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智能家具論文范文1
一、現狀
在美國約有四萬戶家庭安裝了智能家居系統，而在新加坡有三十多個住宅小區約五千戶的家庭在家中安裝了智能家居系統。智能家居系統是通過網絡信號和主控收發器，將家居中的生活設備、安防設備、傳感器等集合到一起的一個全面的互聯網家居的控制系統。
中國在2000年出臺的一項方案中提到，將建設智能化小康小區列入國家重點發展方向。據悉，國家將“智能家居”確立為技術創新重點專項計劃，并投資將近15個億用于支持該項目。國家建設部也提出要求，到2010年時，我國大中城市中，智能家居系統要普及超過半數的家庭。但在目前，實際情況卻不容樂觀。當前，市面上也出現了多種以智能家居為噱頭的產品，但實現模式基本大同小異，且在“智能化”這一重點方面較為薄弱，只有極少的產品可以根據用戶的行為進行自動定制，達到“智能化”。
二、關鍵技術介紹
1. 用戶軌跡算法
用戶軌跡這個概念經常用于對用戶行為數據的獲取方面。事實上，用戶的一切操作、一切行為都能反映出這個用戶的行為模式與生活習慣，甚至還能推斷出多個用戶之間的人際關系。
2.帶權平均數
帶權平均數，或稱加權平均值。它的計算方式是：將每個數乘以它們對應的權重，先將各數相加求出總合，再以綜合除以總的單位數。帶權平均數的平均數大小不同于傳統平均數，它不僅取決于每一個數值的大小，還取決于每個數值在綜合之中所占的比重，即權重。在帶權平均值中，若n個數x1，x2，…， xn的權分別是w1，w2，…， wn，x=—就成為n個數的加權平均值。
3.專家系統
專家系統是人工智能領域中一種常見的智能推理系統。專家系統由4個部分構成，即推理機（推理程序）、規則庫（用戶信息及專家知識歸納）、事實庫（結論）、動態數據庫。其中專家系統中最關鍵的就是規則部分，專家系統中的規則是從領域內的專家多年累積的知識與經驗中提煉總結得出的，因此能夠解決一些較為復雜的、因素繁多的、只有領域內的具備一定水平的專家才能解決的問題。
三、智能家居系統中的算法與應用
針對目前已有系統中常見的幾個問題：
（1）大部分智能家居系統不具備 “智能”功能，只能實現部分設備的遠程操作、設備的定時操作等普通的功能。
（2）目前智能家居的智能程度不足，無法適應用戶行為習慣的變化，難以與用戶的日常生活習慣相匹配。有時，智能算法生成的結果遇上了現實環境情況的不符，也沒有進行修正，繼續運行設備導致了能源上的大量浪費。
（3）智能家居系統模式不夠輕盈靈便，以往智能家居系統固化在設備之中，屬于C/S架構，這種架構導致用戶數據采集麻煩，軟件算法版本更新迭代復雜煩瑣。
本系統針對這些問題，應用以上幾種算法，提出了解決辦法。以下為該系統的業務流程圖。
首先，對每一次的用戶操作都會通過用戶軌跡算法進行采集整理，進而產生一次用戶軌跡記錄。在這里采用了AOP技術，即面向切面編程，此處將它作為一個日志采集的工具。
采集到的用戶軌跡數據，需要具備一些必要的、有意義的信息，例如，操作用戶的ID、操作的起始時間、操作的結束時間、設備的運行時間、操作的類型、操作的設備編號等信息，并生成一個用戶記錄存放進數據庫，用于后續的算法使用。
算法階段，需要對用戶軌跡數據的整理過濾及生成專家系統的一階規則，即初始智能任務的生成這兩個方面的問題。
在對數據處理方面，設計了采集模型對象，并從采集范圍、采樣周期、樣本時間片、樣本相似度幾個維度對用戶軌跡數據進行分割。
智能任務的生成，主要就是數據中的各項時間根據操作的設備號、操作的類型進行分類處理計算，在經過了采集模型對數據的精簡過濾后，帶權平均數的方法就可以輕松應用，通過模型過濾得到的有效信息，可以輕松得出一份智能任務列表。
到了專家系統的部分，專家系統負責對初始的智能任務列表進行二次篩選過濾。先通過與專家交互獲取到一些有價值的專業知識，開發人員根據獲得的專業知識設計出對應的合理規則，并寫入數據庫構造成規則庫。將智能任務列表放入已寫好的推理程序中，根據規則庫及一些現實情況進行分析過濾篩選，最終生成一份更加精確的智能任務列表，確保每個智能任務都是有效的、合理的。
有了智能列表之后，通過開發轉換程序，對任務進行逐個轉換，轉換成能被硬件設備識別接收的信號，存入待執行列表，等待觸發的操作。待指定的時間到達，再對設備發送執行操作。
經過以上步驟，就可以形成一個更加智能化的家居系統，同時也解決了一些令人頭痛的現存難題。
本文主要介紹了對現有智能家居系統中存在的問題進行改進、研究開發的系統。該系統在解決問題的基礎上，使用更加方便，且成本低廉。采用該系統可以構建更加智能化的生活，滿足更多人的需求，使更多的人享受到更加優質的生活。
參考文獻：
智能家具論文范文2
摘要：簡要介紹了電力線通信技術，分析了對利用電力線通信技術實現智能家居網絡的載波技術、網絡控制技術等組網關鍵問題，介紹了一種基于LonWorks技術的電力線智能家居網絡解決方案。
基于電力線通信技術的智能家居網絡系統，利用電力線通信技術通過電源插座完成家庭聯網，并為家庭網絡提供互聯網接入和多媒體音視頻業務，通過家庭服務器對接入家庭網絡的信息家電、安全系統實行監控和管理。
一、電力線通信技術概述
電力線通信技術(PLC)是把載有信息的高頻加載于電流，用電力線傳輸，通過調制解調器將高頻信號從電流中分離出來，傳送到計算機或其他信息家電，以實現信息傳遞的一種通信方式。目前PLC技術已經形成寬帶接入型與家庭網絡型兩種發展模式，家庭網絡型是指通過電力線在用戶家中組建高速LAN。這種模式的PLC只提供家庭內部聯網，即通過家庭的內部的普通電力線，進行組網連接家庭內部局域網。電力線通信技術有以下優點：信息家電可以通過電力線進行通信，無需另外布線，利用電源線實現智能家居網絡成本較低；電力網是覆蓋范圍最廣的網絡，PLC技術可以輕松地滲透到每個家庭，其應用范圍廣泛；網絡的接入點是電源插座，電源插座隨處可見，數目較多且接插方便；不需要撥號，接入電源插座即接入網絡；電力線載波通信較容易實現自動抄表、家居監控等功能。利用電力線載波通信技術實現智能家居網絡最方便。
