一、智能家居概述
您想過嗎?當(dāng)您回到家中,隨著門鎖被開啟,家中的安防系統(tǒng)自動(dòng)解除室內(nèi)警戒,廊燈緩緩點(diǎn)亮,空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),您最喜歡的背景交響樂輕輕奏起。在家中,只需一個(gè)遙控器就能控制家中所有的電器。每天晚上,所有的窗簾都會(huì)定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,入睡前,床頭邊的面板上,您觸動(dòng)“晚安”模式,就可以控制室內(nèi)所有需要關(guān)閉的燈光和電器設(shè)備,同時(shí)安防系統(tǒng)自動(dòng)開啟處于警戒狀態(tài)。在您外出之前只要按一個(gè)鍵就可以關(guān)閉家中所有的燈和電器??
在炎熱的夏天,你可以在下班前在辦公室通過電腦打開空調(diào),回到家里便能享受清涼;在寒冷的冬季,則可以享受到融融的溫暖。回家前啟動(dòng)電飯煲,一到家就可以吃上香噴噴的米飯。如果不方便使用電腦,打個(gè)電話回家一樣可以控制家電。在辦公室或在出差時(shí)打開電腦上網(wǎng),家中的安全設(shè)備和家用電器立即呈現(xiàn)在你的面前??這一切都只是網(wǎng)絡(luò)化智能家居控制系統(tǒng)能為您做的事情中的一小部分。
家居智能化技術(shù)起源于美國(guó),最具代表性的是X-10技術(shù),通過X-10通信協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備便可實(shí)現(xiàn)資源的共享。因其布線簡(jiǎn)單、功能靈活,擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。自動(dòng)化的家居不再是一幢被動(dòng)的建筑,相反,成了幫助主人盡量利用時(shí)間的工具,使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。網(wǎng)絡(luò)化的智能家居系統(tǒng)可以為您提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段,使您的生活更加舒適、便利和安全。
二、智能家居的定義
智能家居可以定義為一個(gè)系統(tǒng)。它以住宅為平臺(tái),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、無線技術(shù),將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間;還由原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具,提供全方位的信息交換功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時(shí)間,增強(qiáng)家居生活的安全性,甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。
與普通家居相比,智能家居有以下4大特性:
1、智能化:由原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智能的工具。
2、信息化:提供全方位的訊息交換功能,幫助家庭與外部保持訊息交流暢通。
3、人性化:強(qiáng)調(diào)人的主觀能動(dòng)性,重視人與居住環(huán)境的協(xié)調(diào),使用戶能隨心所欲地控制室內(nèi)居住環(huán)境。
4、節(jié)能化:取消了家用電器的睡眠模式,一鍵徹底斷電,從而節(jié)省了電能。
智能家居的功能概述
提要:一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)應(yīng)具有6項(xiàng)功能,包括家庭安全防范、照明系統(tǒng)控制、環(huán)境控制、家電控制、智能化控制、多種途徑控制。
一般來說,一個(gè)完整的智能家居系統(tǒng)應(yīng)具有6項(xiàng)功能,包括家庭安全防范、照明系統(tǒng)控制、環(huán)境控制、家電控制、智能化控制、多種途徑控制。根據(jù)不同實(shí)際情況,業(yè)主會(huì)選擇不同功能。家居安防系統(tǒng)可以有效的利用技防手段來實(shí)現(xiàn)居家安全防范。家居安防系統(tǒng)包括防盜、防燃?xì)庑孤⒎阑鸬裙δ埽⒕邆溥h(yuǎn)程監(jiān)控,住戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或電話隨時(shí)了解家內(nèi)情況,同時(shí)可遠(yuǎn)程監(jiān)聽或監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。