智能家居的网络控制技术探密

陆　刚

（广东省江门电子器材公司　江门　529100）



智能家居的网络控制技术探密

陆刚

（广东省江门电子器材公司江门529100）

摘要智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居体现了家用电器最新技术面貌，其关键在于采用了先进的控制技术，从而使家用电器从一种机械式的用具变成一种具有智能的设备。论述了国家政策的扶植调控促进了智能家居产业的发展，介绍了智能家居控制系统的功能和应用领域，研究了智能家居控制系统的类型结构、基本特点和适用范围，提出了智能家居的智能控制。

关键词智能家居网络控制技术应用发展

Smart Home Network Control Technology

Lu Gang
（Electronic equipment company in Jiangmen，Guangdong Province Jiangmen 529100）

Abstract The smart home is a house as a platform，the use of integrated wiring technology，network communication technology，intelligent household design scheme - system security technology，automatic control technology，audio and video technology to integrate the household life related facilities，to build efficient residential facilities and family schedule affairs management system，improve home security，convenience，comfort，artistry，and realize environmental protection and energy saving living environment. Smart home embodies the latest technology，home appliances the key is to adopt the advanced control technology，which makes home appliances from a mechanical appliance into a kind of intelligent equipment. Discusses the fostering of national policy regulation will promote the development of smart home industry，introduces the function of smart home control system and the application field，analyses the types of intelligent household control system structure，basic characteristics and scope of application，intelligent control of smart home is proposed.

Keywords Smart home Network control Technology application development

一、智能家居产业的发展概况

智能家居电器产品目前主要分为两类：一是采用电子、机械等方面的先进技术和设备；二是模拟家庭中熟练操作者的经验进行模糊推理和模糊控制，受到了消费者的欢迎。

智能家居是以住宅为平台安装有智能家居系统的一个居住环境，它是微处理器和计算机技术引入家居设备后形成的家居产品，具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节与远程控制中心通信功能的家居设备。实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成，以住宅为平台，利用有线和无线网络平台通信技术、包括综合布线系统，安全防范系统，背景乐/广播系统，灯光窗帘控制系统，空调VRV控制系统，以及家庭影院控制系统；将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

进入21世纪，智能控制技术、信息技术的飞速发展，为家居网络控制的自动化和智能化提供了可能，各类高端智能家居接连亮相，人们的居家生活环境开始发生翻天覆地的变化。近些年来，国家关于房地产发展的调控政策比较严历，从短期的角度来说，影响了智能家居产品在高端住宅精装修项目的应用。然而，由于国家房地产严控政策的出台，逼使整个房地产业重新思考自己的定位，因为只有真正具有创意与创新的房地产项目才有可能在比较疲软的市场上仍然取得较好销售业绩。所以，一些具有更多创新精神的房地产企业开始关心智能家居，关注如何打造真正高端的人性化科技住宅，从而成就新卖点。

近年来，随着高科技和信息技术的广泛应用，人们要求住宅更加舒适、智能和高效。智能家居作为一个新兴产业，技术也日趋成熟，再加上国家利好政策的支持，都为整个行业带来了新的发展契机。国家大力推进了“绿色建筑、节能建筑、智能建筑”的新标准，并不断加大政策倾斜力度，支持信息技术、新能源、智能家居等一批环保高新技术产业的快速发展，此外国家大力推进的三网融合以及对于物联网等新兴产业的支持，都为智能家居提供了很好的技术支持和推动。科技产业作为未来国家发展最重要的支柱产业之一，物联网与三网合一首当其冲。物联网犹如国家级、城市级的大型智能家居系统，实现的是“物与物”之间信息互联。智能家居系统也是物联网，只是侧重于家庭内部的“物物相联”，实现家庭内部的灯光、电器、窗帘、音乐、安防、监控、可视对讲、门禁指纹等的一体化管理与控制。物联网的兴起，推动了智能家居概念的平民化推广，同时也有利于智能家居技术的大量应用与实践，可以大大降低智能家居系统技术与研发成本，有利于智能家居行业规模化与产业化发展。而三网合一，将加快互联网产业的更快发展，建立更高速与畅通的互联网高速公路，这对于智能家居系统来说，将创造更好的通信环境，有利于智能家居远程控制的广泛应用。

