一、智能家居概述

　　您想過(guò)嗎？當(dāng)您回到家中，隨著門(mén)鎖被開(kāi)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)，您喜歡的背景交響樂(lè)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(kāi)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(guò)電腦打開(kāi)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?；丶仪皢?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(kāi)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)，具代表性的是X-10技術(shù)，通過(guò)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(wú)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(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供多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(lái)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：提供多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)完整的全屋智能家居系統(tǒng)應(yīng)具有6項(xiàng)功能，包括家庭安全防范系統(tǒng)、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(lái)說(shuō)，一套完整的全屋智能家居系統(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(lái)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?、防火等功能，并具備遠(yuǎn)程監(jiān)控，住戶可以通過(guò)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(tīng)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(lái)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(guò)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(lái)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(lái)越高，人們用在這方面的消費(fèi)支出也將越來(lái)越高，未來(lái)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(lèi)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(guò)一個(gè)以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)主機(jī)來(lái)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(guò)系統(tǒng)總線來(lái)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(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)總線類(lèi)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(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，走線復(fù)雜而且布線成本高。若通過(guò)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(guò)同一總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無(wú)極性、無(wú)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(lèi)，下面將簡(jiǎn)單介紹常用的幾種：

　?。?）基本控制產(chǎn)品，主要包括總線電源供應(yīng)器、無(wú)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)。

　?。?）燈光控制產(chǎn)品，以輕觸式電子開(kāi)關(guān)/調(diào)節(jié)器為代表。這一類(lèi)產(chǎn)品有一個(gè)特色就是其外觀尺寸與正常開(kāi)關(guān)相似，可以直接替換原有的開(kāi)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(lái)產(chǎn)生不同的燈光組合以滿足不同的照明需要。萬(wàn)一個(gè)別電子開(kāi)關(guān)有故障，所受影響的也僅僅是該開(kāi)關(guān)所連接的那一部分，即使沒(méi)有備用產(chǎn)品也可以換回原來(lái)的開(kāi)關(guān)便可恢復(fù)原來(lái)的功能，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作。

　?。?）電器控制產(chǎn)品，這類(lèi)產(chǎn)品即是前面所提到過(guò)的可控插座。與電子開(kāi)關(guān)、調(diào)光器相似，該類(lèi)產(chǎn)品也可以通過(guò)直接替換原有的插座來(lái)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(guò)電子開(kāi)關(guān)、遙控器或電話等來(lái)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(wàn)一系統(tǒng)失靈，亦可以用手動(dòng)去操作。

　?。?）紅外控制產(chǎn)品，這類(lèi)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(guò)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(kāi)、關(guān)、模式、溫度等操作，以及對(duì)電視機(jī)、DVD的開(kāi)/關(guān)、音量調(diào)節(jié)、頻道選擇、播放、停止等操作。

　?。?）安防控制產(chǎn)品，這類(lèi)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(guò)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(lèi)家居控制系統(tǒng)是無(wú)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)的一大優(yōu)勢(shì)。

　　4、RF/IR遙控技術(shù)

　　遙控開(kāi)關(guān)則有無(wú)線RF遙控技術(shù)、紅外IR遙控技術(shù)兩類(lèi)。遙控開(kāi)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(kāi)關(guān)只是在傳統(tǒng)開(kāi)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：