智能家居的主體在于家庭自動(dòng)化,未來家庭自動(dòng)化的主體是家電、照明等電氣設(shè)備的控制。自動(dòng)化系統(tǒng)采用集中或者分布式控制,住戶可以通過網(wǎng)絡(luò)或者電話遠(yuǎn)程控制家庭內(nèi)部設(shè)備,家居自動(dòng)化系統(tǒng)是智能家居的主要發(fā)展方向。隨著人們對(duì)生活體驗(yàn)的個(gè)性化要求越來越高,家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、家庭內(nèi)部環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境等需求也越來越高,人們用在這方面的消費(fèi)支出也將越來越高,未來的智能化家居也會(huì)更多的滿足人們這些方面的需求。
智能家居的技術(shù)分類與比較
提要:根據(jù)布線方式劃分,目前市場(chǎng)上智能家居技術(shù)主要有集中控制、現(xiàn)場(chǎng)總線、電力載波技術(shù)、RF/IR遙控技術(shù)。
目前市場(chǎng)上的智能家居技術(shù),根據(jù)布線方式劃分,主要有集中控制、現(xiàn)場(chǎng)總線、電力載波技術(shù)、RF/IR遙控技術(shù)4種技術(shù)。下面介紹這幾種控制技術(shù)的基本概念。
1、集中控制技術(shù)采用集中控制方式的智能家居系統(tǒng),主要是通過一個(gè)以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)主機(jī)來構(gòu)建,中心處理單元(CPU)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的信號(hào)處理,系統(tǒng)主板上集成一些外圍接口單元,包括安防報(bào)警、電話模塊、控制回路輸入/輸出(I/0)模塊等電路。
這類集中控制方式的系統(tǒng)主機(jī)板一般帶8路的燈光、電器控制回路,8路報(bào)警信號(hào)輸入,3-4路抄表信號(hào)接入等。由于系統(tǒng)容量的限制,一旦系統(tǒng)安裝完畢,擴(kuò)展增加控制回路比較困難。
這類產(chǎn)品由于采用星型布線方式,所有安防報(bào)警探頭、燈光及電器控制回路必須接入主控箱,與傳統(tǒng)室內(nèi)布線相比增加了布線的長(zhǎng)度,布線較復(fù)雜。目前市場(chǎng)上這類產(chǎn)品較多。
2、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)則通過系統(tǒng)總線來實(shí)現(xiàn)家居燈光、電器及報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)以及信號(hào)傳輸,采用分散型現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù),控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各功能模塊只需要就近接入總線即可,布線比較方便。
一般來說,現(xiàn)場(chǎng)總線類產(chǎn)品都支持任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的布線方式,即支持星型與環(huán)狀結(jié)構(gòu)走線方式。燈光回路、插座回路等強(qiáng)電的布線與傳統(tǒng)的布線方式完全一致。“一燈多控”,在家庭應(yīng)用比較普遍,以往一般采用“雙聯(lián)”、“四聯(lián)”開關(guān)來實(shí)現(xiàn),走線復(fù)雜而且布線成本高。若通過總線方式控制,則完全不需要增加額外布線。是一種全分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其產(chǎn)品模塊具有雙向通信能力,以及互操作性和互換性,其控制部件都可以編程。典型的總線技術(shù)采用雙絞線總線結(jié)構(gòu),各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以從總線上獲得供電(24V/DC),亦通過同一總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無極性、無拓?fù)溥壿嬒拗频幕ミB和通信,信號(hào)傳輸速率和系統(tǒng)容量則分別為10KBPS和4G。
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)采用總線式的結(jié)構(gòu),主要由電源供應(yīng)器、雙絞線和功能模塊三個(gè)基本部分組成。每個(gè)功能模塊都是串連在雙絞線上,互相的連接不分極性。總線控制系統(tǒng)產(chǎn)品從功能上可分為很多類,下面將簡(jiǎn)單介紹常用的幾種:
(1)基本控制產(chǎn)品,主要包括總線電源供應(yīng)器、無線遙控接口、電話遙控接口、電腦控制接口、以太網(wǎng)(TCP/IP)接口、安防控制和安防報(bào)警接口等,這些產(chǎn)品是總線控制系統(tǒng)的基礎(chǔ),同時(shí)也為其他總線控制產(chǎn)品提供一個(gè)接口平臺(tái)。
(2)燈光控制產(chǎn)品,以輕觸式電子開關(guān)/調(diào)節(jié)器為代表。這一類產(chǎn)品有一個(gè)特色就是其外觀尺寸與正常開關(guān)相似,可以直接替換原有的開關(guān)便可實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能化改造,可以調(diào)光,也可以遙控,更可以用來產(chǎn)生不同的燈光組合以滿足不同的照明需要。萬一個(gè)別電子開關(guān)有故障,所受影響的也僅僅是該開關(guān)所連接的那一部分,即使沒有備用產(chǎn)品也可以換回原來的開關(guān)便可恢復(fù)原來的功能,實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作。
(3)電器控制產(chǎn)品,這類產(chǎn)品即是前面所提到過的可控插座。與電子開關(guān)、調(diào)光器相似,該類產(chǎn)品也可以通過直接替換原有的插座來實(shí)現(xiàn)對(duì)電器控制的智能化改造。將電飯鍋、熱水爐、洗衣機(jī)等電器的電源接在該插座上,用戶便可以通過電子開關(guān)、遙控器或電話等來控制這些電器,非常方便。該可控插座分自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作方式,萬一系統(tǒng)失靈,亦可以用手動(dòng)去操作。
(4)紅外控制產(chǎn)品,這類產(chǎn)品主要用于控制空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、DVD機(jī)等本身帶有紅外遙控器的家電,它具有紅外信號(hào)的學(xué)習(xí)和記憶功能,可以通過連接在控制總線上的設(shè)備(包括控制面板、定時(shí)、遙控、電話、互聯(lián)網(wǎng)等)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)機(jī)的開、關(guān)、模式、溫度等操作,以及對(duì)電視機(jī)、DVD的開/關(guān)、音量調(diào)節(jié)、頻道選擇、播放、停止等操作。
(5)安防控制產(chǎn)品,這類產(chǎn)品主要包括人體紅外傳感器,煤氣泄露傳感器,煙霧火災(zāi)傳感器和三表自動(dòng)抄表及可視對(duì)講系統(tǒng)等。這些產(chǎn)品的安裝和使用比其他產(chǎn)品都要簡(jiǎn)單,因?yàn)橛锌偩€兼容標(biāo)志,可以直接連接在總線之上,并可利用基本系統(tǒng)中的電話遙控/IP接口和其他報(bào)警接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。另外,通過基本系統(tǒng)中的安防控制接口,普通的傳感器也可以用在總線系統(tǒng)之中。
3、電力載波技術(shù)
高頻電力載波類家居控制系統(tǒng)是無線技術(shù)應(yīng)用的代表產(chǎn)品。電力載波技術(shù)是利用220V電力線將發(fā)射器發(fā)出的高頻信號(hào)傳送給接收器從而實(shí)現(xiàn)智能化的控制。高頻信號(hào)傳送技術(shù)將120Khz的編碼信號(hào)加載到50Hz的電力線上,由發(fā)射設(shè)備將高頻信號(hào)送給接收器,而每個(gè)接收設(shè)備都預(yù)先設(shè)定了一個(gè)地址碼。地址碼是由房間碼(A-P)和單元碼(1-16)組成,共有256種組合。因此采用這套系統(tǒng)不需要額外的布線,這也是這套系統(tǒng)的最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
4、RF/IR遙控技術(shù)
遙控開關(guān)則有無線RF遙控技術(shù)、紅外IR遙控技術(shù)兩類。遙控開關(guān)主要是一些傳統(tǒng)普通電工產(chǎn)品廠家的產(chǎn)品,事實(shí)上,遙控開關(guān)只是在傳統(tǒng)開關(guān)的基礎(chǔ)上增加了遙控功能,有些產(chǎn)品還在遙控器上增加可定時(shí)控制,但由于其功能單一,不應(yīng)算做智能家居產(chǎn)品。
智能家居產(chǎn)品根據(jù)所采用技術(shù)的不同,特性如下表:
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