电器控制原理及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李一丹 编

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:1999-1

价格:13.00元

装帧:

isbn号码:9787810079488

丛书系列:

图书标签:

• 电器控制
• 电路原理
• 自动化
• 电机控制
• PLC
• 继电器
• 传感器
• 控制系统
• 工业控制
• 电气工程

《智能家居系统设计与实现》 内容概要： 本书深入探讨了当前智能家居技术的发展现状、核心理论、关键技术及其在实际系统中的应用。全书围绕“安全、便捷、节能、舒适”这四大智能家居核心价值展开，旨在为读者提供一套系统、全面的智能家居设计与实现指南。从基础的家居布线改造，到复杂的无线通信协议选择，再到个性化的用户体验设计，本书都进行了详尽的阐述。 第一部分：智能家居基础理论与架构 第一章：智能家居的演进与发展趋势 回顾智能家居概念的起源与历程，从最初的单品智能走向如今的系统化、场景化。 分析当前市场主流智能家居生态系统（如Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa, Tuya等）的特点、优势与局限性。 探讨物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据等前沿技术如何赋能智能家居，预测未来智能家居的发展方向，例如情感计算、健康监测、能源优化等。 介绍不同国家和地区智能家居市场的特点和发展策略。 第二章：智能家居系统架构设计 详细解析智能家居系统的分层架构：感知层（传感器）、网络层（通信协议）、平台层（数据处理与控制）、应用层（用户交互）。 讲解各种网络拓扑结构在智能家居中的适用性，如星型、总线型、环型、网状等，并分析其优缺点。 深入理解中心化与去中心化控制模式的原理、优势及应用场景。 探讨如何构建稳定、可靠、可扩展的智能家居云平台，包括设备接入、数据存储、远程控制、用户管理等核心功能。 讨论边缘计算在智能家居中的作用，如何实现本地化数据处理和快速响应。 第三章：智能家居通信协议与标准 有线通信技术： 详细介绍LonWorks, KNX, BACnet等传统楼宇自动化和智能家居有线通信协议的原理、帧结构、拓扑特性、应用范围及优势。分析其在新建项目中的适用性。 无线通信技术： Wi-Fi： 分析Wi-Fi在智能家居中的应用，包括其传输速率、覆盖范围、功耗、安全特性及与现有网络的集成。重点讲解802.11ax（Wi-Fi 6）等新标准的优势。 Zigbee： 深入解析Zigbee协议栈，包括其低功耗、自组网、Mesh网络特性，讲解其在传感器网络、低功耗设备控制中的重要作用。分析其与Mesh路由器的配合。 Z-Wave： 阐述Z-Wave的特点，包括其低功耗、高可靠性、Mesh网络以及在全球范围内的认证情况，对比其与Zigbee的异同。 蓝牙（Bluetooth）： 介绍蓝牙及其低功耗版本（BLE）在智能家居中的应用，如设备配网、近场控制、可穿戴设备联动。讲解蓝牙Mesh的组网能力。 Thread： 探讨Thread协议作为IPv6基础的低功耗、低带宽无线网状网络协议，及其在Matter生态系统中的地位。 NB-IoT/LoRa等： 分析这些低功耗广域网技术在特定场景下的应用，如远程抄表、环境监测等。 