智能寢室

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

　　引言

　　智能家居系統(tǒng)現(xiàn)在主要圍繞著“家庭”來進行，對于廣大學生來說，寢室就是學生的“家”。寢室的結構與環(huán)境與個人家庭有很大的區(qū)別?；诖?，想要重新審視智能家居系統(tǒng)，按照寢室的現(xiàn)實需要進行重新構想，使學生寢室智能化，進而改變學生的生活。

　　1 設計

　　從功能的角度出發(fā)，根據(jù)學生的生活習慣，智能寢室應該有以下幾個部分：

　　1.1 門禁單元

　　在學校里，學生頻繁往來于教室與寢室，忘帶鑰匙時有發(fā)生。但學生卡或飯卡一般都會放在錢包里隨身攜帶。所以設計了刷卡門禁，刷學生卡或飯卡來開門。為增加人性化程度，在開門的同時，光線傳感器會檢測室內(nèi)的光線強度，如果室內(nèi)光線昏暗，寢室內(nèi)的燈會自動開啟。

　　1.2 空氣調(diào)節(jié)單元

　　空氣調(diào)節(jié)單元是整個設計的創(chuàng)新點之一，通過空氣調(diào)節(jié)單元，希望智能寢室能夠自動調(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，需要實現(xiàn)自動開窗通風、自動化空調(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，智能寢室將比對室內(nèi)外溫濕度值、空氣PM2.5值，如果室外環(huán)境較為適宜，將自動開窗通風。此外，智能寢室還增加了一個雨水傳感器，如果檢測到持續(xù)的有水信號，將自動控制關窗。特別是，室外環(huán)境不能達到要求，智能寢室通過檢測室內(nèi)濕度和PM2.5值來控制加濕器和空氣凈化器的開關，通過檢測室內(nèi)溫度，控制空調(diào)的溫度、風速等。

　　1.3 自適應燈光

　　自適應燈光是對調(diào)光燈應用的新構想，眾所周知，色溫對人眼有很大的影響。對學生而言，在寢室看書時，健康的色溫能夠起到保護視力的作用。為實現(xiàn)這一功能，智能寢室使用LED調(diào)光燈作為每個人床頭臺燈使用，在調(diào)光燈開啟時，傳感器會檢測室內(nèi)的色溫值，智能寢室將調(diào)節(jié)調(diào)光燈的顏色，給予一個光補償，從而補償出最適宜的色溫水平。

　　1.4 防火防盜單元

　　由于寢室空間相對較小，又同時容納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。在紅外熱釋電檢測到異常后，系統(tǒng)將再次檢測確認以避免誤差，如果依舊異常，將觸發(fā)報警。干簧管傳感器檢測到異常時，將立即觸發(fā)報警。觸發(fā)報警時，除了有報警音，智能寢室還將通過互聯(lián)網(wǎng)將推送消息發(fā)送至寢室成員的手機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際環(huán)境設計，學生寢室的主體就是“床位”。床位單元在外觀上就是一個鍵盤，安裝到每個床位的床邊，這樣學生可以在自己的小空間里控制寢室的一切。在床位單元上，加入了對個人小電器的控制功能。這算是我們對智能家居未來發(fā)展的一種展望。我們希望，在未來，生活中的各種用電器都會有一個與之對應的通用協(xié)議和通訊標準，那時候，只要學生買回一臺小風扇(舉個例子)，學生只需一鍵與學生的床位單元配對，即可通過床位單元的預留按鍵對小風扇進行諸如開關、定時、調(diào)速之類的功能。這一想法的實現(xiàn)需要協(xié)議制定聯(lián)盟和各廠商協(xié)作推進，雖任重道遠，但這前景無限。

　　1.6 通知單元

　　通知單元將改變下達通知的方式，通過郵件系統(tǒng)，學校和老師可以直接將通知下達到各寢室，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，對應一個按鈕，適用于寢室里最后一個離開的人，按下后，智能寢室將幫學生關閉正在運行的空調(diào)、飲水機等用電器，幫學生開門。同時，它還觸發(fā)一個30秒左右的延時，此延時的目的是給學生充足的時間離開寢室，延時過后，防盜系統(tǒng)將自動打開。在刷卡開門后，防盜系統(tǒng)會自動關閉。睡眠模式功能：這同樣對應一個按鈕，按下后，智能寢室將關閉寢室電燈，自動調(diào)暗已打開床頭燈，并開啟空氣調(diào)節(jié)單元。