文/雷志勇

讓智能家居走入大眾生活

文/雷志勇

清晨醒來(lái)用遙控器點(diǎn)擊“起床模式”，在享受背景音樂的同時(shí)，窗簾自動(dòng)打開；外出忘記關(guān)窗、沒有收衣服，撥個(gè)電話即可關(guān)閉家里所有的門窗并把衣服收好；不知道小孩是在做作業(yè)還是在玩耍時(shí)，通過手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程查看家中的情況，讓你在百忙工作中也能兼顧孩子的健康成長(zhǎng)；家里有不速之客闖入，家里的警報(bào)就會(huì)響起，并準(zhǔn)確告知你竊賊目前的位置……

這些描述不是遙遠(yuǎn)的幻想，而是智能家居帶給您的全新的生活方式。隨著現(xiàn)代生活方式的改變，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化家居產(chǎn)品的消費(fèi)將如同手機(jī)消費(fèi)一樣，逐步走入尋常百姓的生活。那普通百姓智能家居到底應(yīng)該是什么樣呢？

智能家居應(yīng)具有高性價(jià)比

產(chǎn)品檔次多樣化，能滿足不同消費(fèi)人群需求

當(dāng)前智能家居產(chǎn)品的價(jià)格居高不下，部分居民消費(fèi)理念保守，致使智能家居應(yīng)用主要局限于居住于高檔住宅小區(qū)、別墅等高端人群，這也是智能家居市場(chǎng)普及化最大的障礙。筆者認(rèn)為，智能家居產(chǎn)品應(yīng)更注重產(chǎn)品的性價(jià)比，走平民化路線，根據(jù)實(shí)現(xiàn)的不同功能層次，開發(fā)經(jīng)濟(jì)型、普通型、高端型等多樣化的產(chǎn)品，以滿足不同用戶的個(gè)性需求，只有這樣才能真正帶動(dòng)智能家居行業(yè)的發(fā)展。

產(chǎn)品功能完善，系統(tǒng)安全、穩(wěn)定

智能家居除具備包括遠(yuǎn)程安全監(jiān)控、背景音樂、功能完善的三表(水、電、煤氣)遠(yuǎn)程傳送收費(fèi)系統(tǒng)、家電控制、家庭醫(yī)療保健和監(jiān)護(hù)、訊息服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)教育等基本功能外，還應(yīng)具備有家庭辦公、家庭節(jié)目編輯制作、防電磁輻射報(bào)警、室內(nèi)仿真療養(yǎng)小氣候、室內(nèi)仿真景觀、新鮮空氣置換等特殊系統(tǒng)，以滿足不同消費(fèi)群體對(duì)智能家居更高層次的要求。

采用ZigBee無(wú)線通訊技術(shù)為互聯(lián)方式

ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無(wú)線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無(wú)線連接。它依據(jù)IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通信效率非常高。

相對(duì)于無(wú)線射頻（RF）、電力載波（pl）等其他技術(shù)來(lái)說(shuō)，其組網(wǎng)方式是自由組網(wǎng)方式，每一個(gè)智能產(chǎn)品可以自由組成通訊網(wǎng)絡(luò)，這樣當(dāng)被控制設(shè)備較遠(yuǎn)或者有多層墻體阻擋時(shí)，每個(gè)智能產(chǎn)品既能接收信號(hào)，同時(shí)又能轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，這樣就可以將信號(hào)智能轉(zhuǎn)發(fā)，以形成最佳信號(hào)傳輸路線，而且是采用雙向通訊技術(shù)，并且其具有調(diào)頻功能，不易受到無(wú)線信號(hào)干擾，穩(wěn)定性、可靠性好，傳輸距離可以更遠(yuǎn)，且耗電量更低。

同時(shí)超大的網(wǎng)絡(luò)容量可以為用戶方便組網(wǎng)，一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以容納最多65536個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備，一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在最多100個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)。

強(qiáng)大的兼容性便于未來(lái)的功能的擴(kuò)展，可與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫集成。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(Coordinator)自動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)，采用CSMA-CA方式進(jìn)行信道存取。為了可靠傳遞，提供全握手協(xié)議。

能滿足高效節(jié)能，綠色環(huán)保要求

福建省冠林科技有限公司總經(jīng)理朱瑩曾介紹，“真正環(huán)保節(jié)能的智能家居管理系統(tǒng)，可以根據(jù)氣候、時(shí)間等因素，對(duì)所有住宅設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的綜合管理和控制，由此在保證舒適度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)?！?/p>

