让智能家居走入大众生活

2012-11-06雷志勇

中国公共安全 2012年8期

文/雷志勇

让智能家居走入大众生活

文/雷志勇

清晨醒来用遥控器点击“起床模式”，在享受背景音乐的同时，窗帘自动打开；外出忘记关窗、没有收衣服，拨个电话即可关闭家里所有的门窗并把衣服收好；不知道小孩是在做作业还是在玩耍时，通过手机或电脑远程查看家中的情况，让你在百忙工作中也能兼顾孩子的健康成长；家里有不速之客闯入，家里的警报就会响起，并准确告知你窃贼目前的位置……

这些描述不是遥远的幻想，而是智能家居带给您的全新的生活方式。随着现代生活方式的改变，信息技术、网络技术的飞速发展，智能化家居产品的消费将如同手机消费一样，逐步走入寻常百姓的生活。那普通百姓智能家居到底应该是什么样呢？

智能家居应具有高性价比

产品档次多样化，能满足不同消费人群需求

当前智能家居产品的价格居高不下，部分居民消费理念保守，致使智能家居应用主要局限于居住于高档住宅小区、别墅等高端人群，这也是智能家居市场普及化最大的障碍。笔者认为，智能家居产品应更注重产品的性价比，走平民化路线，根据实现的不同功能层次，开发经济型、普通型、高端型等多样化的产品，以满足不同用户的个性需求，只有这样才能真正带动智能家居行业的发展。

产品功能完善，系统安全、稳定

智能家居除具备包括远程安全监控、背景音乐、功能完善的三表(水、电、煤气)远程传送收费系统、家电控制、家庭医疗保健和监护、讯息服务、网络教育等基本功能外，还应具备有家庭办公、家庭节目编辑制作、防电磁辐射报警、室内仿真疗养小气候、室内仿真景观、新鲜空气置换等特殊系统，以满足不同消费群体对智能家居更高层次的要求。

采用ZigBee无线通讯技术为互联方式

ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据IEEE 802.15.4标准，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，通信效率非常高。

相对于无线射频（RF）、电力载波（pl）等其他技术来说，其组网方式是自由组网方式，每一个智能产品可以自由组成通讯网络，这样当被控制设备较远或者有多层墙体阻挡时，每个智能产品既能接收信号，同时又能转发信号，这样就可以将信号智能转发，以形成最佳信号传输路线，而且是采用双向通讯技术，并且其具有调频功能，不易受到无线信号干扰，稳定性、可靠性好，传输距离可以更远，且耗电量更低。

同时超大的网络容量可以为用户方便组网，一个Zigbee网络可以容纳最多65536个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100个Zigbee网络。

强大的兼容性便于未来的功能的扩展，可与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器(Coordinator)自动建立网络，采用CSMA-CA方式进行信道存取。为了可靠传递，提供全握手协议。

能满足高效节能，绿色环保要求

福建省冠林科技有限公司总经理朱莹曾介绍，“真正环保节能的智能家居管理系统，可以根据气候、时间等因素，对所有住宅设备进行自动的综合管理和控制，由此在保证舒适度的同时实现节能的目标。”

家庭能源管理系统可以实现对家庭能源供给管理和控制家庭用能设备的管理。根据外界供电条件和用电要求，合理调配各种电能的供给、储备和应用。太阳能发电可以用来储备在蓄能装置中，也可以通过逆变设备向电网供电。制定家电设备用电分析表，控制用电设备的用电时序，实现错峰用电。当电网电价处于谷底时，给储能装置充电；当电网电价处于高位或电网停电时，则可以把储能装置中的电能自动供给部分家庭设备使用。

最终实现对各种能源的供给、存储和使用进行合理有效低协调控制，实现安全使用、节能、降低费用及风险的目标，同时增强了人们的节能环保的意识。

具备用户自助功能，操作更加趣味性

用户除了可以轻松将应用程序下载至家庭自动化中，而且通过用户友好的编程平台，房主可以设置简单的自动化程序。例如，通过特殊的调度方案，房主可调整房里所有的灯光、电器和窗帘工作方式和时间并保存这些修改等。系统只需由专业人员作最初的安装和编程，在此基础之上，即使是没有任何的编程经验的用户，也能够在家居控制触摸屏完成程序编程操作。

在平淡的操作面板上调控家里的灯、恒温器和影音娱乐设施会让人感觉枯燥无味，除非控制面板形状、文字让人有兴趣操作。家居系统应能够添加一些有趣的功能，例如在软件中植入Flash，Java和Guifx等多媒体软件平台。只要用鼠标轻松点击，家居系统面板就能被设置成动画风格、彩色风格或者一键控制状态。他们可以让控制面板看起来、用起来就像Iphone一样。

