技术进行数据传输，使控制器的功耗减小到极小，为家居环境的安全保存了一定的电能。
控制器选用STM32单片机，该单片机的特点在于低功耗、内部集成了众多常用的模拟和数字模块，同时具有丰富的外围器件，非常适合用于控制系统领域。
此外，本方案还通过体积较小的触摸屏进行家居环境控制，在体积预算充足的情况下提高了操作性的丰富程度。
B. 软件设计控制器的软件程序采用C语言开发，进行功能编程。
系统具有较强的通用性，便于未来优化和拓展。
并采用了多任务处理机制，在处理常规数据的同时可同时处理应急数据。
系统具有一定的实时性和控制响应速度。
同时使用VC2015进行平台开发，实现了不同平台的兼容性。
C. 手机应用程序开发该应用程序主要与控制器通过蓝牙低功耗技术进行数据传输，运用开源框架进行设计。
程序主要参考安卓设计的UI界面实现。
能够实现对家居环境成员的远程控制，预设一定的场景，和定时场景的功能。
三、系统功能A. 环境检测和控制功能系统可以检测环境中的温度、湿度、光照等参数，并根据设定范围进行自动控制。
例如，检测到房间内温度超过设定值，则自动启动空调设备调整环境温度。
B. 安全检测和告警功能系统可检测是否有人、是否关门窗等，检测到异常情况则自动发出告警警报。
同时，系统也具备远程控制功能，当用户离开家后可以通过手机应用程序远程控制家居设备，确保家人的安全。
C. 家居设备远程控制该系统还支持远程智能家居控制，用户通过手机应用程序便可随时随地远程对家居设备进行控制。
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工学硕士学位论文基于蓝牙的智能家居控制系统的研究与设计燕 山 大 学2011年5月国内图书分类号：TP274.3国际图书分类号：621.3工学硕士学位论文基于蓝牙的智能家居控制系统的研究与设计硕士研究生：刘永富导师：焦斌亮教授申请学位级别：工学硕士学 科、专 业：电路与系统所 在 单 位：信息科学与工程学院授予学位单位：燕山大学Classified Index: TP274.3U.D.C.: 621.3Dissertation for the Master Degree in Engineering STUDIES AND DESIGNE OF THE CONTROL SYSTEM OF THE SMART HOME BASED ON BLUETOOTHCandidate:Liu YongfuSupervisor:Prof.Jiao BinliangAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringSpeciality:Electronic Circuit and System University:Yanshan University燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于蓝牙的智能家居控制系统的研究与设计》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。
本声明的法律结果将完全由本人承担。
作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于蓝牙的智能家居控制系统的研究与设计》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。
本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。
本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。
本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。
保密□，在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密□。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们越来越注重自己生活环境的舒适、安全与便利。
近年来兴起的智能家居系统满足了人们的这种需求，它有效地在家居环境中组建家庭信息网络，将各种家电产品结合成一个有机整体，对家电设备进行集中或异地的智能化控制与管理，并且能够与外界进行信息交流。
首先，在研究蓝牙SPP应用模型和我国《家庭控制子网通信协议规范》的基础上，经过比较当前各种家庭内部组网技术的优劣，选择了基于蓝牙协议的家庭控制子网的实现方案。
该方案使用蓝牙SPP模型来承载通用设备控制协议，降低了家庭控制子网组网过程中的难度，符合实际应用场景。
其次，研究并提出了智能家居系统实现过程中处于核心地位的智能家居控制器的软硬件设计方案。
在硬件方面，选用Samsung公司具有较高性价比的ARM9芯片S3C2410作为其CPU，完成了智能家居控制器的电源、显示、输入、存储以及无线蓝牙和GPRS的模块的电路设计；在软件方面，成功地将U-boot、嵌入式Linux内核和蓝牙协议栈BlueZ移植到了智能家居控制器目标板上，并在Linux内核中为系统各个硬件模块添加了相应的驱动程序。
最后，对蓝牙模块进行了测试，实现了蓝牙的点对点通信，并且为系统开发了部分常用的界面。
对研究工作做了总结，列出了所实现的研究成果以及有待实现的智能家居控制系统的功能。
关键词家庭控制子网；蓝牙；智能家居控制器；嵌入式系统；Linux；ARM燕山大学工学硕士学位论文AbstractAbstractWith the development of science and technology, and the improvement of people’s living standards, people are paying more and more attention to the comfortablity, safety and convenience of their living environment. The emergence of smart home system in recent years, just meets the needs of people. It effectively constitutes appliances into a home information network and makes all kinds of appliances combined into an organic whole. It can intelligently control appliances locally or remotely, and exchange information with the outside world.Firstly, after comparing variety of networking technology within home, and studying of the application of Bluetooth serial part profile (SPP) and the