李苗 王偉東 王帆

摘要 本文介紹了智能家居的定義和功能，國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，常用的控制技術(shù)，及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 智能家居；現(xiàn)狀；控制技術(shù)

中圖分類號(hào)TU24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0027-02

1 智能家居概述

智能家居（Smart Home）是依托于住宅這個(gè)平臺(tái)，科學(xué)統(tǒng)籌管理家居生活的各個(gè)方面，讓家居生活“智慧”起來。這個(gè)管理過程的實(shí)現(xiàn)要依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，把它們統(tǒng)稱為智能家居技術(shù)。

智能家居的“智慧”幾乎體現(xiàn)在家居生活的各個(gè)方面，如家居安防、燈光調(diào)節(jié)、家用電器智能控制、全宅背景音樂、多媒體資源共享、廚房和衛(wèi)生間的智能化管理等方面。

目前，國(guó)內(nèi)智能家居行業(yè)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主流智能家居廠家主要由對(duì)講安防類、傳統(tǒng)家電類和網(wǎng)絡(luò)通信類廠家發(fā)展而來，也有專業(yè)從事智能家居生產(chǎn)的廠家，各類廠家結(jié)合自家特色，推出的智能家居產(chǎn)品在功能上各有側(cè)重點(diǎn)。專業(yè)智能家居生產(chǎn)廠家對(duì)控制功能單一的智能家居產(chǎn)品進(jìn)行功能組合，把發(fā)展的主要目標(biāo)放在智能控制系統(tǒng)的研發(fā)上。對(duì)傳統(tǒng)家電類企業(yè)在其家電產(chǎn)品中置入通信接口，使其成為網(wǎng)絡(luò)家電，此類智能家居產(chǎn)品的推廣受到家電品牌選擇的限制。網(wǎng)絡(luò)通信類廠家側(cè)重在數(shù)碼產(chǎn)品和信息家電產(chǎn)品中植入某些智能家居控制功能。

2 智能家居的分類

根據(jù)布線方式的不同，智能家居技術(shù)有多種實(shí)現(xiàn)方法，最為典型的有集中控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、電力載波技術(shù)。

2.1 集中控制技術(shù)

在采用集中控制技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，單片機(jī)是這個(gè)系統(tǒng)的主體，它的工作是信號(hào)處理。與之配合工作的典型外圍電路有：報(bào)警電路、通信電路、輸入/輸出電路。該系統(tǒng)的布線方式采用了有主從區(qū)別的星型結(jié)構(gòu)，處于網(wǎng)絡(luò)中的各回路都必須通過處于控制地位的單片機(jī)才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。各回路都要與單片機(jī)建立聯(lián)系，使得該系統(tǒng)布線復(fù)雜，系統(tǒng)容量擴(kuò)展困難。目前，大部分智能家居產(chǎn)品采用的是這種技術(shù)。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

在現(xiàn)場(chǎng)總線智能家居系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錄]有固定的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的模塊就近接入總線便能實(shí)現(xiàn)通信，這使得布線變得簡(jiǎn)單方便，容量擴(kuò)展也容易實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的模塊提出了較高的要求，它們必須具備雙向通信的能力，互操作性要好，以方便節(jié)點(diǎn)間資源共享和信息交換。目前，選擇雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)的總線系統(tǒng)居多，總線可以為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)提供直流24V的工作電壓。

2.3 電力載波技術(shù)

高頻電力載波智能家居系統(tǒng)的核心技術(shù)是無線技術(shù)。在這種系統(tǒng)中，信息的傳遞是通過高頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。信息發(fā)送端通過發(fā)射器發(fā)出高頻信號(hào)，經(jīng)過電力線的傳輸，高頻信號(hào)被接收器接收并識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)了控制功能。為保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，每個(gè)接收器都有固定的地址碼。信號(hào)的傳輸完全可以通過原有的電力線來實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)省了布線成本。

3 智能家居的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化是智能家居發(fā)展的基礎(chǔ)