互联互通标准： 重点介绍Matter（原名Project CHIP）标准，解析其在解决不同品牌设备兼容性问题的关键作用，以及其基于Thread、Wi-Fi等协议的实现方式。 API与SDK： 讲解如何通过API（应用程序编程接口）和SDK（软件开发工具包）实现不同设备、平台之间的数据交换和功能调用。 第二部分：智能家居核心技术与应用模块 第四章：智能感知与环境监测 传感器技术： 环境类传感器： 温度、湿度、光照、空气质量（PM2.5、CO2、VOCs）、噪音等传感器的原理、选型与应用。 存在与运动类传感器： PIR（被动红外）传感器、微波传感器、超声波传感器、摄像头（人脸识别、行为分析）的原理、安装与配置。 安防类传感器： 门窗磁传感器、烟雾/燃气报警器、漏水传感器、紧急呼叫按钮等。 健康类传感器： 睡眠监测、心率监测、体温监测等传感器的集成。 数据采集与预处理： 讲解传感器数据的采集周期、采样率、滤波算法、校准方法。 情景识别与联动： 如何通过多传感器融合，识别用户当前的行为模式（如离家、睡眠、阅读、观影），触发相应的场景联动。 第五章：智能照明控制 LED照明技术： 介绍LED的优势、驱动方式、调光调色原理（PWM、0-10V、DALI）。 智能开关与调光器： 分析各种智能开关（零火线、单火线）、调光器、调色温器的技术特点。 无线照明控制： Zigbee、蓝牙Mesh在智能照明中的应用，实现分组控制、场景模式、远程控制。 日光感应与存在感应联动： 如何结合传感器，实现根据自然光强度和人员存在自动调节灯光亮度和开关，达到节能舒适的目的。 场景化照明设计： 针对不同活动（如用餐、阅读、观影、睡眠）设计个性化的灯光效果。 第六章：智能安防系统 智能门锁： 指纹、密码、刷卡、NFC、蓝牙、远程开锁等多种解锁方式的技术原理及安全评估。 智能摄像头： 室内外摄像头、门铃摄像头、全景摄像头的功能特性，包括云存储、移动侦测、双向语音、夜视功能。 入侵检测系统： 门窗传感器、人体红外感应器的联动报警机制。 环境安全监测： 烟雾、燃气、漏水报警器的联动与远程通知。 紧急求助与联动： 一键报警、SOS功能，以及与其他安防设备（如警报器、声光报警）的联动。 隐私保护与数据安全： 讲解摄像头数据加密、本地存储选项、访问权限管理等。 第七章：智能影音与娱乐系统 智能音箱与语音助手： 分析主流智能音箱的语音识别、自然语言处理（NLP）能力，以及其作为家庭控制中枢的作用。 智能电视与流媒体： 智能电视操作系统（Android TV, tvOS等）的功能，与第三方内容服务对接。 多房间音频系统（Multi-room Audio）： 如Sonos、AirPlay 2等技术，实现音乐在不同房间的同步播放与独立控制。 家庭影院自动化： 窗帘、投影仪、幕布、音响系统的联动控制，一键进入观影模式。 红外遥控扩展： 智能红外遥控器如何学习和模拟传统家电红外信号，实现对非智能设备的控制。 第八章：智能家电控制 智能插座与开关： 实现传统家电的远程控制、定时开关、电量统计等功能。 智能空调与温控系统： 远程控制、模式调节、睡眠模式、能耗优化。 智能冰箱、洗衣机、扫地机器人等： 分析其智能化功能，如远程状态监控、故障诊断、预约模式。 家电互联互通： 探讨不同品牌家电的互联互通挑战与解决方案（如通过Matter）。 第九章：智能能源管理与节能 智能电表与能耗监测： 实时监测家庭总用电量及各电器单独用电量，分析用电习惯。 