具有优质的售后服务及强大的自动维护功能

智能家居的多功能、高度自动化、技术的新颖化必将导致其故障率的增加，同时该行业属于新兴行业，从业人员少，专业技术不全面，导致后期系统维护落后。

生产厂商应该充分考虑终端用户的需要，在全国各大城市拓展销售渠道和售后服务网点，培训具有较强综合素质的售后维护人员，解决用户的后果之忧。

用户也可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智展能化的故障自诊断、新功能自动扩。

某智能住宅设计方案

系统概述

该智能家居系统功能稳定、先进，除了满足普通家居功能外，该系统还增加很多亮度、人体、温湿度感应探测器，通过采集住宅内部环境信息，实现对相应家用电器的实时智能控制，不仅节能而且有效提高家居生活的质量。

同时该系统控制功能强大，住户在家通过户内控制面板实现传统现场控制，PDA通过室内无线网络实现家庭所有设备的集中控制，外出时用户通过手机、互联网即可远程监查看家中情况和控制灯光、窗帘家电等。交换机实现小区局部网络、外部互联网、智能终端以及各子系统之间数据的交换对接。

智能家居网关是系统核心，安防报警系统、智能家电控制系统、可视对讲系统等都是通过智能家居网关集成一个整体的系统，从而实现控制面板对所需控制灯回路、排气扇启停的任意设置，室内机智能终端、PDA智能控制器对用户设置自己喜爱的情景模式，一键遥控等集中。在客厅和厨房放置两个zigbee转发器，组建户内全覆盖的局部家庭无线网络，实现智能控制器方便快捷的无线集中控制。详见图1智能家居系统设计概念图。

图1 智能家居系统设计概念图

系统功能

远程控制。可通过远程登录的方式对系统进行维护及修改设置，如业主需要对功能进行升级完善，可通过Internet网络修改程序。业主可以使用手机远程操控户内灯光、窗帘、家电。家庭网络系统支持视频的传输，它有一个USB接口，可以直接连接摄像头并通过互联网进行远程视频传输，进行室内监测和控制。

安防报警。安防系统启动后，所有门窗都处于最佳戒备状态。当有外人入侵，门窗自动关闭，智能报警器和安防系统鸣响警笛声，同时将警情传送至用户手机和保安中心。业主通过手机或是电脑可远程访问网络摄像机观察家中情况。家中遇火灾或是煤气泄漏，烟探测器或煤气探测器及时响应，智能设防第一时间发出警报。

电器的智能控制。安装在每个房间亮度、人体、温湿度感应探测器，会根据业主事先设置的各种情景模式，自动采集当前房间内的各种环境物理量的信息给输入模块，经过芯片分析发出电信号给执行器，驱动相应电器的响应。

灯光智能控制功能，通过设在每个房间的人体感应探测器，将智能家居系统设置成感应控制模式，业主直接走到相应区域，对应相应区域的灯具便会自动打开，业主离开，灯具会延时一段时间后熄灭。

窗帘控制功能，业主不再需要亲自去拉动窗帘，只需通过遥控器即可轻松控制每一个窗帘的开启与关闭。

温度控制，通过对空调接口的红外学习实现对家居空调的开关和温度的调节。

现场控制。该系统可实现“固定控制面板+移动集中控制”，安装在各个房间的智能控制面板，可以预先写入程序，预设需要控制的灯、空调、排气扇等启停。家庭无线网络可以通过智能终端、PDA实现家庭设备的集中遥控，使日常生活变得更加方便、快捷。

家庭影音。看电影，只需按下“影院场景”按键，投影幕布自动放下，调节灯光至电影模式，开启影音播放和功放。

系统图设计

网关是这个集成系统的核心，将每个子系统之间都可以进行集成管理和控制，传输模式采用UTP5E超五类线，系统简便又经济。四联智能面板（可控制4路灯）可单独控制某一盏灯也可以集中控制某一回路灯，只需对智能面板进行简单的编程设置。智能红外学习IR通过对空调接口、数字电视、红外幕帘学习，使之集成在一个无线遥控器，使用户操作更加便捷。组建家庭传感器网络，摒弃传统开关在火线回路开断控制，取而代之的是模拟信号输入——输入模块分析——电信号输出——执行器动作——空气开关响应的循环控制模式，远离220V强电，操作更加安全便捷。可通过控制面板、移动触摸板、手机等任意方式控制，通过手触摸面按键或是遥控器可调节亮度、灯光开闭，调节室内温度，电动窗帘以及场景调用与修改。详见图2 智能家居系统图（1），图3 智能家居系统图（2）。