二、電力線智能家居網絡的關鍵問題
2.1載波技術1)正交頻分多路復用技術。低壓電力線載波信道的傳輸特性的特點是具有時變性，衰減較大，而且各種干擾噪聲復雜。為提高電力線網絡的傳輸質量，電力線通信大都采用正交頻分多路復用技術(OFDM)進行調制。即將串行數據轉化為N個并行數據分配給N個不同的正交子載波，實現并行數據傳輸。這樣既可得到很高的數據傳送速率，又能夠有效地抑制碼間干擾。應用OFDM技術于電力線通信中具有明顯的優越性。OFDM頻帶不僅利用率高，而且抗干擾性強，可以克服電力線上固有的高噪聲、多徑效應和頻率衰減等現象，有效利用現有低壓電力線實現高速數字通信。2)擴展頻譜調制技術。這一技術的抗干擾和抗多徑效應也較強。因此，也有一些廠家采用這種技術開發電力通信產品。擴展頻譜調制技術在相對較寬的頻帶上擴展了信號頻譜，降低了信號的功率譜密度，降低了電磁輻射，削弱了對其他通信系統的干擾。而且接收端通過窄帶濾波技術提取有用信號，信號的信噪比很高，抗干擾性增強。另外，擴頻通信可以實現碼分多址。對于1Mbps左右的系統，應用擴頻技術就可以完全滿足傳輸容量的要求，且其設備簡單，擴頻調制方式較為經濟。當傳輸速率要求在10Mbps及以上時，擴頻技術實現起來較困難。在10Mbps及以上傳輸速率宜采用OFDM調制技術。
2.2網絡控制技術目前，家庭自動化網絡標準有許多種，較為成熟的有X210、CEBus和LonWorks等。1)X210是最早應用于家庭設備自動控制系統的。X210的控制模式為主從控制模式，信息是單向傳輸的，從控點只能接收主控點發來的信息，不能反饋。X210的系統信息的傳輸較慢(傳送一個指令需時0.883s)，抗干擾性能差，可用節點數為256個，只能用于普通家庭中的簡單控制和專項控制。但其價格十分低廉，而且安裝使用較方便，如僅組建一個簡單的家居智能網絡，可以考慮X210技術。2)CEBus是一個較完整的開放系統，美國電子工業協會(EIA)于1992年正式推出，并定為IS260/EIA2600標準。它定義了在幾乎所有傳送媒體(Medium)中信號的傳輸標準，并要求控制信號在所有的媒體中都要以相同的傳送速度(10Kbps)傳送，從而有效地避免信號傳輸中可能出現的“瓶頸”問題。CEBus的抗干擾能力比X210強，控制功能亦十分豐富。但接口技術比較復雜，價錢較貴，在中國的應用不多見。3)LonWorks是由美國Echelon公司于1990年12月開發成功的全分布式智能控制網絡技術。1997年8月，被EIA的集成家庭系統技術委員會定為家庭網絡(HomeNetworking)的標準。Lon2Works完全支持OSI的7成協議，具有良好的開放性、互操作性，其網絡系統組成以分布控制為控制模式。對于網絡家電來說，只需要將已定義的的網絡家電之間信息傳遞的語法和語義標準在應用層實現后，就能夠實現不同廠商之間產品的相互兼容。LonWorks的分布式架構使其具有獨立性，部分節點的故障不會造成系統癱瘓。LonWorks最基本的部件是同時具有通信與控制功能的神經元芯片，具有很強的通信能力和一定的數據處理能力。其抗干擾能力很強，其可靠度是這三種網絡控制技術最高的(約99.8%)，并具有完善的開發系統和工具。LonWorks的分布式架構，每一個控制裝置都可以有隨插即用的功能，減免了二次拉線造成的成本，并避免了重新布線的不便。LonWorks可擴展性強，在將來對系統升級時，可充分利用原有資源，降低升級的復雜性及成本。上述三類家庭自動化網絡技術都是各有其特點，組網時可根據實際情況進行選擇。但如果要組建一個統一的、操作性強、功能完善、可靠性高、可擴展性強的家居智能網絡，采用LonWorks技術是一個明智的選擇。
三、電力線智能家居網絡的組成
本文以LonWorks技術為基礎，采用電力線載波技術來構建家居智能網絡。該網絡以分布控制、集中管理為控制模式，其網絡系統可依靠網絡節點完成自治的控制功能，通信媒體采用電力線。主控節點與家用電腦相連，可控制從節點的功能配置并監控從節點的狀況，并且還負責與Internet的通信。通過主控節點可查看電表、水表、煤氣表的讀數，實現三表的集抄。從節點可接收從電力線傳來的控制信息，完成自治的控制功能，同時反饋家電的一些狀態信息。從節點由電力線網關、信息家用電器組成。在這個網絡系統中，電力網關是一個重要的部件，它用于對網絡信息的發送與接收。電力網關由基于LonWorks網絡系統的LonTalk網絡協議和神經芯片、電力線載波模塊和耦合電路組成。
智能家具論文范文3
關鍵詞 空間設計 空間分割 Hunt圖書館
分類號 G258.91
DOI 10.16810/ki.1672-514X.2017.04.022
Abstract This paper pays attention to the space design of Hunt Library， and describes the spatial layout， the use of color， the choice and the display of furniture and the application of high technology. Hunt Library’s smooth space layout， intelligent service environment and intimate details of service are worth studying.
