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出版者:电子工业出版社

作者:肖凤明

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2006-6

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787121026799

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 空调控制
• 电路分析
• 嵌入式系统
• 电子技术
• DIY
• 技术教程
• 硬件设计
• 实践应用
• 维修指南

《智控万象：现代智能家居系统设计与实践》 内容简介 随着科技的飞速发展，智能家居已不再是遥不可及的未来概念，而是日益渗透到我们日常生活中的现实。从舒适的室内温度调控，到高效的能源管理，再到便捷的安全防护，智能家居系统正以其前所未有的智能化和人性化，重塑着我们的居住体验。 本书《智控万象：现代智能家居系统设计与实践》旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的智能家居系统构建指南。本书并非局限于某一特定家电设备的控制原理，而是将视野拓展到整个智能家居生态系统的设计、开发与集成，聚焦于系统层面的创新与应用，以及如何将分散的智能设备融合成一个有机、协同工作的整体。 第一部分：智能家居系统架构与核心技术 本书的开篇，我们将一同探索现代智能家居系统的宏观架构。这包括对不同层级结构的解析：从底层的传感器与执行器，到中层的通信协议与网关，再到上层的云平台与用户界面。我们将详细阐述不同架构模式的优劣，例如中心化架构、分布式架构以及混合式架构，并分析它们在实际应用中的适用场景。 随后，我们将深入探讨支撑智能家居运作的核心技术。无线通信技术是智能家居的生命线，本书将详细介绍目前主流的无线通信协议，如Wi-Fi、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth Mesh以及Thread。我们将分析它们的传输速率、功耗、覆盖范围、网络拓扑以及在不同场景下的优缺点，并指导读者如何根据具体需求选择最合适的通信方式。 在数据处理与分析方面，我们将介绍边缘计算和云计算在智能家居中的作用。边缘计算能够实现设备的本地化智能处理，降低延迟，提高响应速度，尤其适用于实时性要求高的场景。而云计算则提供强大的数据存储、分析和模型训练能力，为更高级别的智能服务（如语音识别、图像识别、预测性维护等）奠定基础。本书将探讨如何有效地结合边缘计算与云计算，构建高效、可扩展的智能家居数据处理框架。 此外，安全性是智能家居系统不可忽视的基石。我们将详细讲解智能家居系统的安全风险，包括网络攻击、数据泄露、隐私侵犯等，并介绍一系列的安全防护措施，如端到端加密、身份认证、访问控制、安全更新机制等，以确保用户数据的安全和隐私。 第二部分：关键智能家居子系统设计与实现 在掌握了系统架构和核心技术的基础上，本书将带领读者深入到各个关键的智能家居子系统的设计与实现。 1. 智能环境监测与控制： 这一部分将聚焦于如何构建一个能够感知并主动调节室内环境的智能系统。我们将详细介绍各类环境传感器，如温湿度传感器、空气质量传感器（PM2.5、CO2、VOC）、光照传感器、人体存在传感器等。在此基础上，我们将讲解如何利用这些传感器的数据，通过智能算法（如PID控制、模糊逻辑控制、机器学习预测模型）来精准控制空调、新风系统、加湿器、除湿器以及智能窗帘等设备，实现恒温、恒湿、洁净空气和适宜光照的智能调节，为用户打造最舒适、健康的居住空间。我们将探讨如何通过优化控制策略，平衡舒适度与能源效率。 2. 智能照明系统： 智能照明不仅仅是开关的智能化，更是对光线场景的个性化定制。本书将介绍不同类型的智能照明设备，如智能灯泡、智能灯带、智能开关等，以及它们支持的通信协议。我们将重点讲解如何通过感应器（如人体移动感应、光照感应）实现自动开关灯，如何根据时间和用户的活动模式进行场景化照明（如观影模式、阅读模式、睡眠模式），以及如何实现与日出日落同步的自然光模拟，提升居住体验，同时实现节能。 3. 智能安防与监控： 保障家居安全是智能家居的首要功能之一。我们将介绍智能门锁、智能摄像头、门窗传感器、烟雾报警器、燃气泄漏报警器等安防设备。本书将深入讲解如何构建集成的智能安防系统，包括远程监控、异常事件报警（如非法入侵、火灾、漏水）、远程开锁授权、以及与物业或安保公司的联动。我们还会探讨如何利用AI技术进行视频分析，实现人脸识别、行为分析等高级安防功能。 4. 智能影音与娱乐： 本书将探讨如何将智能家居与影音娱乐系统深度融合。我们将介绍智能音箱、智能电视、家庭影院系统等设备的互联互通，以及如何通过语音助手实现音乐播放、影片搜索、频道切换等操作。我们将讲解如何通过场景联动，实现“回家模式”自动开启影音系统，以及如何打造沉浸式的家庭影院体验。 5. 智能能源管理： 在日益增长的能源消耗和环保意识的背景下，智能能源管理变得尤为重要。本书将介绍智能电表、智能插座、以及能够监测家电能耗的设备。我们将讲解如何通过数据分析，识别高能耗设备，并提供节能建议。本书还将探讨如何利用峰谷电价信息，实现家电设备的智能调度，例如在电价较低的时段为电动汽车充电或启动大功率电器，从而降低能源开销。 第三部分：平台集成、开发与应用 1. 跨平台集成与互联互通： 一个真正的智能家居系统需要能够集成来自不同厂商、不同协议的设备。本书将详细介绍主流的智能家居平台，如Apple HomeKit、Google Home、Amazon Alexa、Matter协议以及国内的各种智能家居生态系统。我们将分析它们的互联互通机制，讲解如何通过API接口、SDK以及第三方集成工具，将不同品牌的智能设备整合到统一的控制平台，实现设备间的协同工作。 2. 智能家居应用开发： 对于有一定技术基础的读者，本书将提供关于智能家居应用开发的指导。我们将介绍开发智能家居App的常用技术栈，包括前端开发（如React Native, Flutter）、后端开发（如Node.js, Python）、云服务（如AWS IoT, Azure IoT）以及数据库技术。本书还将探讨如何设计用户友好的交互界面，以及如何实现个性化的用户体验。 3. AIoT与未来趋势： 人工智能物联网（AIoT）是智能家居发展的必然趋势。本书将展望AIoT在智能家居领域的应用，包括更高级的自然语言处理、更精准的预测性维护、更主动的个性化服务以及更智能化的家庭助理。我们将探讨如何利用机器学习和深度学习技术，赋予家庭设备更强的学习和决策能力，使其能够真正理解用户的意图，并提供超出预期的服务。 目标读者 《智控万象：现代智能家居系统设计与实践》适合以下读者群体： 智能家居爱好者和DIYer： 希望深入了解智能家居技术，并能够自主设计和搭建个性化智能家居系统的个人。 电子工程、计算机科学及相关专业的学生： 作为学习智能家居、物联网、嵌入式系统等课程的辅助教材，提供理论与实践的桥梁。 房地产开发商、智能家居产品经理及方案工程师： 了解行业前沿技术，为产品设计和方案开发提供参考。 对提升生活品质、追求科技便利感兴趣的普通用户： 通过本书，能够更好地理解和选择适合自己的智能家居产品和解决方案。 总结 本书力求以清晰的逻辑、详实的案例和前瞻性的视野，带领读者走进现代智能家居的广阔天地。通过对系统架构、核心技术、关键子系统设计、平台集成及未来趋势的深入剖析，读者将不仅能够理解智能家居是如何运作的，更能掌握如何去构建、优化和创新属于自己的智能家居生活。本书的目标是赋能读者，让他们能够“智控万象”，真正享受科技带来的便捷、舒适与安全。

