智能寢室

　　摘要：智能寢室系統是智能化控制學生寢室的一套解決方案，為優化寢室環境設計。在功能上，它分為門禁、空氣調節、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，它由網關、室內傳感器包、室外傳感器包、床位節點、調光燈、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，提高學生的生活質量。

　　引言

　　智能家居系統現在主要圍繞著“家庭”來進行，對于廣大學生來說，寢室就是學生的“家”。寢室的結構與環境與個人家庭有很大的區別。基于此，想要重新審視智能家居系統，按照寢室的現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，根據學生的生活習慣，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的光線強度，如果室內光線昏暗，寢室內的燈會自動開啟。

　　1.2 空氣調節單元

　　空氣調節單元是整個設計的創新點之一，通過空氣調節單元，希望智能寢室能夠自動調節寢室空氣環境，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，需要實現自動開窗通風、自動化空調調節、加濕器和空氣凈化器控制。提升空氣質量成本最低的方式是開窗通風，智能寢室將比對室內外溫濕度值、空氣PM2.5值，如果室外環境較為適宜，將自動開窗通風。此外，智能寢室還增加了一個雨水傳感器，如果檢測到持續的有水信號，將自動控制關窗。特別是，室外環境不能達到要求，智能寢室通過檢測室內濕度和PM2.5值來控制加濕器和空氣凈化器的開關，通過檢測室內溫度，控制空調的溫度、風速等。

　　1.3 自適應燈光

　　自適應燈光是對調光燈應用的新構想，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。為實現這一功能，智能寢室使用LED調光燈作為每個人床頭臺燈使用，在調光燈開啟時，傳感器會檢測室內的色溫值，智能寢室將調節調光燈的顏色，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。由于有了空氣調節單元PM2.5傳感器的支持，防火單元將直接使用其數據，如果數據異常，防火單元將觸發報警。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，系統將再次檢測確認以避免誤差，如果依舊異常，將觸發報警。干簧管傳感器檢測到異常時，將立即觸發報警。觸發報警時，除了有報警音，智能寢室還將通過互聯網將推送消息發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、調速之類的功能。這一想法的實現需要協議制定聯盟和各廠商協作推進，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，學校和老師可以直接將通知下達到各寢室，通知內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、飲水機等用電器，幫學生開門。同時，它還觸發一個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，防盜系統將自動打開。在刷卡開門后，防盜系統會自動關閉。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，自動調暗已打開床頭燈，并開啟空氣調節單元。