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什么是智能家居 “智能家居”這個詞目前已經被廣泛引用，很多的安防廠商、樓宇對講廠商都聲稱自己是智能家居廠商。那么到底什么是智能家居？我認為智能家居就是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術（3C），建立一個由家庭安全防護系統、網絡服務系統和家庭自動化系統組成的家庭綜合服務與管理集成系統，從而實現全面的安全防護、便利的通訊網絡以及舒適的居住環境的家庭住宅。智能家居是IT技術（特別是計算機技術）、，網絡技術、控制技術向傳統家電產業滲透發展的必然結果。由社會背景之層面來看，近年來信息化的高度發展，通信的自由 化與高層次化，業務量的急速增加與人類對工作環境的安全性、舒適性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大為增加，在科學技術方面，由于計算機控制技術的發展與電子信息通信技術的成長，也促成了智能家居的誕生。 在智能家居系統規劃中，智能家居系統遵循的總體規劃原則應該是"以人為本"，也可以說是以管理和服務為本，這是貫穿整個系統規劃的中心思想。智能家居的集成設計絕不是圍繞著各式各樣的設備展開，這樣會變成“以設備為本”，但人不是設備的奴隸，設備是為人服務的。智能家居的智能化設計應該始終站在使用者的角度進行設計，智能家居的實際使用者和服務對象可分成以下3類： 住戶——智能家居中的“上帝”，最終服務對象，他們的服務費用支出是智能家居服務者的主要收入來源，同時也是智能家居系統的直接用戶； 社區管理人員——以社區的物業管理者為主，包括保安管理人員和信息服務管理人員，是智能家居的管理者和服務提供者，他們的素質高低和對智能家居系統的熟悉掌握程度直接影響智能家居系統的實際使用效果； 社會資源部門——包括社區周邊商戶、社區網絡提供運營商、公安消防和醫療部門以及其他與社區生活密切相關的可以通過數字城市網絡與智能家居系統相連的部門。該類用戶可能牽涉到所有與住戶生活相關的部門，在未來數字城市中，他們對智能家居的貢獻更大程度上依靠整個社會環境的建設，包括相關的管理服務體系和發達完善的社會網絡。 值得強調的是，在智能家居的各個組成部分的實際規劃設計中必須緊扣這三類用戶的實際需求去展開規劃和設計，這樣才能充分體現“以人為本”的總體規劃原則。 1、 小區智能化的核心是家庭智能化 小區的智能化，涉及小區的周邊、小區內以及住戶家庭的智能化：在智能化住宅小區的周邊及內部設置安全防范系統，并在家庭內設置可視對講、防盜報警控測器、緊急求助和報警按鈕、可燃氣體探測報警等家庭安全防范系統，設置三表（或四表）出戶計量系統，家電控制以及電視、電話和計算機網絡服務，為住戶需求的高速通信提供可能。家庭智能化部分與信戶生活息息相關，不但滿足了住戶生活的舒適性、便利性，改善住戶居住環境，提高住戶生活水平，改變住戶生活方式，是小區智能化的核心。 家庭內大多數的子系統和設備都以通過智能家庭網絡聯網實現自動化。相信不久的將來，甚至日常器具也可以通過增加其內在智能，在網絡上發送信息。統一的網絡結構和控制平臺，靈活的接入方式，高可靠性和兼容性，低成本，提供舒適、安全和高效的家庭環境，是研究智能家庭網絡的目標。 2、智能家居集成平臺系統 2.1、家庭智能終端 智能家居是指利用先進的計算機技術、網絡通信技術、綜合布線技術，將與家居生活有關的名種子系統，有機地結合在一起，通過統籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通的家居相比，智能家居不僅具有傳統的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的空話生活空間；還由原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優化人們的生活方式，甚至為各種能源支出節約資金。智能家居的基本目標是：將家庭中各種與信息相關的通信設備，家用電器和家庭保安裝置通過有線或無線的方式連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或者異地的監視、控制和家庭事務性管理，交保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。 