智能家居的技術(shù)范疇

　　一、什么是智能家居

　　“智能家居”這個詞目前已經(jīng)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?

　　智能家居就是通過綜合采用先進(jìn)的計算機(jī)、通信和控制技術(shù)(3C)，建立一個由家庭安全防護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合服務(wù)與管理集成系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全面的安全防護(hù)、便利的通訊網(wǎng)絡(luò)以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。智能家居是IT技術(shù)(特別是計算機(jī)技術(shù))，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)向傳統(tǒng)家電產(chǎn)業(yè)滲透發(fā)展的必然結(jié)果。

　　二、智能家居的組成

　　智能家居是一個多功能的技術(shù)系統(tǒng)，包括可視對講、家庭內(nèi)部的安全防范、家居綜合布線系統(tǒng)、照明控制、家電控制、遠(yuǎn)程的視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽、家庭的影音系統(tǒng)等。家居智能化包含的內(nèi)容比較多，而且國內(nèi)目前的產(chǎn)品總線制、電力線載波、無線等方式，在網(wǎng)絡(luò)連接方面基本上用總線制聯(lián)網(wǎng)、電話聯(lián)網(wǎng)或者通過以太網(wǎng)方式來實(shí)現(xiàn)。

　　智能家居的系統(tǒng)架構(gòu)

　　以往國內(nèi)的各種智能化系統(tǒng)和產(chǎn)品雖然很多，但更多的是系統(tǒng)相互獨(dú)立、集成度比較低、各個系統(tǒng)相互聯(lián)系不大、家庭內(nèi)部沒有統(tǒng)一的平臺。目前更多的智能家居廠商把重心放在了智能家居平臺的研究上。

　　一、小區(qū)智能化的核心是家庭智能化

　　小區(qū)的智能化，涉及小區(qū)的周邊、小區(qū)內(nèi)以及住戶家庭的智能化：在智能化住宅小區(qū)的周邊及內(nèi)部設(shè)置安全防范系統(tǒng)，并在家庭內(nèi)設(shè)置可視對講、防盜報警控測器、緊急求助和報警按鈕、可燃?xì)怏w探測報警等家庭安全防范系統(tǒng)，設(shè)置三表(或四表)出戶計量系統(tǒng)，家電控制以及電視、電話和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，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(guān)，不但滿足了住戶生活的舒適性、便利性，改善住戶居住環(huán)境，提高住戶生活水平，改變住戶生活方式，是小區(qū)智能化的核心。

　　家庭內(nèi)大多數(shù)的子系統(tǒng)和設(shè)備都以通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)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(nèi)在智能，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息。統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(huán)境，是研究智能家庭網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。

　　二、智能家居集成平臺系統(tǒng)

　　1、 家庭智能終端

　　家庭智能終端的主要功能

　　作為小區(qū)智能化系統(tǒng)的核心，智能家居平臺系統(tǒng)通過其核心設(shè)備??家庭智能終端來實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的采集、信息輸入、信息輸出、集中控制、遠(yuǎn)程控制、聯(lián)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?xì)庑孤﹫缶?、火?zāi)報警等。當(dāng)家庭智能張端處于布防狀態(tài)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(shí)現(xiàn)本地報警;同時，報警信息報到物業(yè)管理中心，還可以自動撥號到主人的手機(jī)或電話上。

　　(2) 可視對講：通過集成與顯示技術(shù)，家庭智能終端上集成了可視對講功能，無需另外設(shè)置室內(nèi)分機(jī)即可實(shí)現(xiàn)可視對講的功能。

　　(3) 遠(yuǎn)程抄表：水、電、氣表的遠(yuǎn)程自動抄收計費(fèi)是物業(yè)管理的一個重要部分，它的實(shí)現(xiàn)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(tǒng)的重要組成和支持部分，代表著家庭智能化的發(fā)展方向。通過有線或無線的聯(lián)網(wǎng)接口，將家電、燈光與家庭智能終端相連，組成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制。

　　(5) 家庭信息服務(wù)：物業(yè)管理中心與家庭智能終端聯(lián)網(wǎng)，對住戶發(fā)布信息，住戶可通過家庭智能終端的交互界面選擇物業(yè)管理公司提供的各種服務(wù)

　　(6) 增值服務(wù)：通過家庭智能終端可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購物，視頻點(diǎn)播等增值服務(wù)。

　　智能家居平臺系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

　　智能家庭網(wǎng)絡(luò)隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)而不斷改進(jìn)，它涉及到對家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的智能器具、設(shè)備和系統(tǒng)的操作、管理，以及集成技術(shù)的應(yīng)用。

