家居智能化系统介绍

★ 智能家居的主要功能

▼网上服务

不出家门，您便可实现各种网上服务：

网上购物——在家中的电脑前轻轻一按，商品按时送来；

远程教学——孩子不用出门，就可得到最好的老师教学；

远程医疗——病人不用出门，就可得到专家的会诊。

▼自动抄表

无须人工入户查表记录，电表、冷水表、热水表、煤气等等计量表的自动传送。

▼可视对讲

住户与访客、访客与物业中心、住户与物业中心均可进行可视或语音对话，从而保证了对外来人员进入的控制。

▼供电管理

为所有的灯光电器提供一个有效的控制手段，例如您可以在出门前（或睡前）按一个按钮关掉所有灯光电器，而在回家入门（或早晨起床）后按另一个按钮便可恢复之前的供电，非常简单。 事实上，您可以在任何地方，任何时候控制您的灯光电器，例如在全家出外旅行时，亦可通过电话遥控您的家居。

▼场景统一管理

根据个人喜好，对所有联网设备自定义场景设置，轻按一键，就可以使得多种联网设备进入预设的场景状态。您可以设计一系列的场景：例如“回家”、“离家”、“娱乐”、“会客”等等，使您的生活更高效、更方便。

▼照明控制系统

对灯光进行开闭和调光控制，可指定任何一个开关的控制对象（任何位置的一盏或多盏灯）；并且根据不同的情景，做出相应的调整，并且根据不同的情景，做出相应的调整，例如，欣赏影片时，自动调暗灯光。

▼室内无线 / 红外遥控

通过手持遥控器，可以方便地管理家中所有的联网设备，即将推出无线射频遥控器，使操作不再有方向性和距离的限制。例如，在客厅通过红外遥控位于主卧室的空调，打开厨房的灯光等，使您的生活更加舒服。

▼电话远程控制

在任意地方，您都可以通过电话或手机对家庭网络上的各种电器设备进行远程遥控。在家中发生紧急情况时，智能电话模块还可以拨打您的电话或手机送出报警语音。

▼日程管理系统

您可以设定网络上各种设备按照预设的时间来进行工作，并可以设定动作执行的循环周期。例如，您可以设定每天早晨 7 ： 00 ，系统自动打开卧室灯光、拉开窗帘、控制 CD 机自动播放音乐……

▼家居安全防范

该系统主要由以下检测装置或传感器等组成：

人体移动侦测器或微波加被动红外探测器

煤气泄漏检测器

烟雾检测器

声光报警器

门窗磁开关报警装置

幕帘式双元红外探头

全自动人体红外线感应开关

紧急报警按钮

当系统处于警戒状态时，全屋便被电子系统保护起来，任何企图的入侵都会触发报警装置，警号随即响起，全家的灯光亦可同时闪烁，造成一个有效的惊吓效果。同时电话报警器亦会实时运作，按预先设定的号码自动拨出电话给屋主及警卫、保安机构报告有关情况，甚至可以通过视频系统发送彩信图片到您的彩屏手机上。

▼语音控制功能

通过先进的语音识别技术，您可以通过身上佩戴的无线麦克风发出语音控制命令，对全家的联网设备进行控制。系统如同您忠实的仆人，可以与您对话，代替您完成相关复杂的操作。

▼ INTERNET 远程遥控

在世界的任何一个角落，您都可以登录互联网，通过 Web 浏览器对家中所有联网设备进行直观的远程控制和状态查询。

▼网络视频监控

通过 INTERNET ，您可以实时监控家中各房间的状况。例如，您可以通过因特网看到家中的孩子是否已经安然入睡……

★ 智能家居系统主要技术

1. 计算机软件技术

在数字家庭网络中涉及的计算机软件，除一般的用户程序外，最突出的有二个方面：首先是网络操作系统，这个操作系统应该具有占存储器小、使用方便、配置灵活、容错性能好等特点；其次是数据结构，这是由于一般的家庭控制网络中，不可能使用各种体积庞大的数据库，而实际使用时又需要处理大量的数据，因此需要设计者设计一个适合于家庭网络使用的数据库。