智能温控与HVAC系统： 学习用户习惯，自动调节室内温度，结合天气预报实现最优节能策略。 太阳能与储能系统集成： 智能管理家庭能源的生产、存储和消耗，实现峰谷电价优化。 节能场景模式： 如“离家节能模式”、“睡眠节能模式”，自动关闭不必要的电器。 数据可视化与报告： 提供详细的能源消耗报告，帮助用户识别节能潜力。 第十章：智能窗帘、遮阳与环境调节 智能窗帘电机与轨道： 无线控制、定时开关、与光照传感器联动。 智能百叶窗/卷帘： 根据日照角度自动调节，优化室内采光与温度。 新风系统与空气净化器： 自动运行，根据室内空气质量自动调节模式。 智能加湿器/除湿器： 根据室内湿度自动调节，维持舒适湿度。 第三部分：智能家居系统设计、实现与实践 第十一章：用户体验（UX）与人机交互（HCI）设计 需求分析与场景梳理： 如何深入理解用户需求，提炼出实际可用的智能家居场景。 APP界面设计原则： 简洁、直观、易用，考虑不同年龄段用户的操作习惯。 语音交互设计： 优化语音指令的识别率、响应速度和反馈机制。 个性化与自动化： 如何让系统根据用户习惯自动学习和调整，提供更个性化的服务。 用户反馈与迭代： 建立用户反馈渠道，持续优化系统功能和用户体验。 第十二章：智能家居系统集成与部署 布线改造与网络规划： 如何评估现有家庭网络环境，进行必要的布线改造（网线、电源线、预留管线）。 设备选型与兼容性测试： 如何根据项目需求选择合适的设备，并进行兼容性验证。 系统配置与调试： 详细步骤讲解智能网关、各类设备的配网、参数设置、自动化规则的配置。 分布式部署与集中管理： 在大型项目中如何实现设备的分布式安装与统一管理。 系统稳定性与故障排除： 常见的系统故障排查方法和解决方案。 第十三章：智能家居安全与隐私保护 网络安全： Wi-Fi安全： WPA3加密、访客网络隔离。 设备安全： 固件更新、弱密码检测、安全认证机制。 数据传输加密： TLS/SSL协议在数据传输中的应用。 网关与云平台安全： 防火墙、入侵检测、访问控制。 物理安全： 摄像头隐私遮蔽、防窥模式。 隐私政策与合规性： 讲解数据收集、存储、使用相关的法律法规（如GDPR, CCPA），以及如何设计符合隐私政策的系统。 用户权限管理： 细粒度权限控制，确保家庭成员的访问安全。 第十四章：智能家居的市场与商业模式 不同形态的智能家居服务： DIY市场、全屋智能定制、地产精装修配套。 商业模式分析： 硬件销售、增值服务（云存储、数据分析）、平台订阅。 行业标准与认证： 了解相关行业标准和认证体系，如CCC、CE、FCC等。 项目案例分析： 选取国内外成功的智能家居项目进行深度剖析，总结经验。 第十五章：未来展望与挑战 AI在智能家居的深度应用： 预测性维护、主动式服务、情感化交互。 边缘智能与联邦学习： 如何在保证隐私的同时，提升本地化AI能力。 跨平台互操作性： Matter标准的发展及其对行业的影响。 人机共生的智能家居： 如何让智能家居更好地服务于人类的健康、幸福与可持续发展。 技术伦理与社会影响： 探讨智能家居发展可能带来的伦理问题和对社会结构的潜在影响。 本书力求通过理论与实践相结合的方式，引导读者理解智能家居的底层逻辑，掌握核心技术，并能独立完成智能家居系统的设计与实施。每章都包含丰富的图示、流程图、代码示例（或伪代码）以及实践建议，旨在成为智能家居领域从业者、爱好者、学生以及相关研究人员的宝贵参考。

