智能家居的技術范疇

　　一、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?

　　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。

　　二、智能家居的組成

　　智能家居是一個多功能的技術系統，包括可視對講、家庭內部的安全防范、家居綜合布線系統、照明控制、家電控制、遠程的視頻監控、聲音監聽、家庭的影音系統等。家居智能化包含的內容比較多，而且國內目前的產品總線制、電力線載波、無線等方式，在網絡連接方面基本上用總線制聯網、電話聯網或者通過以太網方式來實現。

　　智能家居的系統架構

　　以往國內的各種智能化系統和產品雖然很多，但更多的是系統相互獨立、集成度比較低、各個系統相互聯系不大、家庭內部沒有統一的平臺。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。

　　二、智能家居集成平臺系統

　　1、 家庭智能終端

　　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。

　　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。

　　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。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。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。

　　(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)，大多數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。