三网融合一线入户将为智能家居提供便利高效的网络传输环境，今后家庭内各种电器都可联网形成一个“物联网”，只要一部遥控器就可操控，甚至还能通过手机等远程控制进行开关操作，整个家庭内部是一个智能的动态组网环境。这为智能家居的普及创造了良好的发展环境。智能家居在三网融合后将迎来一个飞速发展的时期，那时的智能家居拥有了便利、高效的网络传输环境，能够实现更多元化的功能，例如家庭娱乐、安防、教育、在线购物、在线医疗等等，随着国家对三网合一、四网融合以及物联网政策的大力支持，国内外IT、家电、通讯、安防等行业领军企业将开始全面涉足智能家居行业，快速整合，产品将更加标准化，相信整个智能家居的市场竞争将会越来越强烈，共同推动智能家居市场的发展。

智能家居行业作为一个新兴产业，国家对其逐年予以重视。历年来国家对智能家居的推广政策如：奥运村、上海世博会、“三网融合”、“互联网”等，很大程度上促进了智能家居行业的发展。“智能电网”也正式入局“十二五”规划纲要中，国家近期还设置了专项资金发展物联网等等，这些都对智能家居的发展起着正面的促进作用，可谓受益匪浅。无论是国家政策扶植，或是国家对地产业的调控对智能家居产生的间接影响，从长远的来看，都在一定程度上刺激、促进了智能家居产业的发展。

近阶段，国家对电子产业、信息产业的大力扶持以及对“三网融合”、“物联网”等新兴技术的政策引导，让企业产品向着科技、创新、智能的方向不断发展，各个行业之间的技术融合也越来越密切。一些技术含量低、被替代可能性高的产品势必会被市场所淘汰。因此，不断加强产品创新，通过与相关行业进行技术融合，充分挖掘市场潜力，调整企业的产品线布局将是企业可持续发展的必经之路。据了解，依托于云计算、物联网等技术，智慧新城将建设智能能源系统、智能交通系统、智能电网系统，使整个新城的管理更加高效，市民的生活更加便捷。作为智能家居企业而言，国家对智能家居产业的政策扶持，对地产业的调控而间接对智能家居的影响，都让企业对智能家居的发展更具信心。

国家政策的支持，对新兴产业的扶持，国家大力倡导绿色、环保、节能、智能化技术的应用，这无疑对整个智能家居市场环境的培育、宣传等方面起着积极的促进作用，现在已经有越来越多的开发商、业主认可智能家居，整个行业的发展也慢慢步入轨道，一旦行业成熟，形成规模，产品的技术和价格的门槛降低，那么智能家居也可借此机会，真正迈入平民产品之列，进入普通家庭也是指日可待的。从全国各区域的建设力度来看，各种建设在国家政策的大力支持下正风风火火的开展，商品房、高档楼盘、别墅群的开发陆续不断，为智能家居产业创造了良好的发展机会。目前，很多行业内的人士都已达成了一定的共识，通过数字可视对讲与智能家居系统的结合来达到智能家居系统完美植入小区智能化系统。数字可视对讲触摸屏作为智能家居系统一个很高档次的中央触摸控制系统，无疑是非常合理的。目前智能家居企业也都在积极寻找适合自身系统的合作厂商，商业与技术的合作已成趋势。国家推动建筑节能环保政策，对于智能家居行业发展有一定影响，这个影响来自于两方面。第一方面，目前智能家居系统的某一些功能，是有一定的环保节能效果的，例如：人来灯亮、人走灯灭、一键全关、定时开关家电、一键离家模式等，都有利于节能。针对国家关于推动建筑节能系统，智能家居生产商必须考虑更多产品节能设计，这样才能体现智能家居的科技性与环保性，从而让智能家居系统真正创造安全、舒适、环保、科技、绿色的居住环境。

二、智能家居控制系统的功能和应用领域

时下，由于楼宇保安对讲系统产业化成熟，并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡，以基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统产品居多。这类产品基于楼宇对讲系统技术，在各户室内分机增添功能终端设备（防盗、防火、照明、家用电器等）。