Keywords Space design. Space division. Hunt Library.
圖書館室內空間設計是根據圖書館的使用性質，運用物質技術手段，創造出功能合理、舒適宜人的閱讀環境，以滿足用戶的閱讀和休閑需求的空間創造活動[1]。傳統圖書館的空間功能主要圍繞著藏書展開，在功能上也以書刊借閱為主。現代圖書館秉持平等開放的服務原則，在功能上突破了文獻的藏與用，更多關注圖書館知識與信息中心功能的實現。因此，圖書館空間的功能開始以滿足用戶需求為發展方向，力圖通過平衡與協調來創造一個提供成長的智慧環境。2013年2月，美國Hunt圖書館正式投入使用，作為現代智慧型圖書館的典型，Hunt圖書館從誕生起就備受矚目[2]。本文通過分析Hunt圖書館空間設計特點，以期為我國圖書館的空間設計提供參考和借鑒。
1 Hunt圖書館簡介
美國Hunt圖書館2013年獲得圖書館建筑獎（AIA/ALA Library Building Award），定位為單位的智囊心臟。這座以北卡羅萊納州前州長詹姆斯?B?亨特（James B.Hunt）名字命名的圖書館共七層，地下兩層地上五層，總面積205 00平方米，藏書150萬冊，能容納1700名讀者[3-4]。Hunt圖書館由Snohetta建筑師事務所設計，本著低碳環保的原則，31%的建筑材料來源于回收資源，館內采光注重自然光的使用，避免照明的浪費。Hunt圖書館在屋頂安裝太陽能輻射板，利用太陽能為圖書館提供冷氣和暖氣。此外，還利用屋頂花園和雨水花園幫助進行有效的雨水管理，美化環境的同r還能調節館內溫度濕度[5]。正如圖書館館長Susan Nutter所說，Hunt圖書館是一個對未來而不是過去負責的圖書館，需要為用戶提供的不僅是一個閱讀學習場所，更是一個集學習、研究、實驗和合作的互動式交流的地方，將利用科技的進步推動學?？蒲泻蛯W術的成長[6]。
2 Hunt圖書館空間設計分析
圖書館的內部空間設計應該以滿足并提升用戶的圖書館體驗為原則。Hunt圖書館從用戶需求出發，注重細節服務，采用開放流暢的空間布局及性格鮮明的空間元素，設計、營造出獨有的圖書館風格。其便捷智能的科技運用及人性化的家具設計，在方便用戶使用的同時也體現了圖書館的智慧化和個性化。
2.1 開放流暢的空間設置
Hunt圖書館建在一個斜坡上，平面簡潔，依地形坡度略有些偏轉[7]。為了能夠將館內空間進行合理流暢地劃分，設計師采用色彩、綠色植物及玻璃來營造出多變的空間布局。Hunt圖書館除了常規的學習區域和閱讀區域，還增設了研習室、學術辦公室、游戲實驗室、創客空間、新生代學習共享空間及一個禮堂。為了保證采光，在地面的五層中，每一層都擁有開闊明亮的中庭空間設計，利用開放式的樓梯聯系上下，不僅淡化了完全自由的立面，而且還可以為用戶提供更多的相遇和交流的機會。樓梯間、設備間、復印室、自動售賣機等自由地布置在每一層中，突破了柱網的局限，以方便用戶使用為第一原則。
Hunt圖書館的閱覽區域共有兩種，一是傳統閱覽區，二是雨庭閱覽區[8]。傳統的閱覽區域被放置在Hunt圖書館的南端，三面環繞書架，另外一面朝向湖面，大片的幕墻玻璃帶來充足的自然光線，保證閱覽區域的照明。雨庭閱覽區沒有成排的書架和古板的座椅，取而代之的是各種形狀各種擺放的舒適座椅。三個半圓的書架穿插在沙發、巴塞羅那椅、天鵝椅和高腳桌中，用戶既可以在雨庭閱覽區中自由閱讀，也可以和同伴在此討論問題，甚至還可以在沙發上曬太陽打盹。
為了最大程度地拓展用戶學習空間，Hunt圖書館設計了倉儲式書庫，以配合傳統書庫的使用。傳統書庫仍然采用開放式書架的方式，存儲近年來出版的近三萬冊圖書。倉儲式書庫名為“書蟲（BookBot）”，利用機器人存取系統自動分揀圖書，用戶只需要在交互設備上的檢索目錄系統中挑選好需要借的圖書，系統就會指使機器人找到圖書所在的位置，將圖書傳遞到取書臺，用戶憑有效證件借閱即可。
Hunt圖書館重新定義了圖書館的學習區域，為用戶提供了研習室、創客空間、實驗室以及共享空間。Hunt圖書館設置了100多間大小不同的研習室，除了配備視頻會議所需要的傳訊設備和筆記本外，室內的三面墻壁均設置為可供書寫的面板[3]。Hunt圖書館三層設置了新生代學習共享空間，共享空間里既有開闊的閱覽區，也有游戲實驗室、視覺實驗室、創意工坊及各種數字媒體的制作場所。新生代學習共享空間各實驗室之間沒有圍墻的阻隔，整個共享空間呈現出開放一體化的格局，方便用戶在不同功能區域之間轉換。
2.2 性格鮮明的空間元素設計
對于圖書館而言，不同的空間元素營造出不同的空間環境，而不同的空間環境就容易形成不同的空間性格[9]。圖書館在空間布局與設計時，需要考慮運用不同的空間元素，構建出與用戶相協調的空間環境以提升用戶舒適度。Hunt圖書館注重運用特點鮮明的空間元素裝飾內部空間，給予讀者美好的視覺享受和精神放松。
首先，在色彩的選擇和運用上，Hunt圖書館大膽并且富有個性化。黃色為樓梯的專用色彩，樓梯的扶手和階梯都涂上了鮮艷的黃色，在陽光的照射下給人眼前一亮的感覺。電梯間為藍灰色，大廳為銀白色，多媒體展示廳和臨時工作人員用房則采用紫色。不同功能區采用不同的顏色既擺脫了傳統圖書館呆板的形象，而且還能增加圖書館各功能區的辨識度，醒目地吸引目標用戶。其次，Hunt圖書館對地面的設計主要體現在兩點上：一是利用地面色彩和紋理的起伏變化來分割和連接不同的功能空間，如位于南端的傳統閱覽空間地毯選擇黃色，與樓梯的黃色相連接，增加空間的開闊感和一體感；二是利用地面上的各種標語來標識區域和進行讀者引導。再者，在圖案的設計和選擇上，Hunt圖書館秉持一貫的大膽創新風格，根據不同的空間選擇不同的裝飾圖案。例如在閱覽區，圖案的選擇以平和優雅風格為主，輔之以一些標識性的圖案。在共享空間、實驗室和創客空間中，圖案的選擇則以幽默搞怪風格為主，注重利用色彩和投影增加空間的動態感和創造性。
