本课题设计的是一套物联网全屋智能家居，在家里安装多种传感器，可以在手机上云端查看家里的状态以及远程开关灯，门锁，开关窗、窗帘，智能浇水等，实现全屋智能方便人们生活。 该装置通过传感器实时传输家里的各种状态，数据至Arduino Mega2560开发板上，并通过esp8266模块实时传输到手机上，同时人们也可以在手机上实时发出指令，例如，开灯，拉开窗帘，开门等智能指令实时传输回开发板上，实现所发出的功能。该装置具有全屋智能化，操作便捷，结构简单等特点，极大地便利了人们的生活,改善人们的生活质量，顺应现代化发展潮流，具有较好的市场应用前景。
关键词：全屋智能家居，智能化，物联网，生活便捷，Arduino Mega2560，esp8266，传感器，云端控制
引言
1.1 研究背景
随着居民生活水平的不断提高，家庭消费能力的持续增强，人们对于生活品质尤其是生活便捷程度的要求也随之提高，人们对居住环境条件的要求也越来越高，智能家居慢慢成 为人们普遍追求的产品，但因为智能家居行业产品生产无标准化与生产成本过高，导致 智能家居并不常见。智能家居系统的核心部分是其控制系统，如何使其功能更满足人们的生活需求是该领域研究的热门话题之一。再者，人们对室内生活条件的要求越来越高，因此越来越多的人重视每 一个家庭成员在室内生活的舒适感、安全感与便捷性，从人们生活需求来说，智能家居 行业必定会快速发展。当前国内市面上的智能家居价格十分昂贵，并且设计规格并未 严格统一化，导致了智能家居大部分只能存在高档社区或者高档娱乐消费场所，所以智 能家居还只能让少部分人使用，因此本文设计一款成本低、小功耗、功能较为齐全的人机交互型智能家居控制系统。[1-5]相比于传统的需要人们手动开关的家居，智能家居则只需要在手机上操控，无论人在哪里，只要有网络都可以操控。例如，当人们急着出门，忘记关闭煤气时，煤气传感器就会识别到泄露的煤气，并发出警报传输回我们的手机上，提醒我们及时关闭，防止意外的发生。
1.2 研究目的与意义
随着社会信息化，智能化的加快,其在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的家居用品设计理念提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的享受观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是基础功能，更多的是智能化。
所以，本课题构建了一套物联网智能家居。为家居生活提供便利，改善人们的生活质量，尽可能的从人的角度出发，满足人的需求，充分体现了“以人为本”的设计理念。因此，这是一项非常实用的家用装置，有十分重要的现实意义和广阔的应用前景。借此，使人们生活水平不断提高，为人们的生活带来便捷，节约了人们的时间成本。
2.研究内容及方法：,
2.1 问卷调查
就以上想法，我们简单做了一个调查。首先，我们调查了不同年龄不同职业的人群，其中78.3%人家中都有智能家居，其中绝大部分是仅有部分的家居智能，而全屋制的智能家居仅有13.3%的比例。其次，超过81.2%的人希望能够有一套全屋的智能家居，并且认为值得拥有。当中，普遍人认为全无制智能家居的到来使居家生活更加便捷舒适，一部分人也认为全无智能家居还能为他们的生活带来安全的保障和健康的作息。而还有20%的人则认为智能家居全屋化还是很繁琐，并不能提供实质性便利。其中，价格昂贵，安全性能无保障，操作不便和仪器保养后期工作复杂，是主要的问题。由此可见，智能家居总体上有较好的发展前景，但一些技术上的产品问题仍需解决和有待进一步发展。
2.2 设计原理
基于此，本课题设计了一套物联网全屋智能家居，设计期望可实现的功能：语音识别，指纹识别、rfid刷卡识别开关门，温湿度检测（可在云段查看），灯（可在云端控制），esp32cam实时监控屋外动态（可在云端看），烟雾报警（云端可看），天然气泄漏报警（云端可看），窗帘控制（可在云端控制），智能浇水。
具体元件如下：Arduino mega 2560开发板（图2），ld3320语音识别（图3），AS608指纹识别外观图（图4），湿度传感器DHT11原理图和外型图（图5），esp32cam摄像头模块（图6），CO检测模块、H2检测模块（图7），PM2.5检测模块（图8），水泵（图9），MP3播放模块（图10），舵机（图11），步进电机（图12）
具体电路图（图1）
Arduino Mega 2560开发板（图2）
ld3320语音识别（图3）
AS608指纹识别外观图（图4）
湿度传感器DHT11原理图和外型图（图5）
esp32cam摄像头模块（图6）
CO检测模块、H2检测模块（图7）
PM2.5检测模块（图8）
水泵（图9）
MP3播放模块（图10）
舵机（图11）
步进电机（图12）
全屋智能家居的核心是Arduino mega2560开发板的自动控制系统，Arduino mega2560开发板是一款具有简单软件和硬件的开源平台。通过设计开发，编译，写程序上传到Arduino mega2560开发板中，最后实现全自动控制的作品。
3.研究结果与讨论
3.1 结果分析
经过一系列的问卷调查等研究发现，现在人们普遍家里都是只有部分的智能家居，比如家里有一盏智能灯，一个智能开关等，很少有人拥有一套全屋智能家居，但人们普遍希望自己拥有一套全屋智能家居。针对此现象，本研究设计的物联网智能家居能有效解决以上问题，满足人们的心愿。
本课题以物联网智能家居为研究对象，制作出语音识别，指纹识别、rfid刷卡识别开关门，温湿度检测（可在云段查看），灯（可在云端控制），esp32cam实时监控屋外动态（可在云端看），烟雾报警（云端可看），天然气泄漏报警（云端可看），窗帘控制（可在云端控制），智能浇水的一套物联网全屋智能家居，体现了以人为本的思想，极大改善了人们生活。本课题可做出实体产品，具有可行性及实践性，具有巨大的市场潜力，本课题的开展具有一定的现实意义。这种形式的全屋智能家居，很好的适应了当今社会人们的需求。
3.2实物模型展示
整体效果图
4.展望
随着社会经济水平的发展，现在人们的生活追求自动化，家装要求的档次越来越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技术得到了广泛应用，本课题研究把握市场动态，顺应时代主题，设计的全屋智能家居满足人们的心愿，方便了人们的操作。能满足市民的使用要求，具有积极的推广应用价值。该装置结构简单，操纵便捷，具有较好的市场应用前景。
5.参考文献
[1] 朱晨 武汉邮电科学研究院硕士学位论文《基于 Arduino Mega 2560的智能家居控制系统的实现》
[2] 李翔. 智能家居信息安全关键技术的研究[D].长安大学,2015.
[3] 王晓东. 基于 STM32 和 ZigBee 的智能家居下位机系统的研究与设计[D].曲阜师范 大学,2015.
[4] 孙润. 基于 WiFi 智能家居的网关设计[D].西安工业大学,2015.
[5] 吴晓,周建平,梁楚华,许燕.物联网技术在智能家居中的应用研究[J].物联网技 术,2012,2(11):71-73.