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关键字：家庭自动化系统 传感器网络 设计考虑因素
家庭自动化是指为了用户的便利自动控制家用电器的过程与技术。这种技术依照严格的要求使用设备并防止误用，从而让生活变得更加轻松，同时可节省能源。就控制而言，最基本的形式是用遥控器调节灯光明暗，而复杂的则包括在家中组建一个设备网络，利用主控制器甚至通过手机从世界任意地点对网络进行编程。
家庭自动化系统涉及的操作包括在达到所需温度时将空调或冰箱等大型电器关闭一段时间，然后，当温度越过某个临界值后再将电器打开。此外，家庭自动化系统还可用来防止窃贼，当系统感应到侵入者时可以向最近的警察局和房主发送警报。
图1：基本的家庭自动化系统
除了算法自动化外，用户可根据个人需要利用直接按键、手机、因特网或红外遥控来控制设备。电器和传感器网络的建立可实现设备间的交互并制定运行决策。
图2：控制单元示例
开发家庭自动化系统时的设计考虑因素：
开发家庭自动化系统时有一些设计挑战和考虑因素。设计人员在设计系统之前应考虑几个关键点，这样可简化设计，降低成本，并最大限度地增强功能。设计家庭自动化系统所涉及的主要考虑因素由用户需求决定。在继续设计工作之前，考虑以下几点有助于为系统选择正确的处理器、传感器和通信协议：
1.接口类型：系统需求是家庭自动化系统设计时最基本和最重要的需求。接口是基本的通信协议与硬件组合，可用于在设备间或者与用户之间发送和接收信息。设计人员在执行设备、用户和整体系统间的通信时有多种选项，因此必须结合系统、范围、房屋大小和易用性等因素做出明智选择。
a.如果用户想通过因特网控制家用电器，设计人员就需要添加一个以太网或Wi-Fi接口将系统连接到家庭网络。
b.如果用户想通过手机中的蓝牙控制系统，设计人员就需要添加一个蓝牙接口与设备通信。
此外，通信接口的选择还取决于中央控制单元 (CCU) 和房间控制单元 (RCU) 之间所使用的拓扑结构。有关这两种单元的更多介绍将在本文后面部分讨论。
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