2.3 便捷智能的科技運用
Hunt圖書館以計算機科技的運用為基礎，力圖通過科技的力量推動學校教學和科研的進步。便捷智能的科技運用，為用戶提供了一個具有前瞻性的智慧場所[10]。Hunt圖書館對科技的運用首先體現在自動化存取系統“書蟲”上?！皶x”系統擁有18 000個書箱，依靠人機交互系統自動分揀和存儲200萬冊實體圖書。用戶既可以在圖書館局域網中借閱“書蟲”的圖書，也可以在移動設備上借閱。除了自動化存取系統，Hunt圖書館還擁有高性能的研究系統及大規模的可視化“云”。圖書館內隨處可見各種高清顯示屏，研究人員可以進行云計算和云存儲。Hunt圖書館在正門的入口處設置了一個組合型的大屏幕墻，用戶可以以觸摸的形式使用屏幕上的維基有聲百科。研習室內設置視頻會議傳訊設施，讓用戶能夠遠程參加各種會議，或者邀請其他人員參與討論之中，實現與世界各地同行同步交流。除此之外，Hunt圖書館還采用了很多其他的先進技術，如創客空間內的3D打印技術、原型建模設備、數字媒體生產設備及投影儀和便攜式移動設備等。
2.4 人性化的家具設計與陳設
家具的設計與陳列，不僅關系到用戶在圖書館的閱讀體驗，而且也影響了圖書館空間環境的整體風格。圖書館的家具主要包括了圖書館的桌椅和書架，這些家具除了具有實用功能外，還可以調節圖書館內部空間關系，轉換圖書館空間功能，從而提高圖書館空間利用率[11]。從形態上看，Hunt圖書館的書架總共有三種，一種是在雨庭閱覽區的半圓書架，一種是普通閱覽區的完全封閉式書架，還有一種是倉儲式書庫的密集書架。在雨庭預覽區中，半圓書架穿插在各桌椅中，看似隨意的布局卻能帶來一種放松自由的感覺。完全封閉式書架即傳統的上下封頂書架，分布在普通閱覽區中，配合普通閱覽區方方正正的桌椅，擺放在靠墻的位置。密集書架位于倉儲式書庫中，由一個個金屬箱組成，高度超過十米，排列緊密。
豐富多樣的各類桌椅是Hunt圖書館的重要特色，全館共有75種不同形態的1750張座椅，分布于全館的各個角落[3]。Hunt圖書館的座椅不僅具有多種形狀，在顏色上也非常豐富。如位于雨庭預覽區的沙發有黃色、紫色還有藍色，天鵝椅以紅色為主，巴塞羅那椅則是藍色的。再如休閑區的弧形沙發，藍色黃色交錯，不僅視覺上給予用戶強烈的沖擊，而且還能夠給予空間流暢的弧度感，起到空間分割的作用。
3 Hunt圖書館空間設計帶來的啟示
Hunt圖書館運用巧妙的空g設計和智能化的新技術打造了一個全新的智慧型圖書館?？偨YHunt圖書館的空間設計，其以用戶為中心的設計視角、流暢的空間布局、智能化的服務環境以及貼心的細節服務都值得我國圖書館學習。
3.1 以用戶為中心的設計視角
一般而言，圖書館的服務理念決定了圖書館的發展方向，圖書館的發展方向又決定了圖書館的空間設計[12]。以用戶需求為中心是Hunt圖書館空間設計的原則之一。從空間功能的劃分到空間元素的布置，從空間家具的設計和陳列到各種新技術的運用，這些都充分地說明了Hunt圖書館以用戶為中心的設計視角。在現代信息技術條件下，圖書館改變了藏與用的服務模式，更多地向智慧服務方向發展。因此，傳統的盡量收藏更多的書刊和實物資料的設計原則已經不再適合現代圖書館的發展，我國圖書館要轉變片面追求大館舍、大空間的思想，堅持以用戶為中心的原則，從用戶的角度去考慮空間功能的劃分和空間元素的布置，為用戶營造出更加舒適、智能的服務環境，增強用戶對圖書館的使用好感。
3.2 創新圖書館空間布局，提供社交化服務空間
圖書館的建筑空間體積龐大，服務距離、閱覽效果、活動空間布局等諸多因素都應該考慮在內[13]。Hunt圖書館在進行空間功能劃分時注重整體空間的流暢性和連接性，各個功能分區突破了柱網的限制，巧妙地運用了色彩、植物和玻璃進行空間劃分和連接。再者，將圖書館打造成集學習、研究、實驗和合作的互動式交流場所是Hunt圖書館的服務愿景。因此，在空間功能布局上，Hunt圖書館更加注重學習和交流場所的設置，為用戶提供具有社交屬性的服務空間。作為承擔著科研服務的學術性機構，圖書館在空間設計上要注重分割出群體活動所需要的空間，設置研習室、會議場所、討論室及實驗室等，讓用戶能夠利用圖書館的空間資源開展沙龍、小組討論和實驗設計等活動。同時，圖書館在空間設計時還應該設置足夠的綠化和休閑空間，利用這些元素巧妙地連接各個功能分區，增加圖書館空間的流暢性和整體性，為用戶營造出輕松休閑的閱讀環境。
3.3 營造智能化和自助化的服務環境
現代信息技術的運用，不僅能夠增加圖書館的科技感，還能夠將圖書館打造成學術科研平臺，吸引更多的用戶利用圖書館資源。作為用戶學術研究不可或缺的部分，圖書館在進行空間設計時要注重運用現代信息技術，為用戶營造智能化和自助化的服務環境。以Hunt圖書館為例，自動存取系統的使用讓Hunt圖書館成為一個“看不到書”的圖書館。各種高清顯示屏的運用，讓用戶能夠在圖書館內自由地進行云計算和云存儲。還有游戲實驗室和創客空間內的設備，實現用戶從創意構想到成品展示的過程。除了對一些信息技術進行運用外，圖書館還應該注重對節能新技術的運用，如太陽能技術、自然水冷系統、智能化樓宇管理系統等。利用這些新技術不僅能夠起到節能環保的作用而且還可以節約圖書館建設成本，為圖書館帶來良性循環。