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拿到这本书时，我最大的感受是其**内容的体系化构建**，它不像某些教科书那样知识点散落，而是构建了一个清晰的知识脉络。我重点阅读了其中关于**工业物联网（IIoT）在能源管理系统中的集成架构**这一章节。这一块的叙述逻辑性极强，从底层传感器的选型标准、数据采集的协议（如OPC UA和MQTT的对比应用），到中层的数据清洗与边缘计算，再到顶层的云端大数据分析平台，每一步的过渡都自然且合乎逻辑。作者对不同通信协议的优劣势分析得非常透彻，特别是针对高带宽、低延迟要求的场景，给出了非常实用的配置建议，这一点在其他强调基础理论的书籍中是很难找到的。而且，书中穿插了大量的“案例剖析”，这些案例并非虚构的理想化场景，而是基于某个特定行业（例如，某个大型制造企业的中央空调系统优化案例）的真实数据模拟，这极大地增强了可读性和实用价值。对于任何希望将理论知识转化为实际生产力的人来说，这种“从问题到解决方案”的叙述方式，比单纯的公式推导要有效得多。它真正做到了理论联系实际，让人读完后能立即思考如何将这些架构应用到自己手头的项目之中。

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我翻阅的这部分内容，重点聚焦于**新能源并网系统的动态稳定性控制**。这部分内容的技术深度是相当可观的，绝非入门级的科普读物可以比拟。作者在讨论虚拟同步机（VSM）控制策略时，深入探讨了不同惯量控制参数对电网暂态过程的影响，并引入了先进的鲁棒控制理论来设计滤波器的参数，以应对电网阻抗的随机变化。其中有一段关于**高阶系统状态观测器**设计的论述，引用了卡尔曼滤波的扩展形式，并对其在非线性系统中的收敛速度进行了蒙特卡洛模拟验证，这些都表明了作者在理论研究上的深厚功底。更难得的是，作者在给出这些尖端理论后，并没有止步于此，而是紧接着讨论了在实际逆变器硬件平台（如基于FPGA的实时控制系统）上实现这些算法时所面临的**计算资源限制和量化误差**问题，并提供了几种实用的工程近似解法。这种将最前沿的学术成果与最实际的工程约束相结合的处理方式，体现了作者既有科学家严谨的头脑，又有工程师务实的作风。

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这本书给我留下的最深刻印象，是它在**标准规范和行业发展趋势**方面的整合能力。我查看了其中关于电气安全与电磁兼容性（EMC）的章节。这不是简单地罗列IEC或GB标准编号，而是将标准背后的**物理原理**做了深入的剖析。例如，在讨论传导抗扰度时，书中详细解释了共模和差模干扰的路径分析，并配有实际电路板布局的“红线”分析图，指出了哪些走线方式极易引发EMC问题。对于工程人员来说，这种“知其所以然”的知识比死记硬背标准条款要重要得多。此外，书中对未来几年**高压直流输电（HVDC）技术在柔性直流（LCC-HVDC）与电压源（VSC-HVDC）技术路线上的竞争与融合**进行了前瞻性的分析。它不仅对比了两者的技术特点，还从经济性、电网适应性等多个维度进行了量化预测。这种将历史发展、现状分析和未来趋势打包呈现的叙事方式，极大地拓展了读者的视野，让人能站在更高的维度去理解和规划自己的专业发展路径。

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这本书的封面设计，初看之下，就给我一种非常专业且严谨的感觉。那种深蓝与灰白的搭配，透露出一种沉稳的气息，仿佛预示着内容本身的扎实。我尤其欣赏它在细节处理上的用心，比如封面上那种微小的纹理处理，拿在手里的时候，指尖能捕捉到一种独特的触感，这让它区别于市面上那些光面印刷的普通教材。内容上，虽然我手里这本没有直接接触到你所提到的“电器控制原理及其应用”的具体章节，但从其整体的排版风格和章节目录的逻辑跳跃性来看，它显然是一本面向工程实践的工具书。我翻阅的部分着重于**现代电力电子器件的故障诊断与预测性维护**，其中对于IGBT和MOSFET在不同负载条件下的热特性分析，描述得极为细致，图表和实测数据的结合非常到位，这对于现场工程师来说，绝对是宝贵的参考资料。书中花了大量的篇幅去讲解如何利用示波器和高级数据采集卡对开关电源的瞬态响应进行捕捉和分析，涉及到了许多高频信号处理的前沿知识，这显示了作者团队对于行业最新动态的紧密追踪，而不是仅仅停留在基础理论的重复上。这种深度和广度兼备的特点，使得它在同类书籍中显得尤为突出，让人感觉作者不仅仅是在“教书”，更是在“传授经验”。

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这本书的排版设计，可以说达到了**教科书级别的美学高度**。我必须承认，我是一个对视觉体验要求比较高的人，很多技术书籍因为内容密度过大，导致阅读起来十分吃力。然而，这本书在版式布局上展现了极高的专业水准。字体选择上，正文字体清晰锐利，图注部分则采用了略微加粗的无衬线字体，确保了即便是快速浏览，关键信息也能被大脑迅速捕捉。特别是那些**复杂的逻辑图和流程图**的绘制，简直是一门艺术。它们不是简单的线条和方块堆砌，而是使用了分层的颜色编码和箭头指向，即使是初次接触某个复杂控制流程的新手，也能通过图例快速理解其工作机制。我特别赞赏的是，作者在引入复杂数学模型时，都配有详细的**图形化解释**，例如对拉普拉斯变换在时域和频域表示的对比，通过三维立体图进行了直观展示，这极大地降低了理解门槛。整体来看，这本书不仅是知识的载体，更是一种优良的阅读体验，它让长时间的深度阅读不再成为一种负担，反而成了一种享受。

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