2.1.1 家庭智能終端的主要功能 作為小區智能化系統的核心，智能家居平臺系統通過其核心設備――家庭智能終端來實現家庭智能化的功能。家庭智能終端是智能家成的心臟，通過它實現系統信息的采集、信息輸入、信息輸出、集中控制、遠程控制、聯動控制等功能。 家庭智能終端的功能一般包括如下幾個方面： （1） 家庭安防：安全是居民對智能家居的首要要求，家庭安防由此成為智能家居的首要組成部分。家庭安防報警、門窗磁報警、緊急求助報警、燃氣泄漏報警、火災報警等。當家庭智能張端處于布防狀態時，紅外探頭探測到家中有人走動，就會自動報警，通過蜂鳴器和語音實現本地報警；同時，報警信息報到物業管理中心，還可以自動撥號到主人的手機或電話上。 （2） 可視對講：通過集成與顯示技術，家庭智能終端上集成了可視對講功能，無需另外設置室內分機即可實現可視對講的功能。 （3） 遠程抄表：水、電、氣表的遠程自動抄收計費是物業管理的一個重要部分，它的實現解決了入戶抄表的低效率、干擾性和不安全因素。 （4） 家電控制：家電控制是智能家居集成系統的重要組成和支持部分，代表著家庭智能化的發展方向。通過有線或無線的聯網接口，將家電、燈光與家庭智能終端相連，組成網絡家電系統，實現家用電器的遠程控制。 （5） 家庭信息服務：物業管理中心與家庭智能終端聯網，對住戶發布信息，住戶可通過家庭智能終端的交互界面選擇物業管理公司提供的各種服務 （6） 增值服務：通過家庭智能終端可以實現網上購物，視頻點播等增值服務。 2.1.2 智能家居平臺系統的技術特點 智能家庭網絡隨著集成技術、通信技術、互操作能力和布線標準的實現而不斷改進，它涉及到對家庭網絡內所有的智能器具、設備和系統的操作、管理，以及集成技術的應用。 （1） 通過家庭網關――家庭智能終端及其系統軟件建立家居智能平臺系統。 家庭網關是智能家庭局域網的核心部分，主要完成家庭內部網絡各種不同通信協議之間的轉換和信息共享，以及同外部通信網絡之間的數據交換功能，同時網關一般還負責家庭智能設備的管理和控制。 用計算機技術、微電子技術、通信技術，家庭智能終端（家庭網關）將家庭智能化的幾乎所有功能集成起來，使智能家居建立在一個統一的平臺之上。首先，實現家庭內部網絡與外部網絡之間的數據交互；其次，還要保證能夠識別通過網絡傳輸的指令是合法的指令不是“黑客”的非法入侵。因此，家庭智能終端既是家庭信息的交通樞紐，又是信息化家庭的保護神。 （2） 通過外部擴展模塊實現與家電的互聯 為實現家用電器的集中控制和遠程控制功能，家庭智能網關通過有線或無線的方式按照特定的通訊協議借助外部擴展模塊控制家電或照明設備。 （3） 嵌入式系統的應用 以往的家庭智能中斷絕大多數是由單片機控制，隨著新功能的不斷增加和性能的不斷提升，將處理能力大大增強的具有網絡功能的嵌入式操作系統和單片機的控制軟件程序作了相應的調整，使之有機地結合成完整的嵌入式系統。 2.1.3 智能家居平臺系統的技術發展趨勢 （1） 硬件平臺的處理能力日益增強 早期的智能中控器采用8位單片機作為核心處理單元，功能比較簡單、純粹。 往往只具備安防、三表采集、簡單文字信息發布和簡單的家電控制功能。這個時期的產品操作界面比較簡陋，家電控制等高級功能還只限于展示概念。比較典型產品是交大的NDT100、NDT200、新加坡寶路的8XE。 近幾年很多廠家為了使自己的產品功能更全面、顯示更美觀，采用了處理能力更強的單片機或使用多顆單片機協同工作。這個時期的產品操作界面有比較大的改善，往往采用彩色LCD,大多帶有觸摸功能，集成了樓宇對講的功能，家電控制功能也相對豐富。 比較典型產品是交大的NDT300、正星特的智能王、科瑞的未來之家。 目前有一些國內外廠家采用32位的處理器結合先進的嵌入式開發平臺開發出了更為先進的產品。基于該技術的產品處理能力顯著提升，以往無法處理的多媒體信息和增值服務都可以得以實現，由于采用專門的顯示引擎所以界面更加豐富、美觀，家電控制功能也趨于完善。比較典型產品是波創的BC2-D50L、三星的8170。 和電腦、手機等絕大多數電子產品一樣硬件性能的不斷提升將是一個永遠的趨勢。