1、智能家居系统的分类

目前实现智能家居系统的通讯网络架构技术总体上可以归为三大类：总线技术、无线技术、电力载波技术。现场总线技术的智能家居系统技术含量高、功能强，实施容易，控制器方式主要有拼凑型控制系统、主机式集中控制系统和智能控制中心。智能家居大约可分为几个应用领域：个人电脑、家庭影音娱乐、自动化控制、家庭安全、语音应用、网路通讯等。想像在一个未来的世界，你是一个独居在外的单身贵族，在公司下班之前你拨了通电话，连线至家中的家庭网路伺服器，透过家庭网路伺服器下命令给连结在家庭网路中的各式设备，利用语音讯息传达各种命令指挥每一种设备。于是，在你回到家后，家里的电灯已经点亮，冷气、微波炉、烤箱等家用电器也已经依照指令正确运作，这就是数位网路家庭运作模式的写照。

2、智能家居系统的主要功能

智能家居控制系统主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。

（1）家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式；

（2）通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号；

（3）通过计算机互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等；

（4）通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信；通过无线局域网的无线收发器、天线、各种无线终端，实现双向传输数据信号。

智能家居系统网络中的硬件、装置见图1。

3、智能家居系统的主要项目

家庭设备自动监控是包括电器设备的集中、遥控、远距离异地（通过电话或Internet）的监视、控制及数据采集。

（1）家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制；热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统；空调机的监视、调节和控制：按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制；照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度；窗帘的控制：按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。

（2）家庭安全防范主要是包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码（如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等），在有报警发生时按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警（可报出家中是哪个系统报警了）。同时，各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心，并可与其它功能模块实现可编程的联动（如可燃气体泄漏报警后，联动关闭燃气管道上的电磁阀）。

（3）预防火灾发生是通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器，监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号，通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况，自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。预防可燃气体泄漏是通过设置在厨房的可燃气体探测器，监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏控制器发出声光报警信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀，同时通知家人及小区物业管理部门。

（4）防盗报警是在防盗报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关，在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器；住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时，住宅周界防护的防盗报警设备（门磁开关、玻璃破碎探测器）设防，住宅内区域防护的防盗报警设备（红外探测器或被动红外/微波双技术探测器）撤防。当家人出门后，住宅周界防护的防盗报警设备（门磁开关、玻璃破碎探测器）和住宅内区域防护的防盗报警设备（被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器）均设防。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，并通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。

5.访客对讲是住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话，确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备，可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。紧急求救是当遇到意外情况（如疾病或有人非法侵入）发生时，按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别，由于是人在紧急情况下的求救信号，其误报的可能性很小。

4、家居太阳能发电和个人风力发电

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，地形多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用。美国电力机构和组织曾预测，见图2，与2009年相比，20年后，美国的电力消耗量有三种结果：一是维持现有效率，将增加50%，见图中红线；二是按基准预测，将增加25%，见图中蓝线；三是如果充分提高半导体器件效率的话，不但不增加，反而会降低，见图中绿线。其中“充分”的含义，除提高硅基器件性能外，还包括SiC基和开发更新一代的电力电子器件。由此可见，电力电子在节能减排方面能有和会有极大的作为。当前，各工业国，包括我国正在筹划和实施电能互联网----智能电网，图3示出一种设想中的智能电网全景图。图中很多装置和子系统已实现，诸如光伏发电阵列（PV array），风力发电机群（Wind Farm）。

家居太阳能发电（光伏电池，PV array）系统一般由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能充放电控制器、蓄电池组、离网型逆变器、直流负载和交流负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池组充电；在无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电。

家居太阳能电源：小型电源10～100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；3～5KW家庭屋顶并网发电系统；光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

家居风力发电（小型涡轮机，small turbine），由于广大农牧民生活水平提高、用电量不断增加，因此小型风力发电机组单机功率在继续提高，50W机组不再生产，100W、150W机组产量逐年下降，而200W、300W、500W、1000W机组逐年增加，占总年产量的80%。它们产出的剩余电力也可卖给国家电力网。由于广大农民迫切希望不间断用电，因此家居风力发电系统的推广应用明显加快，并向多台组合式发展，成为今后一段时期的发展方向。

三、智能家居控制系统的类型结构、基本特点和适用范围

1、智能家居系统的类型结构

（1）智能家居控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。

（2）智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。

（3）系统通常由系统服务器、家庭控制器（各种模块）、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。

（4）家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器，利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

智能家居系统的网络单元连结见图4。

2、智能家居系统的基本特点和适用范围

（1）家庭智能控制系统由系统服务器、家庭控制器（内置了与电话线连接的收发器）、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。该系统适用于新建、扩建的智能化住宅（小区）工程，且特别适用于改造的智能化住宅（小区）工程，利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。