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书中对基础理论的阐述简直可以用“庖丁解牛”来形容，作者并没有简单地堆砌公式和概念，而是采取了一种循序渐进、层层递进的教学方法。它首先搭建起单片机在嵌入式系统中的宏观框架，然后才精细地剖析每一个组成模块的功能和工作原理。对于初学者来说，这种结构非常友好，能够有效避免“望而生畏”的感觉。我发现作者在解释诸如中断处理、定时器配置这些核心概念时，总能结合实际的应用场景进行比喻和类比，使得原本抽象的知识点瞬间变得生动起来，极大地增强了读者的理解深度和记忆持久性。

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这本书的逻辑组织结构非常精巧，它似乎为读者设计了一条清晰的“认知路径”。每一章的结尾都会巧妙地引出下一章即将探讨的更高级主题，形成一种强烈的阅读连贯性。我发现作者在处理不同知识模块之间的衔接时，展现出了极高的驾驭能力。比如，对A/D转换的介绍，不仅讲了芯片选型，还立刻关联到温度传感器数据的实时采集与滤波算法，这种知识点的无缝集成，极大地提升了阅读的效率和流畅感，让人沉浸其中，难以停手。

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从语言风格来看，作者的文笔洗练、精准，没有丝毫拖泥带水。它完美地平衡了学术的严谨性与工程师的直白性，既保证了术语使用的专业规范，又避免了过度晦涩的表达。例如，在描述程序流程图时，作者的注释和关键步骤的解释都非常到位，即使是那些需要反复调试才能发现的小细节，也被清晰地标注出来。这本书的整体阅读体验非常高效，仿佛作者正坐在你的身旁，耐心而清晰地为你讲解每一个技术难点，这种“陪伴式学习”的氛围，是很多技术资料所不具备的宝贵特质。

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我是一名在职工程师，日常工作确实会接触到一些家电控制系统的维护与升级，因此我对技术细节的准确性和实用性要求很高。这本书的实战案例部分给我带来了巨大的惊喜。它不仅提供了理论上的分析，更重要的是，它深入到了实际产品设计中的“陷阱”和“优化点”。例如，关于如何处理电源波动对系统稳定性的影响，以及在低成本方案中如何权衡性能与功耗的取舍，这些都是教科书里很少提及的宝贵经验。这种高度贴合实际工程需求的深度，使得这本书的参考价值远超一般理论书籍，它更像是一位资深专家的实战笔记。

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这本书的封面设计得非常专业，色彩搭配沉稳大气，给人一种严谨可靠的学术气息。我尤其欣赏它在排版上的用心，字体选择清晰易读，图文排布也十分合理，即使是复杂的电路图也能一目了然。装帧质量上乘，纸张的触感很好，拿在手里很有分量，感觉非常耐用，可以长期放在书架上参考。内页的印刷质量也是一流的，没有出现任何墨迹不均或模糊不清的情况，这一点对于技术类书籍来说至关重要。整体而言，从视觉和触觉上，这本书已经为读者提供了一个极佳的阅读体验基础，让人对接下来的内容充满了期待。

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