3.4 注重人文關懷，關注細節設計
注重人文關懷是圖書館服務的基本原則之一，人文關懷不僅體現在圖書館提供的平等公平服務上，還體現在圖書館的一些細節服務上。為了給用戶營造出輕松自由的閱讀環境，Hunt圖書館給用戶提供75種不同形態的座椅。在研習室中，Hunt圖書館用懶人沙發代替了傳統的方正型桌椅，用戶可以更加放松地討論和學習。再者，為了避免書架太高用戶拿不到最頂層的圖書，Hunt圖書館嚴格控制閱覽室中的開放式書架高度，避免因為書架的高度給用戶帶來麻煩。我國圖書館在一些空間元素的設計和選擇上，也要注重人文關懷，將細節服務發揮到最佳狀態。如在標識的設計上，要充分考慮圖書館的建筑風格、空間規模、地理位置和色系字號等因素，做到標識清晰醒目。在圖書館家具的選擇上，要盡量選擇符合人體工學的家具，讓用戶能夠在更舒適的環境中閱讀。此外，圖書館還應該設置一定數量的無障礙服務設施，為特殊用戶群體提供更加貼心的服務。
4 結語
Hunt圖書館以用戶為中心的理念貫穿其空間設計的各個方面，本文以Hunt圖書館的空間設計為研究對象，分析了Hunt圖書館的空間布局、色彩的運用、家具的選擇與擺放及高科技的運用。經過分析可知，Hunt圖書館流暢的空間布局、智能化的服務環境及貼心的細節服務都值得我國圖書館學習。國內圖書館在進行空間設計時要樹立以用戶為中心的設計觀念，創新圖書館空間布局，提供社交化服務空間，利用高新技術營造出智能化和自助化的服務環境，注重人文關懷和細節服務。
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智能家具論文范文4
【關鍵詞】智能家居；泛在性；垂直切換；實時性
A Vertical Handoff Solution in Heterogeneous Wireless Networks for the Use of Smart Home
LIAO Wen-jin
（College of Communication & Information Engineering Nanjing University of Post & Telecommunition， Nanjing Jiangsu 210003，China）
【Abstract】Aimed at the need of the ubiquitous control of smart home system by multi-mode terminal， this paper uses vertical handoff in the current remote control system and introduces a heterogeneous wireless vertical handoff solution. The key point of this solution is that vertical handoff is divided into near-end handoff and far-end solution， considering the terminal’s mobility and position. The near-end handoff solves the problem of terminal authentication and packet loss when changing from WLAN or WCDMA to Zigbee. The far-end handoff provides a best network and can improve the real-time control for multi-mode terminal visiting smart home system by mobility- adaptive handoff algorithm.
【Key words】Smart home；Ubiquity；Vertical handoff；Real time
0 引言
當前移動蜂窩網絡技術、無線局域網技術以及無線個域網技術被廣泛使用，多無線網絡覆蓋與終端多?；挂苿咏K端具備了多網絡接入能力。在此情況下，擁有多模終端的用戶希望泛在（任何時間、任何地點）控制智能家居系統，采用像GSM網絡[1]這種單一的網絡模式已不能滿足多模終端遠程控制智能家居系統的需要。
目前智能家居系統控制的實現方案多集中在家庭側，通過在家庭網關上實現家庭內部無線網絡與Internet的互聯互通來達到控制的目的[2-3]。這些方案雖然利用家庭無線網關解決了內外無線網絡協議間轉換的問題，卻沒有考慮多模終端泛在控制的應用場景。在異構無線網絡環境下，多模終端會基于所處的無線網絡環境及位置自主地進行網絡選擇或垂直切換，以期獲得最佳的網絡服務。因此本文將垂直切換技術應用到智能家居系統控制中，設計一種垂直切換方案，以支持多模終端泛在控制智能家居系統的應用場合。
1 異構網絡切換結構
本文以基于Zigbee技術組網的智能家居系統為例，將Zigbee、WLAN及WCDMA作為多模終端遠程訪問智能家居系統的三種異構無線網絡接入方式。圖1給出了一種實現智能家具系統泛在訪問與控制的異構網絡切換結構。
圖1 網絡切換結構
