论文基于机器学习智能家居系统设计和实现是关于机器学习方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关机器学习 周志华 pdf论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：近年来,随着人们生活水平的提高和智能手机的普及以及机器学习的快速发展,使得传统家居有了计算的能力.智能家居就是在家用电器中布置各种传感器设备,这些传感器设备能够实时的监控家中的各种环境,比如温度传感器能够检测家中的温度,湿度传感器能够检测家中的湿度等等,这些传感器检测到的数据会定时的发送给服务器,服务器接收到数据之后经过相应的处理之后将处理的结果返回给人们的手机端,手机端得到数据之后以可视化的模式展示给用户,用户可以实时的监控家中的环境,在机器学习的基础上,可以最大程度的利用系统中的各种数据,提供更安全,更舒适的家居环境.
关键词：人工智能 智能家居 神经网络 专家系统
引言
智能家居的设想人们无从追溯,一直以来,人们对舒适的环境,智能的家居都抱有憧憬,但是一直都没有实现,然而这些在上世纪八十年代,一些设想变成了现实.
目前,随着技术的不断成熟,传统的家居也朝着智能化的方向发展,家居中布置各种不同功能的传感器,比如温度传感器,湿度传感器,光传感器,这些传感器在家居环境中检测不同的环境信息,通过网络相互联通,从而形成了家居网络系统,使得普通的家居通过网络连接在一起,用户可以在智能终端设备上实时的进行调控,智能家居的功能不仅限于家居本身的实用,更重要是作为家庭环境中的安全卫士.由此可见,智能家居的普及是一种必然的趋势,它给人们生活带来了极大的便利,同时,也保障了人们的生活安全.
一、智能家居系统现状分析
如今,人们已经在智能家居的实现上又有了显著的突破,海尔在所有智能家居企业中表现的尤为突出,它将传统的传感硬件设备安装在家居中,在这个基础上通过互联网进行相互的连接,使得家居之间的联系更加的密切,从而实现了物物相连,用户可以在手机等终端设备上实时的看到家用电器的状态,可以实时的对其进行监控.因此,有了智能家居,人们能够享受更加便捷安全,高品质生活.
当然,在智能家居探索的路上,不可避免的会遇到种种困难,现如今,由于我国机器学习,人工智能等这些学科起步比较晚,技术支持不够,因此目前,我国对智能家居系统的了解还不是很到位,并没有形成相对较为成熟的技术,智能家居的使用范围还不是很广泛,目前,我国对于智能家居的研究还处于初级阶段,还需要进行相应的沉淀.
二、智能家居的功能
(一)功能
智能家居相比于传统家居有着更智能的功能,其功能主要包括智能监控系统,智能灯光控制系统,智能电器控制系统,背景音乐系统,视频对讲系统,家庭影院系统,智能控制系统.
智能监控系统：对于一个家庭来说,安全总是放在第一位的,随着人们居住水平的提高,现在越来越重视自己的财产安全,人身安全等等,同时,社会的快速发展使得城市的人口流动性极具增加,城市的社会治安有了新的挑战,智能家居中增加了监控系统的功能,在面对陌生人入侵,煤气泄漏,火灾等情况时能够及时的通知主人,主人就可以通过手机等终端进行相应的布防.
智能灯光控制系统：智能灯光主要对家居采取模块化结构设计,通过手机对全宅灯光进行智能化的管理,可以通过遥控或者手机对灯进行相应的开关,调光,同时能够智能化的调节用电功率,最大程度的减少消耗.
智能电器控制系统：电器控制采用弱电强电的方式,通过红外线或者协议信号控制,电话,电脑,手机等就可以实现遥控定时控制,实现对家中饮水机,插座,空调,地暖的定时控制,方便而又节能.
背景音乐系统：它是一种新型的音乐系统,会根据你的心情智能的调控放置的音乐,也可以随时的通过手机去选取你喜欢的音乐进行播放.
智能控制系统：智能控制系统就是智能家居系统的核心,是所有家居的中枢神经所在,它是所有家用电器以及家中环境调控的中心,用来控制家居周边设备协调运行,极大节约了成本,提高了家居运行的效率.