家庭能源管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭能源供給管理和控制家庭用能設(shè)備的管理。根據(jù)外界供電條件和用電要求，合理調(diào)配各種電能的供給、儲(chǔ)備和應(yīng)用。太陽(yáng)能發(fā)電可以用來(lái)儲(chǔ)備在蓄能裝置中，也可以通過逆變?cè)O(shè)備向電網(wǎng)供電。制定家電設(shè)備用電分析表，控制用電設(shè)備的用電時(shí)序，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用電。當(dāng)電網(wǎng)電價(jià)處于谷底時(shí)，給儲(chǔ)能裝置充電；當(dāng)電網(wǎng)電價(jià)處于高位或電網(wǎng)停電時(shí)，則可以把儲(chǔ)能裝置中的電能自動(dòng)供給部分家庭設(shè)備使用。

最終實(shí)現(xiàn)對(duì)各種能源的供給、存儲(chǔ)和使用進(jìn)行合理有效低協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)安全使用、節(jié)能、降低費(fèi)用及風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)，同時(shí)增強(qiáng)了人們的節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。

具備用戶自助功能，操作更加趣味性

用戶除了可以輕松將應(yīng)用程序下載至家庭自動(dòng)化中，而且通過用戶友好的編程平臺(tái)，房主可以設(shè)置簡(jiǎn)單的自動(dòng)化程序。例如，通過特殊的調(diào)度方案，房主可調(diào)整房里所有的燈光、電器和窗簾工作方式和時(shí)間并保存這些修改等。系統(tǒng)只需由專業(yè)人員作最初的安裝和編程，在此基礎(chǔ)之上，即使是沒有任何的編程經(jīng)驗(yàn)的用戶，也能夠在家居控制觸摸屏完成程序編程操作。

在平淡的操作面板上調(diào)控家里的燈、恒溫器和影音娛樂設(shè)施會(huì)讓人感覺枯燥無(wú)味，除非控制面板形狀、文字讓人有興趣操作。家居系統(tǒng)應(yīng)能夠添加一些有趣的功能，例如在軟件中植入Flash，Java和Guifx等多媒體軟件平臺(tái)。只要用鼠標(biāo)輕松點(diǎn)擊，家居系統(tǒng)面板就能被設(shè)置成動(dòng)畫風(fēng)格、彩色風(fēng)格或者一鍵控制狀態(tài)。他們可以讓控制面板看起來(lái)、用起來(lái)就像Iphone一樣。

具有優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)及強(qiáng)大的自動(dòng)維護(hù)功能

智能家居的多功能、高度自動(dòng)化、技術(shù)的新穎化必將導(dǎo)致其故障率的增加，同時(shí)該行業(yè)屬于新興行業(yè)，從業(yè)人員少，專業(yè)技術(shù)不全面，導(dǎo)致后期系統(tǒng)維護(hù)落后。

生產(chǎn)廠商應(yīng)該充分考慮終端用戶的需要，在全國(guó)各大城市拓展銷售渠道和售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，培訓(xùn)具有較強(qiáng)綜合素質(zhì)的售后維護(hù)人員，解決用戶的后果之憂。

用戶也可以通過服務(wù)器直接從制造商的服務(wù)網(wǎng)站上自動(dòng)下載、更新驅(qū)動(dòng)程序和診斷程序，實(shí)現(xiàn)智展能化的故障自診斷、新功能自動(dòng)擴(kuò)。

某智能住宅設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)概述

該智能家居系統(tǒng)功能穩(wěn)定、先進(jìn)，除了滿足普通家居功能外，該系統(tǒng)還增加很多亮度、人體、溫濕度感應(yīng)探測(cè)器，通過采集住宅內(nèi)部環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)家用電器的實(shí)時(shí)智能控制，不僅節(jié)能而且有效提高家居生活的質(zhì)量。

同時(shí)該系統(tǒng)控制功能強(qiáng)大，住戶在家通過戶內(nèi)控制面板實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制，PDA通過室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)家庭所有設(shè)備的集中控制，外出時(shí)用戶通過手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)即可遠(yuǎn)程監(jiān)查看家中情況和控制燈光、窗簾家電等。交換機(jī)實(shí)現(xiàn)小區(qū)局部網(wǎng)絡(luò)、外部互聯(lián)網(wǎng)、智能終端以及各子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換對(duì)接。

智能家居網(wǎng)關(guān)是系統(tǒng)核心，安防報(bào)警系統(tǒng)、智能家電控制系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)等都是通過智能家居網(wǎng)關(guān)集成一個(gè)整體的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)控制面板對(duì)所需控制燈回路、排氣扇啟停的任意設(shè)置，室內(nèi)機(jī)智能終端、PDA智能控制器對(duì)用戶設(shè)置自己喜愛的情景模式，一鍵遙控等集中。在客廳和廚房放置兩個(gè)zigbee轉(zhuǎn)發(fā)器，組建戶內(nèi)全覆蓋的局部家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能控制器方便快捷的無(wú)線集中控制。詳見圖1智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念圖。