2. 计算机网络技术

这里比较突出的是家庭网关，例如与 Internet 或 Ethernet 的接入、路由的选择、浏览器的设计、网页的制作，此外还有编码压缩技术和网络接口技术等。

3. 计算机密码技术

数字家庭网络与外界联网为用户带来了很大的方便。但有其利也有其弊， “ 黑客 ” 一类的不速之客也将不请自来。为了保护用户的权益和隐私不受侵犯，则不能允许无关者私自闯入私人的家居网络中来。解决的办法之一是采用各种加密 / 解密技术。

4. “ 即插即用 ” 技术

这是家庭网络中特殊要求的技术，即要求网络能自动 “ 感觉 ” 和 “ 识别 ” 新上网的家用电器 / 设备，并且能对它们执行控制和监测的功能。要完成这个功能，不仅要求家用电器 / 设备要作一定的改动（增加相应的接口），同时要求网络的操作系统具备这样的能力。为了实现这个功能，首先要规范化 / 标准化接口协议和设备文件，其次网络操作系统应该具有完备的协议，最后控制器（如遥控器）应能自动重组系统控制逻辑。所以说要实现这个功能不是一件轻而易举的事，目前在国外也还没有标准化的成熟的方案推出。

5. 图像处理技术

图像处理技术是属于信息技术中一个层次比较高的技术，目前它也已经走入了数字家庭之中。其中最典型的例子是智能型防盗门，这种防盗门是不需要用普通钥匙的，它的 “ 钥匙 ” 是该家庭每个人员自己身上的某个器官特征：比如，手指的指纹，或人脸的特写，或眼睛中的虹膜等。这些人体的自身的特征，首先需要通过一些专用的装置将它们采集到，然后对这些采集到的图像信息作必要的处理，并提取相应需要的特征，最后根据这些特征来识别出 “ 是否是本家居中的成员 ” 。在这样的一个系统中，最关键也是最重要的技术是：在尽可能短的时间里，对所采集的信息作快速处理和提取出足以作出正确识别的特征来，而这正是图像处理中最核心的技术之一。

6. 传感器技术

在一个数字家庭中，为保证完善的控制，需要测量的物理量是多种多样的（例如流量、电量、温度、湿度、微量气体含量等），这都需要传感器技术。一般说来，家庭中的物理量的测量精度要求不高，测量设备的体积和重量也没有苛刻的要求，因此还需要研究和开发适应家庭网络控制用的价格低、稳定、可靠和多功能集成的测量技术和传感器技术以及相应的产品。

★ 智能家居的主要传输方式  

智能家居系统可以通过两种传输途径来实现，一种是无线传输方式，另一种为有线传输方式。

主要的几种有线技术

1 、 LONWORKS

从工业控制系统迁移过来，应用较广泛； LonWorks 被 EIA 的集成家庭系统技术委员会 (Integrated Home Systems Technical Committee) 定为家庭网络（ Home Networking ）的标准，编号为 EIA/IS-709 。

尽管 LonWorks 是 EIA 定义的家庭网络标准，而在中国则主要用于楼宇控制方面，在智能家居领域的应用则要逊色一些。主要原因恐怕是价钱还未能为普通家庭所接受。 LonWorks 最大的优点是开放性、分散性和互换性，一个具有 LonMark 标志的节点（ Node ）可以互操作（ Interoperability ）亦可以互替换，但这是有条件的，要达到这个目的，必须尽量把产品细分，增加控制器变量的种类，简化及固定操作流程等，这又不可避免地增加控制节点的数量从而增加了系统的成本。

2 、通过电话线传输通讯信号的技术 -HomePNA 技术 :

Home PNA Specification 1.0 通用电话线上传输速率为 1Mbps ， Home PNA Specification 2.0 的速率为 10Mbps 。 HomePNA 允许 25 台 PC 、外设和其他网络设备联网，设备之间的最大距离为 500 英尺。使用符合 HomePNA 规范的产品，用户可以利用已有的电话线连接计算机和其他家用设备，还可同时进行电话通话。 HomePNA 规范与现存 Internet 访问技术兼容。其主要应用是共享 Internet 访问、共享数据和应用程序以及共享外设（如打印机、扫描仪、调制解调器、数字照相机、存储设备等），还可以玩多人游戏。 此项技术在国内应用很少。

