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智能化技术基础第6章简单的智能化系统设计

目录发现可以改进的元素智能化系统设计的步骤智能控制系统需求分析空气质量检测系统设气监测系统设计05

6.1发现可以改进的元素

6.2智能化系统设计的步骤0102需求分析系统设计总体设计详细设计建立原型详细设计

需求分析1、智能化系统的数据获取系统2、智能化系统的控制系统3、智能化系统的智能处理中心4、智能化系统的通信系统5、其他相关内容需求分析的内容需求分析面临的困难1、用户无法清晰描述需求2、需求自身常常变动3、不同的人对需求的理解有偏差

系统设计1、总体设计首先，根据智能化系统的需求，明确智能化系统的组成结构和它们的功能。其次是确定智能化系统各组成部分之间的相互关系及其关联方式。最后，要从以下几个方面评价总体设计：(1）是否满足了全部需求。(2）是否在预算范围内。(3）技术路线是否清晰。(4）设计方案是否可行。(5）是否便于维护。

系统设计2、详细设计在详细设计阶段，需要完成每一个部分的具体实现方式。一般认为智能化系统是由智能处理中心、数据获取系统、控制系统和通信系统四大部分组成的。有时会将控制系统和数据获取系统融为一体，结合起来进行设计。(1）智能处理中心。(2）数据获取系统。(3）控制系统。(4）通信系统。3、建立原型原型是智能化系统的实现模型，用于评估系统性能和进一步完善智能化系统。在完成系统设计，进行正式实施之前，建立原型是十分重要的步骤。

智能控制系统需求分析本节以窗户的改进为例，经过需求分析确定需求如下：1、如果家中的一氧化碳或者二氧化碳浓度过高，则需要开窗透气，并打开风扇促进室内空气的流通；如果监控到有陌生人在窗户附近，则启动报警器，向保安和主人报警。——空气质量检测系统2、如果温度适宜，无风无雨，则自动打开窗户；如果遇到温度太高或者太低，或者有风或者有雨，则自动关闭窗户。——天气监测系统

空气质量检测系统设计1.方案设计目标：如果家中的一氧化碳或者二氧化碳浓度过高，则需要开窗透气，并打开风扇促进室内空气的流通；如果监控到有陌生人在窗户附近，则启动报警器，向保安和主人报警。（1）数据获取系统通过一氧化碳检测器和二氧化碳检测器，获取家庭空气检测情况的数据；通过摄像头，获取安全异常情况的数据。根据用户家庭户型布局，确定在车库和各个房间安装一氧化碳和二氧化碳检测器，在楼顶各面墙适当位置安装摄像头。如果监控到异常情况，则启动报警器，向保安和主人报警。（2）智能处理中心使用家庭网关充当智能处理中心，将家庭网关安装在房屋中央的位置

空气质量检测系统设计（3）控制系统智能处理中心向风扇、窗户、报警器发出相应信息，实现控制。控制规则：如果一氧化碳检测器报警或者二氧化碳检测器报警，则打开窗户、风扇开到最高档；如果一氧化碳检测器报警或者二氧化碳检测器报警消除，则关闭窗户和风扇；如果摄像头监控到有陌生人，则报警。（4）通信系统各部件通过无线方式，连接到智能处理中心。

空气质量检测系统设计建立原型系统（1）连接设备，注册IOT服务器

空气质量检测系统设计建立原型系统（2）配置条件，实现规则

空气质量检测系统设计建立原型系统（3）设置环境参数，测试原型系统

天气监测系统设计——基于家庭网关目标：如果温度适宜，无风无雨，则自动打开窗户；如果遇到温度太高或者太低，或者有风或者有雨，则自动关闭窗户。（1）数据获取系统通过温度检测器获取空气温度；通过风力检测器获取风力数据，根据水位检测器获取降水情况。（2）智能处理中心使用家庭网关充当智能处理中心，将家庭网关安装在房屋中央的位置。（3）控制系统家庭网关读取各检测器数据，根据规则向窗户发出控制信息。

天气监测系统设计——基于家庭网关规则：如果温度高于28度或者低于23度或者水位检测器大于0或者风力检测器不为0，则关闭窗户；如果温度低于28度并且高于23度并且水位检测器等于0并且风力检测器为0，则打开窗户。（4）通信系统各部件通过无线方式，连接到智能处理中心。

天气监测系统设计——基于家庭网关建立原型系统（1）连接设备，注册IOT服务器

天气监测系统设计——基于家庭网关建立原型系统（2）配置条件，实现规则

天气监测系统设计——基于家庭网关建立原型系统（3）设置环境参数，测试原型系统

天气监测系统设计——基于MCU和传感器目标：如果温度适宜，无风无雨，则自动打开窗户；如果遇到温度太高或者太低，或者有风或者有雨，则自动关闭窗户。（1）数据获取系统通过温度传感器获取空气温度；通过风力传感器获取风力数据