該切換結構基于多模終端位置將垂直切換分為遠程端切換和近程端切換。遠程端切換主要針對多模終端遠程訪問控制智能家居系統的需要，積極主動地感知所處網絡環境與狀況的變化，及時觸發網絡切換，從而為多模遠程訪問智能家具系統始終提供最佳的網絡狀態與連接服務。近程端切換主要針對多模終端從外部進入到家庭網絡環境（Zigbee網絡），出于網絡費用的考慮而由WLAN或WCDMA切換到Zigbee網絡的情況。
2 近程端切換方法
2.1 網絡切換的考慮
當多模終端由WLAN或WCDMA向Zigbee網絡切換時，存在著兩個問題：一是切換的認證問題，即多模終端在網絡切換前后的身份認證問題；二是切換所帶來的丟包問題，這主要是由于切換時的網絡暫時中斷引起的。
針對上述兩個問題，這里提出基于網關協助的網絡切換方法，即由家庭網關實現多模終端身份認證與丟包重傳。網關為每個訪問智能家居系統的多模終端提供唯一的ID并為開辟一個數據暫存區。當切換發生時，網關會將到該多模終端的數據暫存，多模終端進入Zigbee網絡后會向網關請求認證其ID，網關確認后，將對應的暫存數據通過Zigbee網絡發送給該終端。
2.2 網絡切換觸發機制
為了保證多模終端切換并接入到一個穩定的Zigbee網絡，將Zigbee網絡的鏈路質量指示LQI作為觸發切換的指標。
當多模終端發現Zigbee網絡時，以周期T對網絡的LQI信息采樣，獲得n個采樣值。用樣本均值表征網絡的狀況水平：
■ =（■LQIi）/n （1）
可以切換到Zigbee網絡的條件如下：
■>LQIo 切換■≤LQIo 不切換 （2）
其中LQIo表示Zigbee網絡可接入的LQI最小值。
3 遠程端切換方法
遠程端切換的目標是為遠程控制智能家居系統的多模終端，提供最佳的網絡連接，以提高遠程控制的實時性。接收信號強度（Received Signal Strength， RSS）作為網絡狀況的表征常被用為網絡切換的判決指標。終端通過掃描無線網卡RSS的變化來觸發切換，其切換常采用一種固定閾值的切換算法[4]?？紤]到終端的移動性，這里提出了一種移動自適應的網絡切換算法。
3.1 網絡發現
網絡發現是整個切換過程很重要的一步?？紤]到WLAN覆蓋范圍小而WCDMA覆蓋范圍大，因此在網絡發現階段多模終端主要通過掃描無線網卡發現附近可用的WLAN為切換過程提供網絡選擇。這些可用的WLAN構成了一個候選網絡集合C。論文[4]采用了固定閾值與遲滯電平來選擇一個無線網絡進入C的方法。但是該方法缺乏對網絡穩定性的考慮，當多模終端選擇接入到一個不穩定的無線網絡時，極易產生乒乓效應，降低了切換的效率。為此，這里引入網絡波動度作為選擇一個網絡進入C的判斷指標。
多模終端定期掃描無線網卡，對其周圍的WLAN以周期T進行均勻采樣，樣本序列記為（RSS1，RSS2，L，RSSN） 。對于每一個WLAN，RSS的波動度S計算公式為：
S=■RSSi-■/ N （3）
式中■為對應WLAN的RSS樣本均值，它體現的是網絡當前RSS的平均水平。
對于某個WLAN，判斷它能成為一個候選網絡的公式如下：
S
其中σo為RSS的穩態閾值，它表示MT進行正常通信所能忍受的最大網絡波動。
3.2 網絡切換判決
3.2.1 當前服務網絡為WCDMA時的切換
考慮到WCDMA的帶寬低，因此多模終端在移動的過程中總是試圖切換到帶寬高的WLAN。在這種情況下，觸發切換的條件是發現是否有可用的WLAN，主要的依據是判斷C是否為空。若C不為空，則選擇■最大（距離終端最近）的WLAN作為切換的目標網絡。
3.2.2 當前服務網絡為WLAN時的網絡切換
為了使切換算法具有移動自適應性，這里定義了一個閾值動態調節因子：
ΔRSS=RSS1×α■ （5）
其中RSS1為調節系數，k為比例因子，v為終端移動速率。（RSS -■）反映了終端移動行為，（RSS-■）>0說明其在做接近AP的運動，此時切換并不那么緊迫，因此ΔRSS給個較小值；相反，終端正在遠離AP，速度越快，切換越緊迫，因此ΔRSS給個較大值。
網絡觸發切換的條件如下：
RSS
切換時，當C為空時或終端速度多快時（v>vo）將直接切換到WCDMA網絡，否則將從C中選擇切換的目標網絡。
3.3 網絡切換執行
切換執行是當切換觸發時，多模終端向網關進行注冊并獲取注冊確認的過程。整個注冊過程完成終端身份的認證與數據傳輸通道的變換。當多模終端首次訪問智能家居系統并認證通過后，網關為其分配一個唯一ID號。切換時，網關利用ID識別終端身份，防止未授權的訪問。多模終端發現新的接入點之后通過動態IP地址分配協議獲取新的IP地址，然后向網關發送包含ID與IP地址的注冊數據包，網關進行確認之后，多模終端將數據發送的通道切換到新的接入點上，完成切換過程。
4 結束語
本文在現有的智能家居遠程控制系統中引入了垂直切換機制，設計了多模終端在近程端與遠程端的網絡切換方法，滿足了多模終端泛在控制智能家居系統的應用需求。此外，本文提出的切換方案雖然是針對智能家居應用提出的，但同樣也適用于像智能交通、智能農業與智慧醫療等物聯網的其他應用場合，因此具有較好的應用價值。
【參考文獻】
[1]鄭一力，李勝，王永澤，等.一種遠程無線智能家居控制系統[P].中國專利，CN102880158A，2013-01-16.
[2]滿莎，楊恢先，彭友，等.基與ARM9的嵌入式無線智能家居網關設計[J].計算機應用，2010（9）：2541-2544.
[3]郭穩濤，何怡剛.智能家居遠程控制系統的研究與設計[J].計算機測量與控制，2011（9）：2109-2112.
