智能寢室

　　摘要：智能寢室系統(tǒng)是智能化控制學(xué)生寢室的一套解決方案，為優(yōu)化寢室環(huán)境設(shè)計(jì)。在功能上，它分為門禁、空氣調(diào)節(jié)、自適應(yīng)燈光、防火防盜、床位單元、通知單元六個(gè)部分;在硬件上，它由網(wǎng)關(guān)、室內(nèi)傳感器包、室外傳感器包、床位節(jié)點(diǎn)、調(diào)光燈、無(wú)線插排構(gòu)成。我們希望將智能化控制方案應(yīng)用到學(xué)生寢室中，提高學(xué)生的生活質(zhì)量。

　　引言

　　智能家居系統(tǒng)現(xiàn)在主要圍繞著“家庭”來(lái)進(jìn)行，對(duì)于廣大學(xué)生來(lái)說(shuō)，寢室就是學(xué)生的“家”。寢室的結(jié)構(gòu)與環(huán)境與個(gè)人家庭有很大的區(qū)別?；诖?，想要重新審視智能家居系統(tǒng)，按照寢室的現(xiàn)實(shí)需要進(jìn)行重新構(gòu)想，使學(xué)生寢室智能化，進(jìn)而改變學(xué)生的生活。

　　1 設(shè)計(jì)

　　從功能的角度出發(fā)，根據(jù)學(xué)生的生活習(xí)慣，智能寢室應(yīng)該有以下幾個(gè)部分：

　　1.1 門禁單元

　　在學(xué)校里，學(xué)生頻繁往來(lái)于教室與寢室，忘帶鑰匙時(shí)有發(fā)生。但學(xué)生卡或飯卡一般都會(huì)放在錢包里隨身攜帶。所以設(shè)計(jì)了刷卡門禁，刷學(xué)生卡或飯卡來(lái)開門。為增加人性化程度，在開門的同時(shí)，光線傳感器會(huì)檢測(cè)室內(nèi)的光線強(qiáng)度，如果室內(nèi)光線昏暗，寢室內(nèi)的燈會(huì)自動(dòng)開啟。

　　1.2 空氣調(diào)節(jié)單元

　　空氣調(diào)節(jié)單元是整個(gè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)之一，通過(guò)空氣調(diào)節(jié)單元，希望智能寢室能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)寢室空氣環(huán)境，使寢室的溫度盡可能在23度左右，濕度在40%-60%，保持空氣清新流通。為此，需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開窗通風(fēng)、自動(dòng)化空調(diào)調(diào)節(jié)、加濕器和空氣凈化器控制。提升空氣質(zhì)量成本最低的方式是開窗通風(fēng)，智能寢室將比對(duì)室內(nèi)外溫濕度值、空氣PM2.5值，如果室外環(huán)境較為適宜，將自動(dòng)開窗通風(fēng)。此外，智能寢室還增加了一個(gè)雨水傳感器，如果檢測(cè)到持續(xù)的有水信號(hào)，將自動(dòng)控制關(guān)窗。特別是，室外環(huán)境不能達(dá)到要求，智能寢室通過(guò)檢測(cè)室內(nèi)濕度和PM2.5值來(lái)控制加濕器和空氣凈化器的開關(guān)，通過(guò)檢測(cè)室內(nèi)溫度，控制空調(diào)的溫度、風(fēng)速等。

　　1.3 自適應(yīng)燈光

　　自適應(yīng)燈光是對(duì)調(diào)光燈應(yīng)用的新構(gòu)想，眾所周知，色溫對(duì)人眼有很大的影響。對(duì)學(xué)生而言，在寢室看書時(shí)，健康的色溫能夠起到保護(hù)視力的作用。為實(shí)現(xiàn)這一功能，智能寢室使用LED調(diào)光燈作為每個(gè)人床頭臺(tái)燈使用，在調(diào)光燈開啟時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)室內(nèi)的色溫值，智能寢室將調(diào)節(jié)調(diào)光燈的顏色，給予一個(gè)光補(bǔ)償，從而補(bǔ)償出最適宜的色溫水平。

　　1.4 防火防盜單元

　　由于寢室空間相對(duì)較小，又同時(shí)容納4-6人生活，所以做好防火工作非常重要。由于有了空氣調(diào)節(jié)單元PM2.5傳感器的支持，防火單元將直接使用其數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)異常，防火單元將觸發(fā)報(bào)警。防盜單元需要引入紅外熱釋電傳感器和干簧管門、窗傳感器。在紅外熱釋電檢測(cè)到異常后，系統(tǒng)將再次檢測(cè)確認(rèn)以避免誤差，如果依舊異常，將觸發(fā)報(bào)警。干簧管傳感器檢測(cè)到異常時(shí)，將立即觸發(fā)報(bào)警。觸發(fā)報(bào)警時(shí)，除了有報(bào)警音，智能寢室還將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將推送消息發(fā)送至寢室成員的手機(jī)和寢室管理人員的電腦。

　　1.5 床位單元

　　床位單元完全按照寢室實(shí)際環(huán)境設(shè)計(jì)，學(xué)生寢室的主體就是“床位”。床位單元在外觀上就是一個(gè)鍵盤，安裝到每個(gè)床位的床邊，這樣學(xué)生可以在自己的小空間里控制寢室的一切。在床位單元上，加入了對(duì)個(gè)人小電器的控制功能。這算是我們對(duì)智能家居未來(lái)發(fā)展的一種展望。我們希望，在未來(lái)，生活中的各種用電器都會(huì)有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的通用協(xié)議和通訊標(biāo)準(zhǔn)，那時(shí)候，只要學(xué)生買回一臺(tái)小風(fēng)扇(舉個(gè)例子)，學(xué)生只需一鍵與學(xué)生的床位單元配對(duì)，即可通過(guò)床位單元的預(yù)留按鍵對(duì)小風(fēng)扇進(jìn)行諸如開關(guān)、定時(shí)、調(diào)速之類的功能。這一想法的實(shí)現(xiàn)需要協(xié)議制定聯(lián)盟和各廠商協(xié)作推進(jìn)，雖任重道遠(yuǎn)，但這前景無(wú)限。

　　1.6 通知單元

　　通知單元將改變下達(dá)通知的方式，通過(guò)郵件系統(tǒng)，學(xué)校和老師可以直接將通知下達(dá)到各寢室，通知內(nèi)容將顯示在寢室屏幕上。

　　1.7 人性化功能

　　人性化功能是智能寢室的特色之一。一鍵離開功能：一鍵離開功能，對(duì)應(yīng)一個(gè)按鈕，適用于寢室里最后一個(gè)離開的人，按下后，智能寢室將幫學(xué)生關(guān)閉正在運(yùn)行的空調(diào)、飲水機(jī)等用電器，幫學(xué)生開門。同時(shí)，它還觸發(fā)一個(gè)30秒左右的延時(shí)，此延時(shí)的目的是給學(xué)生充足的時(shí)間離開寢室，延時(shí)過(guò)后，防盜系統(tǒng)將自動(dòng)打開。在刷卡開門后，防盜系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。睡眠模式功能：這同樣對(duì)應(yīng)一個(gè)按鈕，按下后，智能寢室將關(guān)閉寢室電燈，自動(dòng)調(diào)暗已打開床頭燈，并開啟空氣調(diào)節(jié)單元。