Communication protocol specification of home control sub-network, the implementation scheme of home control sub-network based on Bluetooth is proposed. According to actual application fields, the communication protocol architecture for this scheme is established by using universal device control protocol (UDCP) over SPP and it becomes easier when the home control sub-network is networkedSecondly, the design of smart home controller, which is at the core of smart home system’s implementation, is studied and realized in both software and hardware. On the hardware side, Samsung’s S3C2410 chip (ARM9) is selected as the main CPU of the intelligent home controller, which is with good performance and low price. The power supply, display, input, storage, wireless Bluetooth and GPRS module circuits of smart home controller are designed. On the software side, U-boot, embedded Linux kernel and BlueZ (Bluetooth protocol stack) are implanted to the target board successfully. Then each hardware module’s driver of the system is added into the Linux kernel.Finally, Bluetooth modules’ communication, which is point to point, is tested. And some common and useful GUI is designed. The research is summed燕山大学工学硕士学位论文up and the implementation of the research and other functions of the intelligent control system to implement are listed out.Keywords Home control sub-network; Bluetooth technology; Smart home controller; Embedded systerms; Linux; ARM目录目录摘要 (I)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 智能家居的发展状况 (2)1.2.1 国外智能家居发展状况 (2)1.2.2 国内智能家居发展状况 (4)1.2.3 未来智能家居的发展趋势 (6)1.3 研究的目的和意义 (7)1.4 课题研究的内容 (8)1.5 本文组织结构 (8)第2章智能家居关键技术 (11)2.1 嵌入式技术简介 (11)2.2 ARM技术 (12)2.3 嵌入式Linux操作系统 (13)2.3.1 嵌入式Linux操作系统简介 (13)2.3.2 嵌入式Linux系统开发流程 (14)2.4 U-Boot引导程序 (15)2.4.1 Bootloader简介 (15)2.4.2 U-Boot简介 (16)2.5 蓝牙技术 (17)2.6 本章小结 (18)第3章智能家居控制系统总体设计方案 (19)3.1 智能家居的主要功能 (19)3.2 智能家居网络结构 (20)3.2.1 家庭内部网络分析 (20)3.2.2 组网协议选择 (21)3.2.3 蓝牙控制子网 (22)3.2.4 控制子网协议结构 (24)3.3 智能家居控制器硬件总体设计 (27)3.4 智能家居控制器软件总体设计 (28)燕山大学工学硕士学位论文3.5 本章小结 (30)第4章硬件平台设计 (31)4.1 硬件电路设计 (31)4.1.1 控制器硬件平台设计 (31)4.1.2 嵌入式处理器的选择 (32)4.2 S3C2410最小系统硬件电路设计 (33)4.2.1 电源模块设计 (34)4.2.2 时钟模块设计 (36)4.2.3 复位及复位芯片配置 (36)4.2.4 SDRAM接口电路设计 (37)4.2.5 Nand Flash接口电路设计 (39)4.2.6 UART串口电路设计 (39)4.2.7 JTAG调试接口电路设计 (40)4.3 人机交互接口设计 (41)4.3.1 LCD电路接口设计 (41)4.3.2 触摸屏电路设计 (43)4.4 蓝牙模块接口电路设计 (44)4.5 GPRS接口电路设计 (45)4.6 本章小结 (46)第5章软件平台的搭建 (47)5.1 U-Boot在S3C2410上的移植 (47)5.1.1 U-Boot源码的目录结构 (47)5.1.2 U-Boot移植 (48)5.2 Linux内核在S3C2410上的移植 (48)5.2.1 Linux内核源码的目录结构 (48)5.2.2 Linux操作系统的移植步骤 (49)5.2.3 配置编译linux内核 (54)5.3 根文件系统的制作 (55)5.4 本章小结 (57)第6章驱动程序和应用软件开发 (59)6.1 设备驱动程序 (59)6.2 控制器驱动程序实现 (60)6.2.1 触摸屏驱动程序 (60)6.2.2 蓝牙驱动程序 (64)6.2.3 其他外设的驱动程序 (67)6.3 应用软件总体结构 (67)6.4 图形界面 (68)目录6.5 本章小结 (71)结论 (73)参考文献 (75)攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 (79)致谢 (80)作者简介 (81)燕山大学工学硕士学位论文第1章绪论第1章绪论1.1 课题研究背景智能家居，或称智能住宅，在英文中常用Smart Home、Intelligent home，与此含义相近的还有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electronic Home、E-home)、数字家园(Digital family)、网络家居(Network Home)，智能建筑(Intelligent Building)[1]。