　　(1) 通過家庭網(wǎng)關(guān)??家庭智能終端及其系統(tǒng)軟件建立家居智能平臺系統(tǒng)。

　　家庭網(wǎng)關(guān)是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時網(wǎng)關(guān)一般還負(fù)責(zé)家庭智能設(shè)備的管理和控制。

　　用計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù)，家庭智能終端(家庭網(wǎng)關(guān))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(tǒng)一的平臺之上。首先，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互;其次，還要保證能夠識別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹噶钍呛戏ǖ闹噶畈皇?ldquo;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(hù)神。

　　(2) 通過外部擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)與家電的互聯(lián)

　　為實(shí)現(xiàn)家用電器的集中控制和遠(yuǎn)程控制功能，家庭智能網(wǎng)關(guān)通過有線或無線的方式按照特定的通訊協(xié)議借助外部擴(kuò)展模塊控制家電或照明設(shè)備。

　　(3) 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

　　以往的家庭智能中斷絕大多數(shù)是由單片機(jī)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(qiáng)的具有網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式操作系統(tǒng)和單片機(jī)的控制軟件程序作了相應(yīng)的調(diào)整，使之有機(jī)地結(jié)合成完整的嵌入式系統(tǒng)。

　　智能家居平臺系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢

　　(1) 硬件平臺的處理能力日益增強(qiáng)

　　早期的智能中控器采用8位單片機(jī)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(fā)布和簡單的家電控制功能。近幾年很多廠家為了使自己的產(chǎn)品功能更全面、顯示更美觀，采用了處理能力更強(qiáng)的單片機(jī)或使用多顆單片機(jī)協(xié)同工作。這個時期的產(chǎn)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。目前有一些國內(nèi)外廠家采用32位的處理器結(jié)合先進(jìn)的嵌入式開發(fā)平臺開發(fā)出了更為先進(jìn)的產(chǎn)品。基于該技術(shù)的產(chǎn)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(wù)都可以得以實(shí)現(xiàn)，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。

　　(2) 智能家居平臺逐步整合安防、對講等子系統(tǒng)日益成為一個綜合平臺

　　最初的智能中控器往往獨(dú)立于傳統(tǒng)的安防和對講系統(tǒng)，用戶的家中需要安裝幾套彼此獨(dú)立的子系統(tǒng)，增加了安裝和使用的復(fù)雜性。行業(yè)間的技術(shù)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(shù)字影音為一體的智能化家居平臺。

　　(3) 由模擬向數(shù)字化逐步轉(zhuǎn)變

　　如同模擬電視向數(shù)字電視、模擬手機(jī)象數(shù)字手機(jī)的逐步轉(zhuǎn)變一樣，智能家居平臺也正在經(jīng)歷著一場由模擬到數(shù)字的變革?，F(xiàn)在是數(shù)字化的時代，數(shù)字信號比模擬信號所傳輸?shù)男畔⒘恳蠛芏?，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(dǎo)致信號缺失。數(shù)字化技術(shù)正在日益廣泛的應(yīng)用到智能家居的系統(tǒng)中來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　A、 在電路設(shè)計上采用越來越多的數(shù)字集成電路?，F(xiàn)在的智能家居產(chǎn)品中使用了大量的數(shù)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(shù)字化大大了提升了顯示效果。數(shù)字化顯示的技術(shù)難度和成本都相對比較高，所以目前除了極少數(shù)廠商采用這種顯示技術(shù)(如三星的8170)，大多數(shù)的廠家主要還是采用模擬或是半模擬(如BC2-D50L)的方式。隨著顯示技術(shù)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(wǎng)合一，安防、對講、門禁、抄表逐步走向統(tǒng)一的以太網(wǎng)聯(lián)結(jié)。多網(wǎng)合一大大減少了施工和維護(hù)的復(fù)雜度，而且提高了傳輸可靠性。

　　(4) 從有線走向無線

　　無線傳輸?shù)氖⑿惺腔谌藗儗τ陟`活、便攜、無所不在的訴求。無線傳輸特點(diǎn)就是靈活，移動性和可擴(kuò)展性是有線傳輸方式所無法具備的，同時無線技術(shù)所需要解決的難題也多的多。

　　A、 如何使傳輸?shù)木嚯x盡可能的遠(yuǎn)，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?shù)膸?，以便能夠傳輸更為?fù)雜的數(shù)據(jù)。

　　盡管上面的問題需要技術(shù)研發(fā)人員不斷的去鉆研創(chuàng)新，相信從有線走向無線的總趨勢無法逆轉(zhuǎn)。