這一總的趨勢也必將不斷推動智能家居平臺系統產品日益豐富。 （2） 智能家居平臺逐步整合安防、對講等子系統日益成為一個綜合平臺 最初的智能中控器往往獨立于傳統的安防和對講系統，用戶的家中需要安裝幾套彼此獨立的子系統，增加了安裝和使用的復雜性。行業間的技術整合促使智能家居平臺成為包括安防、對講、信息、家電控制、家庭數字影音為一體的智能化家居平臺。 （3） 由模擬向數字化逐步轉變 如同模擬電視向數字電視、模擬手機象數字手機的逐步轉變一樣，智能家居平臺也正在經歷著一場由模擬到數字的變革。現在是數字化的時代，數字信號比模擬信號所傳輸的信息量要大很多，而且不象模擬信號那樣因為信號容易受到干擾或者衰減而導致信號缺失。數字化技術正在日益廣泛的應用到智能家居的系統中來，主要表現在以下幾個方面： A、 在電路設計上采用越來越多的數字集成電路。現在的智能家居產品中使用了大量的數字芯片，集成度和可靠性比之從前的模擬電路有了很大提高。 B、 顯示數字化大大了提升了顯示效果。數字化顯示的技術難度和成本都相對比較高，所以目前除了極少數廠商采用這種顯示技術（如三星的8170，波創的BC2-D50L），隨著顯示技術的日益成熟，它必然會被越來越多的廠家所采用。 C、 傳輸方式逐步走向多網合一，安防、對講、門禁、抄表逐步走向統一的以太網聯結。多網合一大大減少了施工和維護的復雜度，而且提高了傳輸可靠性。 （4） 從有線走向無線 無線傳輸的盛行是基于人們對于靈活、便攜、無所不在的訴求。無線傳輸特點就是靈活，移動性和可擴展性是有線傳輸方式所無法具備的，同時無線技術所需要解決的難題也多的多。 A、 如何使傳輸的距離盡可能的遠，而又盡可能的避免對人的損害。 B、 如何盡量避免信號受到干擾。 C、 如何提高傳輸的帶寬，以便能夠傳輸更為復雜的數據。 盡管上面的問題需要技術研發人員不斷的去鉆研創新，相信從有線走向無線的總趨勢無法逆轉。 2.2 智能模塊 智能模塊是智能家居平臺的執行單元和控制末端，它和智能中控系統是一個有機的整體，如同大腦和神經末梢的關系一樣，協調動作才能完成整個控制過程。智能中控器象是一個大腦指揮整個家居智能化系統并發出各種指令，但是發出的指令依賴外圍的智能模塊來執行，缺少了這些模塊智能中控器就如同失去了手腳的殘疾 人而變得寸步難行。 2.2.1 智能模塊的種類 智能模塊按照功能可以大致分為如下幾類： （1） 紅外控制模塊： 此類模塊主要用于控制電視、空調等具備紅外遙控功能的普通家用電器，它最主要的特點是具備紅外學習功能不需要改造原來的家用電器。 （2） 照明控制模塊： 家中的照明是使用比較多的，開關從最初的拉線開關到目前普遍使用的機械開關雖然外觀形態發生了比較大的改善，但是仍然沒擺脫手動操作的范疇。在家居智能化中照明的智能化占著舉足輕重的作用。 （3） 遠程控制模塊 遠程控制模擴展了智能家居的空間限制，大大豐富了控制載體，借助電話、網絡、短信息使您即使和家遠隔千里也能夠章控自如。 （4） 手持遙控器 遙控器做為便攜的遙控設備成為智能中控器的輔助設備。它往往可以脫離中心控制系統獨立承擔最基本的功能。 2.2.2 智能模塊的技術特點 （1） 各種智能模塊通過有線或無線的方式和智能中控器相連，接受中控器的集中控制指令，與中控器一起組成整個智能家居系統平臺。 （2） 智能模塊相對獨立，往往可以脫離智能中心獨立工作。照明控制模塊可以獨立成為照明控制系統，而其它模塊也可以相應的獨立成為系統。 2.2.3 智能模塊的技術發展趨勢 (1) 無線聯網方式將成為主流 最初的智能模塊采用有線方式連接起來，通常采用預布的總線或電力線傳輸控制信號。遙控的功能通過無線或紅外接入點把遙控指令轉化為有線控制指令傳輸給受控的智能模塊。 （2） 向DIY市場的智能模塊產品會成為發展的趨勢 以往的智能模塊只是配合家庭智能中心共同構成一整套智能家居解決方案，這往往是一個大而全的系統，價格也比較昂貴。智能模塊無法脫離系統獨立使用，這也使得智能家居只是少數有錢人享受的奢侈品。但是隨著智能家居的概念日益深入人心，廣大的普通消費者也存在著同樣的消費需求，所以智能模塊必須變的安裝、維護、使用都簡單并且不再依賴于智能家居的中心系統而自成系統。 目前國外的許多智能家居產品都被拆分成很純粹的模塊擺在超市中銷售，這一趨勢的出現將徹底做大智能家居的市場并引起一場革命。 |