(二)架构
如上图,智能家居主要分为五个部分,分别是服务器,网络基站,节点,互联网,个人电脑和手机.下面分别介绍一下这四个部分的主要功能.服务器是整个系统中的核心部分,通常布置在云服务器当中,服务器主要是集中处理请求者发送的请求以及对请求者发送的数据进行相应的处理,智能家居系统以服务器为主体,智能家居的节点收集环境信息传输给网络基站,再由网络基站传输信息给服务器,从而完成两者间的信息交互.网络基站主要就是接收结点或者服务器,手机,电脑传输的数据,主要的功能就是实现zibee协议到tcp/ip协议的转换,节点传输给服务器的数据,在链路中进行传输,使用的协议是zibee协议,这些数据使用的协议无法在互联网上进行传输,因此必须要经过网络基站进行协议的转换,相应的从手机端,电脑端,服务器端传送给节点的指令也需要经过网络基站,实现tcp/ip协议到zibee协议的转换,才能在节点的链路中进行传输.节点实质就是各种传感器设备,主要用来收集环境的信息,定时的将数据传输给网络基站,实现协议的转换后通过互联网传输给指定的服务器,互联网就是信息世界和物理世界的桥梁,主要就是实现数据的传输.个人电脑和手机可以通过连接互联网,服务器会定时的将数据返回给手机电脑等终端设备,智能设备后台系统接收到数据之后,要将数据以可视化的方式呈现给用户,用户收集到数据之后,同样可以对智能家居中的传感器发送一系列指令.
三、相关技术
(一)机器学习
机器学习是近年来最热门的学科之一,机器学习就是让机器模拟人工学习的一门学科,目前已经广泛应用到了各个领域中,机器学习的基本结构主要由外界的环境,学习单元,知识库以及执行单元组成,首先外界需要提供一些专业的信息以及大量已有的数据,系统要根据学习单元建立完善的知识库,而后,在用户给系统相关参数后,系统会根据相关参数推算出执行任务,并将结果返回给用户的同时将结果反馈给学习单元,优化知识库,提高系统的自我学习性能.
(二)机器学习模型
1.监督学习
监督学习就是在已知所需样本参数级的情况下,使用给出的数据集,数据集中主要包含输入的数据和预期的输出,按照预设的函数,在给定样本参数的情况下,根据函数计算出想要的结果.监督式学习最大的特点可以控制误差范围,当人们给定训练模式的时候,计算机会通过特定函数,对输出结果进行预测,并计算出误差值,如果误差值太大,计算机会分析各项参数,并不断的进行调整,直到误差范围在可控的范围之内.
2.无监督学习
无监督学习,也叫做非监督学习.相比于监督学习,无监督学习不需要给计算机设置明确的目标,只需要计算机自动学习去完成一定的任务,其主要的特点就是输入的数据没有人为的标注,计算机通过数据分析,把相关的数据整合到一起,就是所谓的聚类分析.
四、总结和展望
本文就智能家居系统的设计和實现进行了一定的研究,论文首先介绍了智能家居的发展历程以及研究的现状,第一部分简要的分析了如今智能家居中存在的问题,目前,由于技术的发展,提出了人工智能和传统家居相结合,通过人工神经网络,传感器等硬件设备,设计出一个新兴的智能家居系统,第二部分主要介绍了智能家居中使用的技术,主要介绍了机器学习的概念,以及目前常用的两种模型,监督学习模型和无监督学习模型,第三部分主要介绍了智能家居的功能以及智能家居中无线网络的系统架构,以及系统如何运作,数据如何传输这样一个过程.
通过介绍,智能家居的出现极大便利了人们的生活,当然,目前来说,如何将机器学习更好的应用到智能家居中依旧是人类需要一直探寻的问题,相信经过人类不断的深究,会迎来更加智能的机器学习时代,为我们生活提供极大的便利.
总结:这是一篇与机器学习论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
参考文献：
1、 互联网时代下的可交互式智能家居系统设计 摘要：针对家庭生活存在的各种安全隐患，本设计主要对检测火源，可燃气体与外部入侵警报等家用安全问题提出解决方案。设计使用STC89C52单片机控制。
2、 热水器远程智能控制系统设计 摘 要： 设计了一种热水器远程控制系统，该系统借助机智云自助开发平台，通过ESP8266wifi模块将控制器接入云端。控制系统选用STM32F1。
3、 基于微信控制的智能家居系统和设计 摘要：提出了一种利用微信控制智能家居的物联网系统，传感层采用了Zigbee技术、传输层使用WIFI技术、Internet和移动通信技术，应用层利。
4、 基于移动互联网智能灌溉系统设计和开发 摘 要：随着科学技术的快速发展，移动互联网等高新技术被广泛应用在农业领域，进一步推动了现代化农业的发展。我国将保障粮食安全、加快现代农业发展作为。
5、 智能小区与智能家居系统应用 摘 要：生活水平的改善推动了建筑行业的发展，而科学技术水平的提高则推动了智能化产品的出现，当经济发展遇上科学技术，这两个不同的领域共同催生了一个。
6、 基于物联网第三方智能物流系统设计 摘 要：随着科学技术的不断进步和发展，物流在发展过程中也融入了大量的高新技术，从而改变了物流发展的现状，大幅度提高了物流行业的工作效率。其中，对。