智能家具論文范文5
【關鍵詞】 App圖標；原型理論；突顯性；相似性；后天習得；應用
一、相關知識
1、App圖標和設計形式
（1）App圖標。App是Application的簡稱，常用于表示智能手機、平板電腦上的第三方應用程序。[1]App圖標一般由“圖形”或者“圖形”和“文字”共同構成。點擊（或觸屏）App圖標即可進入相應的應用程序?？梢?，App圖標是智能手機、平板電腦實現人機交互的第一個入口，對于應用程序的傳播和推廣至關重要。
（2）App圖標的設計形式。目前App圖標的設計形式主要分為兩種：扁平化和擬物化。[2]①App扁平化圖標。App扁平化圖標，是摒棄高光、陰影、透視感等效果，通過抽象、簡化、符號化的設計元素來表現的。界面上極簡抽象、矩形色塊、大字體、光滑、現代感十足。App扁平化D標交互核心在于功能本身的使用，去掉了冗余的界面和交互。業界普遍認為扁平化形式的圖標正式推出是在2012年秋季，微軟了“新一代的操作系統Windows 8”。這是一款顛覆傳統界面設計風格的操作系統，摒棄了擬物化圖標，而采用扁平色塊與文字內容及圖形結合展示每一款應用，意圖消弱交互過程中用戶理解圖標這一步驟。[3]②App擬物化圖標。擬物化形式的圖標，是模擬現實物品的造型和質感，通過疊加高光、紋理、材質、陰影等效果對實物進行再現，也可以適度變形和夸張，界面模擬現實物體，交互方式也模擬現實生活的交互方式。擬物化圖標屬于智能手機、平板電腦傳統的圖標設計形式，目前主要用于游戲類App的圖標之中。
2、原型理論
原型理論是由美國心理學家Eleanor Rosch 與其他學者們在1970年建立的。[4]它是認知科學中的一種分級歸類模式，即同一范疇的成員不是由共同的表征決定的，而是由原型與邊緣成員之間的家族相似性決定的；范疇的邊界是模糊的。原型理論所說的原型就是一個概念范疇或語言范疇中最具有突顯性、代表性的成員，所有其他成員與原型具有相似性。[5]
Eleanor Rosch 1975 的論文“語義范疇的認知表征”中，描述了如下的實驗：她請了 200 位美國大學生，問他們下列哪些項目是“家具”這個概念范疇的好例子？結果顯示如下。
1-椅、2-沙發（sofa）、3-躺椅（couch）、......、50-火爐（stove）、54-冰箱（refrigerator）、60-電話（telephone）。這樣的排序表明：當我們想到“家具”這個概念范疇的時候，常常提起“1-椅、2-沙發（sofa）”。因為它們是“家具”這個概念范疇中最具有突顯性、代表性的成員。
雖然人們可以從文化細節上區別這份清單，但重點在于這樣的范疇內分級現象，是在所有文化中都存在的。進一步的證據顯示，在實驗中范疇內的某些項目比起其他項目更特別，這些證據包括了：
A.反應時間：更具原型性的項目的作答反應時間較短。
B.提示：以高層次范疇（上層）提示以后，在受測者比較兩個字詞的相同性時，確定的速度比較快。
C.示例：要求受測者說出一些范疇的示例時，越具備原型性的項目越常被提到。
二、APP圖標設計中原型理論的應用
1、“突顯性”的應用
原型理論認知上的“突顯性”是指當提到一個范疇時，人們首先想到的是這個范疇的原型成員。因為原型成員較其他成員更具這個范疇的特性、最容易識別。
（1）形狀和顏色。對于APP圖標，人們首先是視覺上的感知，即形狀和顏色。依照原型理論，在許多不規則的多邊形中，“規則的正方形、圓形、三角形”最具認知上的突顯性。也就是說，無論順序如何排列、放置在何處，人們一眼就能分辨出這些形狀，即它們是辨認某一類形狀的原型成員；黑色和白色是人眼最具分辨能力的色彩，色相環中的互補色在顏色搭配上最具人們認知的突顯性。這些規則都是我們在設計App圖標時應該考慮的。特別是在扁平化App圖標的設計中，對于突顯性應用的尤為突出。扁平化圖標設計的第一個要素就是“極簡”，即追求簡潔、簡單、易于識別，反對使用復雜的、不明確的元素。因此在設計時，應當盡量使用由“規則的正方形、圓形、三角形”所構成的圖形，配色上盡量使用人眼分辨能力較強的配色方案。也就算說，構圖和配色上盡量使用相關概念范疇中的“原型”。這樣設計出來的APP扁平化圖標，雖然線條簡潔、顏色簡單，但是由于采用了“原型成員”的形狀和配色，依然可以準確的表達圖標所代表的意義，便于瀏覽者快速識別。
（2）出現的高頻性。對于APP圖標，人們對其的感知還有一個重要的方面，即APP圖標的代表物是否具備“出現的高頻性”。代表物出現的頻率愈高，人們對其就愈熟悉，經驗也就愈多，對其的認知度也就愈強，也就是其“突顯性”愈強。因此我們在進行APP圖標設計時，其代表物要具有“出現的高頻性”。
比如，我們要設計一個與“中秋節”相關的App圖標。首選的代表物一般是“月餅”圖案或者“月餅”和“圓月”組成的圖案。因為“月餅”和“圓月”是人們提到“中秋節”這個概念時出現頻率最高的“代表物”，即“中秋節”概念范疇中的“原型”。如果我們選擇“玉兔”作為代表物，而“玉兔”只是“中秋節”概念范疇的“邊緣成員”，也就是在人們提到“中秋節”這個概念時它出現的頻率較“月餅”和“圓月”低，將它作為“中秋節”相關的App圖標代表物顯然不如“月餅”和“圓月”恰當。
2、“相似性推理”的應用
原型理論中，范疇是由該范疇成員之間的相似性決定的。當呈現新的成員時，根據范疇特征匹配可以估算出它與原型的相似性。在進行APP圖標的設計中，“相似性推理”主要用于一族APP圖標設計的一致性和某一個APP圖標代表物的組合設計上。
（1）一族APP圖標設計的一致性。在設計一族APP圖標時，首先要考慮到的是應該有利于培養用戶的使用習慣。作為用戶，他們也是希望盡可能快地進入潛意識習慣，將注意力集中在自己所要做的事情上。因此設計智能手機、平板電腦的一族APP圖標時，要注意保持形式上的一致性。比如，設計開機界面的一族APP圖標，雖然它們代表的App不同，但是它們的尺寸和設計風格都應該保持一致性，而且內容相近的App圖標應該排列在一起。顯然，這種一致性的設計正是原型理論中范疇成員之間“相似性推理”的應用，它能幫助用戶很快進入潛意識習慣，方便用戶使用。