圖1 智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念圖

系統(tǒng)功能

遠(yuǎn)程控制。可通過遠(yuǎn)程登錄的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)及修改設(shè)置，如業(yè)主需要對(duì)功能進(jìn)行升級(jí)完善，可通過Internet網(wǎng)絡(luò)修改程序。業(yè)主可以使用手機(jī)遠(yuǎn)程操控戶內(nèi)燈光、窗簾、家電。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持視頻的傳輸，它有一個(gè)USB接口，可以直接連接攝像頭并通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻傳輸，進(jìn)行室內(nèi)監(jiān)測(cè)和控制。

安防報(bào)警。安防系統(tǒng)啟動(dòng)后，所有門窗都處于最佳戒備狀態(tài)。當(dāng)有外人入侵，門窗自動(dòng)關(guān)閉，智能報(bào)警器和安防系統(tǒng)鳴響警笛聲，同時(shí)將警情傳送至用戶手機(jī)和保安中心。業(yè)主通過手機(jī)或是電腦可遠(yuǎn)程訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)觀察家中情況。家中遇火災(zāi)或是煤氣泄漏，煙探測(cè)器或煤氣探測(cè)器及時(shí)響應(yīng)，智能設(shè)防第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)。

電器的智能控制。安裝在每個(gè)房間亮度、人體、溫濕度感應(yīng)探測(cè)器，會(huì)根據(jù)業(yè)主事先設(shè)置的各種情景模式，自動(dòng)采集當(dāng)前房間內(nèi)的各種環(huán)境物理量的信息給輸入模塊，經(jīng)過芯片分析發(fā)出電信號(hào)給執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電器的響應(yīng)。

燈光智能控制功能，通過設(shè)在每個(gè)房間的人體感應(yīng)探測(cè)器，將智能家居系統(tǒng)設(shè)置成感應(yīng)控制模式，業(yè)主直接走到相應(yīng)區(qū)域，對(duì)應(yīng)相應(yīng)區(qū)域的燈具便會(huì)自動(dòng)打開，業(yè)主離開，燈具會(huì)延時(shí)一段時(shí)間后熄滅。

窗簾控制功能，業(yè)主不再需要親自去拉動(dòng)窗簾，只需通過遙控器即可輕松控制每一個(gè)窗簾的開啟與關(guān)閉。

溫度控制，通過對(duì)空調(diào)接口的紅外學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)對(duì)家居空調(diào)的開關(guān)和溫度的調(diào)節(jié)。

現(xiàn)場(chǎng)控制。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)“固定控制面板+移動(dòng)集中控制”，安裝在各個(gè)房間的智能控制面板，可以預(yù)先寫入程序，預(yù)設(shè)需要控制的燈、空調(diào)、排氣扇等啟停。家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以通過智能終端、PDA實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的集中遙控，使日常生活變得更加方便、快捷。

家庭影音?？措娪埃恍璋聪隆坝霸簣?chǎng)景”按鍵，投影幕布自動(dòng)放下，調(diào)節(jié)燈光至電影模式，開啟影音播放和功放。

系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)

網(wǎng)關(guān)是這個(gè)集成系統(tǒng)的核心，將每個(gè)子系統(tǒng)之間都可以進(jìn)行集成管理和控制，傳輸模式采用UTP5E超五類線，系統(tǒng)簡(jiǎn)便又經(jīng)濟(jì)。四聯(lián)智能面板（可控制4路燈）可單獨(dú)控制某一盞燈也可以集中控制某一回路燈，只需對(duì)智能面板進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程設(shè)置。智能紅外學(xué)習(xí)IR通過對(duì)空調(diào)接口、數(shù)字電視、紅外幕簾學(xué)習(xí)，使之集成在一個(gè)無(wú)線遙控器，使用戶操作更加便捷。組建家庭傳感器網(wǎng)絡(luò)，摒棄傳統(tǒng)開關(guān)在火線回路開斷控制，取而代之的是模擬信號(hào)輸入——輸入模塊分析——電信號(hào)輸出——執(zhí)行器動(dòng)作——空氣開關(guān)響應(yīng)的循環(huán)控制模式，遠(yuǎn)離220V強(qiáng)電，操作更加安全便捷?？赏ㄟ^控制面板、移動(dòng)觸摸板、手機(jī)等任意方式控制，通過手觸摸面按鍵或是遙控器可調(diào)節(jié)亮度、燈光開閉，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，電動(dòng)窗簾以及場(chǎng)景調(diào)用與修改。詳見圖2 智能家居系統(tǒng)圖（1），圖3 智能家居系統(tǒng)圖（2）。

結(jié)束語(yǔ)

可以預(yù)見，智能家居在普通家庭中扮演重要角色，實(shí)現(xiàn)“安全、便捷、實(shí)用、舒適、節(jié)能、環(huán)保”，讓人變得輕松，讓生活變得更便捷，普通百姓的生活變得更智能。

作者單位：福建省冠林科技有限公司