3 、电源线载波技术 —X10

电源线载波系统（ Powerline Carrier Stystem ）是在家庭或设备内通过 120V ， 60Hz 的电功率分配系统传送信息的一种方式，它采用的协议为 X10 。在过去，由于用电源线传输的电噪声和随机噪声很大，应用范围很小。在美国，这项技术已相当成熟，有很多应用产品。在我国也有此技术应用的产品。然而 X-10 产品在我国的应用例子并不多见，究其原因可能是产品不太适合国内使用。 X-10 产品在美国主要是用在旧房子的改造上，而国内则一般是在买新房子或在旧房子装修时才会考虑这个问题。如果房子是入墙式装修，要外加 X-10 功能模块在开关插头之上，多少会觉得不太协调。另外人们采用新技术时，往往又对新技术期望过高， X-10 的一些技术限制成为人们批评的借口。例如反应速度慢（在 60 赫芝供电系统中，传送一个指令需时 0.883 秒），抗干扰性能差（这是由于信号载波在电力线中传送造成的，在我国这个问题比较严重）等，这都给 X-10 在我国的推广应用带来实质性的困难。

此技术在旧楼改造智能家居系统特别方便，不需重新布线。

4 、 CEBus

为了解决 X-10 技术上的不足，美国电子工业协会 (EIA) 于 1984 年 4 月开始组织开发新的家居网络标准，于 1992 年正式推出，命名为 CEBus (Consumer Electronic Bus) ，并定为 IS-60/EIA-600 标准。参与研究开发 CEBus 的公司多达几百家，像 Microsoft 、 IBM 、 Compaq Computer Corp 、 AT&T 、 Bell Labs 、 Honeywell 、 Panasonic 、 Sony 、 Thomson Consumer Electronics 、 Leviton 、 Pacific Gas & Electric 等都是它的会员。 CEBus 是一个较完整的开放系统，它定义了在几乎所有传送媒体（ Medium ）中信号的传输标准，并要求控制信号在所有的媒体中都要以相同的传送速度（ 10KBPS ）传送，从而有效地避免信号传输中可能出现的 " 瓶颈 " 问题，任何符合 CEBus 标准的电器产品都可以直接互连及通信，其寻址能力超过 40 亿，足可以与互联网相比美。 CEBus 的抗干扰能力比 X-10 强，控制功能亦十分丰富，成为 X-10 的 " 最大挑战者 " 。但由于 CEBus 接口技术比较复杂，价钱亦非常之贵，因此使用 CEBus 产品的用户相对较少， CEBus 在中国的应用亦不多见。

5 、 Ethernet （以太网） — 主要应用于 PC 之间的通讯。

 主要的几种无线技术

1 、蓝芽：

由于蓝芽模组的体积越来越小，因此内建蓝芽模组的智能家电在未来也会越来越多。因为蓝芽并没有方向性，只要在合理的收讯范围内，都可以维持连线的状态。蓝芽在我国目前应用还是极少。

2 、红外线：

目前大多数的家电还是使用红外线进行遥控通讯，是最普遍的无线技术，主要用于遥控器与家电之间的操作通讯。

3 、 802.11b 无线网络

是一种计算机的无线通讯技术，目前主要是用于 PDA 与计算机之间的通讯。由于 PDA 的操作图形化、方便化，通过 PDA 控制智能家居将会是以后的主要方式之一。目前 PDA 既可以是彩信手机，也可以是智能家居遥控器，更可以高速无线上网的掌上电脑，以后的功能将越来越强大、丰富。

4 、 无线射频信号传输

目前应用最广泛的遥控技术，主要应用于智能家居专用的遥控器与智能家居系统之间的通讯。目前国内的智能家居产品大都采用此技术。