（2）某一個APP圖標代表物的組合設計。有時我們進行某一個APP圖標代表物的組合設計，也需要用“原型理論中范疇成員之間的相似性”。比如我們設計一個“天氣預報”App的圖標，可以使用“一朵云彩”為代表物，但是總覺得僅用它來表現“天氣預報”這個概念，其力度還是有所欠缺，因此需要再找一個代表物與其組合。根據“原型理論中范疇成員之間相似性”，我們可以在“天氣預報”這個概念的范疇里去找其它成員，比如找“20℃”這樣的字圖案與“一朵云彩”圖案進行組合。于是一個比較完美的“天氣預報”App圖標代表物的組合設計就出來了。這也就是說，由于“范疇成員之間存在相似性”，將范疇內的成員進行組合，提高概念的表現力度。
3、“屬性的后天習得”的應用
經典范疇理論認為：范疇的邊界是明確的，范疇具有閉合性。范疇內所有成員地位相等。特征（屬性）具有先天性。而原型范疇理論認為：范疇的邊界是不明確的，范疇具有開放性。范疇成員之間的地位是不相等的，具有家族相似性。原型樣本的屬性是后天習得的。
顯然，對于普通大眾來講，對于許多概念范疇的認知都是遵循“原型理論”關于“源自生活經驗”、“與原型相似匹配”這樣的認知分類規律進行的。只有專業人士才有可能對其本專業有“經典范疇理論”的分類能力。所以，進行APP圖標設計時，遵循“原型理論”的“原型樣本的屬性是后天習得的”性質，應該是更貼近普通大眾的認知習慣，按此規律設計的APP圖標才會得到更廣泛的認可。
三、結語
隨著互聯網技術的飛速發展以及智能手機的普及，人們的各種消費（購物、繳費、訂票、學習、參與活動等）都可以全天候的通過智能手機、平板電腦的App進行。App圖標是實現人機交互的第一個入口，App圖標設計的成敗直接關系著相應的應用程序是否能得到較好的傳播和推廣。本文所論述的將認知科學中“原型理論”關于概念范疇的“突顯性”、“相似性推理”、“屬性的后天習得”原理應用于App圖標的設計之中，也是我們經過多年大量反復的實驗之后得出的經驗總結，它們無疑會對App圖標設計者有較強的理論指導意義和實用價值。隨著科技的進步和社會的發展，App圖標設計也應與時俱進不斷改進，這樣才能更好地促進相應的App廣泛的傳播和推廣。
【參考文獻】
[1] 楊夢園.App廣告的互動設計研究[D].浙江理工大學，2014.
[2] 高鵬，楊正.論UI設計中的扁平化與擬物化[J].美術教育研究，2014（10）60.
[3] 馮奇輝.UI設計理念變革探索研究[D].東北師范大學，2014.
[4] 梁曉波，李勇忠.原型理論對外語教學的啟示[J].外語教學，2006（4）67-73.
[5] 史厚敏.原型理論的認知機制[J].湖南文理學院學報（社會科學版），2006（01）132-135.
【作者簡介】
王曉迎（1963-）女，西安思源學院副教授，研究方向：設計藝術學.
智能家具論文范文6
關鍵詞：數控；夾具；設計
1.引言
很多企業為了能夠盡早的研發出新型產品并將其面向市場，要求企業的制造也不斷更新，要及時的更新換代，淘汰舊的產品。所以目前所擁有的傳統意義上的夾具已經不能夠完全買足人們的需要，目前在行業制造中數控機床得到了大量是運用。所以針對于數控機床專用家具的設計進行研究顯著很有必要，能夠進一步的提供機械生產以及制造的速率能夠更好為機械行業所服務。
2機床夾具設計
2.1機床夾具設計基本要求
我們在對機床夾具進行設計的時候首先要明確其基本的要求，針對于機床夾具設計所遵循的原則大體可以分為五大類，首先我們要確保零部件的加工精度，其次還需要針對制造的速率有所保障，在其次還要保持很好的工藝性以及使用性能。最后需要對其成本進行嚴格的控制盡可能是成本降到最低。
2.2設計夾具總圖
完成以上機構步驟之后我們開始針對于夾具的總體圖進行設計，其中包括比例的使用，以及針對于外形或者輪廓的設計，在對夾具總圖設計的最后一步還需要對公差進行相應的確定。
2.3鎖芯零件夾具設計方案
本論文所研究的鎖芯零部件如圖1所示
本次設計所需要的零部件加工要求為尺寸8mm的四個平面統削，我們在對鎖芯零部件進行設計之前還需要針對于其夾具類型進行確認，同時還需要明確該夾具可以一次性加工零部件的數量。我們在對其加工數量進行確認的時候，首先要明確在數字控制自動編程的系統中我們要盡可能的要求機床加工時間足夠大，因為加工的時間越長則效果越好，然而我針對于零部件的裝夾以及拆卸的r間要做到進不能的減少，只有這樣才能夠很好的提高工作速率，同時也能夠在很大程度上降低工人的工作強度。
T=M*n*T1+3000/n*T2+T3 （1）
其中T表示所需要加工的時間 ；M表示所需要加工的次數；n表示一次性能夠加工的零件個數
t1表示加工一個零部件的時間；t2表示機床停止時間；t3表示裝夾時間
建立數學模型y=minF（n）；約束條件為：m*n=300，n>1，m>1
采用MATLAB對其進行編程：min=m*n*tl+（3000/n）*t2+t3；
m*n=3000； m>l； n>l；
得出結果為：
Local optimal solution found.
Obj ective value： 0.000000
Extended solver steps： 5
Total solver iterations： 8
Variable Value Reduced Cost
M 26.33330 0.000000
N 113.9242 0.000000
T1 0.000000 3000.000
T2 0.000000 26.33329
T3 0.000000 1.000000
Row Slack or Surplus Dual Price
1 0.000000 -1.000000
2 -0.4905587E-03 0.000000
3 25.33330 0.000000