國(guó)內(nèi)智能家居行業(yè)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了智能家居產(chǎn)品無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)典型的標(biāo)準(zhǔn)有：聯(lián)想推出的“閃聯(lián)”、海爾的“e家佳”、中山大學(xué)和聚暉聯(lián)合推出的“廣聯(lián)”。每種標(biāo)準(zhǔn)吸引了數(shù)百家智能家居廠家加入，因?yàn)楦鳂?biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點(diǎn)不同，仍不能成為智能家居的標(biāo)準(zhǔn)。例如，“廣聯(lián)”側(cè)重于通過數(shù)字電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字家庭，“閃聯(lián)”和“e家佳”期望通過家電網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)數(shù)字家庭。

智能家居標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該行業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，體現(xiàn)在促進(jìn)行業(yè)的規(guī)范化和提升發(fā)展速度上。制訂的標(biāo)準(zhǔn)要考慮到新舊系統(tǒng)間的兼容問題和開放性的問題，同時(shí)要為產(chǎn)品功能的升級(jí)留下足夠的發(fā)展空間。

3.2 “低碳”是智能家居發(fā)展的核心

為滿足“低碳經(jīng)濟(jì)”的要求，智能家居越來越注重綠色、節(jié)能和可持續(xù)性發(fā)展，這體現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，在智能家居產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，通過生產(chǎn)過程能耗控制達(dá)到節(jié)能目的，同時(shí)注重選用對(duì)環(huán)境零污染的材料。其次，智能家居通過統(tǒng)籌管理家居生活使人們養(yǎng)成“低碳生活”的習(xí)慣，這也是更為重要的一個(gè)方面。比如，在照明系統(tǒng)中，通過紅外傳感器可實(shí)現(xiàn)“人來燈亮、人走燈滅”的控制功能，利用亮度傳感器檢測(cè)室內(nèi)亮度，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)燈光，起到照明節(jié)能的作用；溫度和濕度傳感器與空調(diào)、地?zé)嵯到y(tǒng)協(xié)同工作，根據(jù)室內(nèi)溫度和濕度檢測(cè)結(jié)果協(xié)調(diào)空調(diào)和地?zé)嵯到y(tǒng)的運(yùn)行，在保證室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時(shí)，也符合“低碳”的要求；此外，使用節(jié)能插座、選用節(jié)能型的大功率家用電器也是實(shí)現(xiàn)“低碳”生活的途徑。

3.3 新技術(shù)是智能家居的發(fā)展動(dòng)力

中國(guó)的3G牌照在2009年正式發(fā)放，這加速了智能家居和3G技術(shù)的融合，和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一起推動(dòng)智能家居向互聯(lián)一體化的方向發(fā)展。在某廠家推出的針對(duì)單戶的智能家居系統(tǒng)中，TCP/IP協(xié)議發(fā)揮了重要作用。該系統(tǒng)中，溫濕度傳感器、亮度傳感器、紅外傳感器、火災(zāi)/煤氣報(bào)警器、震動(dòng)傳感器和玻璃破碎傳感器的檢測(cè)信號(hào)通過基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心，推動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作。為方便居住者設(shè)定家居模式，設(shè)置了一鍵調(diào)整的功能，借助于3G網(wǎng)絡(luò)，通過無線遙控器或手機(jī)達(dá)到一鍵調(diào)整的目的。ZigBee技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等也為智能家居的發(fā)展提供了更為廣闊的空間。

功能多元化是智能家居的發(fā)展載體：智能家居廠家以家居生活的某一個(gè)方面為主要載體，融合更多方面的控制功能，為用戶提供高性價(jià)比和有完善售后的智能家居解決方案。較為典型的案例是，圍繞家居智能安防系統(tǒng)這個(gè)中心，配備燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)等，讓智能擴(kuò)展到家居生活的更多方面。再如，在樓宇對(duì)講系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入可視通信、物業(yè)管理、多媒體控制和信息服務(wù)，使小區(qū)管理更加人性化。

智能家居能夠很好的滿足人們對(duì)居住環(huán)境安全、舒適、智能的要求，在不斷標(biāo)準(zhǔn)化的前提下，在3G和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下，它的功能日臻完善和成熟，在“數(shù)字生活”的構(gòu)建中將發(fā)揮更加重要的作用。

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