（2）采用HFC的智能家庭控制系统，智能控制器内配置了CableModem，利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。由系统服务器、家庭控制器（内置了Cable Modem）、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。该系统适用于新建、扩建的智能化住宅（小区）工程，且特别适用于改造的智能化住宅（小区）工程，仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造，就可实现数据和图像信号的共网传输。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。HFC网络采用共享方式，其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时，上网的速度会变慢。

（3）采用以太网的智能家庭控制系统，家庭智能控制器内配置了以太网网卡，利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。以太网传输速率较高，传输速率有10Mbps、100Mbps等。适用于新建、扩建和改造的智能化住宅（小区）工程，用以太网实现数据和图像信号的双向传输。根据传输距离的要求，由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆，由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

（4）采用LonWorks的智能家庭控制系统采用了一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术，一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器，一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点，每个网络节点包括有神经元（NEURON）芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备（电路）、存储器等。LonWorks直接通信距离可达2700m，其通信传输速度最大可达1．25Mbps（此时有效传输距离为130m）。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时，需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线，根据需要也可采用同轴电缆或电力线。由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅（小区）工程，实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

（5）采用KS485的智能家庭控制系统，KS485串行接口总线为主从式网络，它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线，它可以高速地进行远距离传输，传输速率为10Mbit/s时，最大传输距离是12m；传输速率为1Mbit/s时，最大传输距离是120m；传输速率为100kbit/s时，最大传输距离是1200m。特别适用于新建、扩建的智能化住宅（小区）工程，实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。采用无线网的智能家庭控制系统，利用无线作为信息传输网，由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式，小区、楼内、户内无需布线，施工简单，可以节省施工的投资。无线网的工作频率符合IEEE802．11b标准要求，适用于新建、扩建的智能化住宅（小区）工程，且特别适用于改造的智能化住宅（小区）工程，不用敷设线路就可实现数据信号的传输。实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

（6）新建、扩建的智能化住宅（小区）工程，宜采用Lon-Works的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅工程，宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统，家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。家庭控制器要有一定的扩展功能，考虑能适应今后发展的需要。可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求（功能要求）等因素，来对家庭控制器组成进行配置，包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。

四、智能家居的智能控制

1、智能家居的概念

（1）智能家居是一个大的概念，其中包括：家庭自动化、家庭网络、网络家电、信息家电这几个部分，网络家电只是智能家居中的一个组成部分而已。网络家电是将普通家用电器利用数字技术、网络技术及智能控制技术设计改进的新型家电产品。

（2）网络家电可以实现互联组成一个家庭内部网络，同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接。可见，网络家电技术包括两个层面：首先就是家电之间的互连问题，也就是使不同家电之间能够互相识别，协同工作。第二个层面是解决家电网络与外部网络的通信，使家庭中的家电网络真正成为外部网络的延伸。目前认为比较可行的网络家电包括网络冰箱、网络空调、网络洗衣机、网络热水器、网络微波炉、网络炊具等。网络家电未来的方向也是充分融合到家庭网络中去。

2、智能家居的控制方式及特点

（1）智能家居的电器控制采用弱电控制强电方式，即安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出时断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制，让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。

（2）智能家居的电器控制方便：就地控制、场景控制、遥控控制、电话电脑远程控制、手机控制等。控制通过红外或者协议信号控制方式，安全方便互补干扰。通过智能检测器，可以对家里的温度、湿度、亮度进行检测，并驱动电器设备自动工作。系统可以根据生活节奏自动开启或关闭电路，避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。

3、智能家居控制的特点和优势

（1）随着人们居住环境的升级，人们越来越重视自己的个人安全和财产安全，对人、家庭以及住宅的小区的安全方面提出了更高的要求；同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，要保障小区的安全，防止偷抢事件的发生，就必须有自己的安全防范系统，人防的保安方式难以适应我们的要求，智能安防已成为当前的发展趋势。视频监控系统己经广泛地存在于银行、商场、车站和交通路口等公共场所，但实际的监控任务仍需要较多的人工完成，而且现有的视频监控系统通常只是录制视频图像，提供的信息是没有经过解释的视频图像，只能用作事后取证，没有充分发挥监控的实时性和主动性。为了能实时分析、跟踪、判别监控对象，并在异常事件发生时提示、上报，为政府部门、安全领域及时决策、正确行动提供支持，视频监控的“智能化”就显得尤为重要。

（2）智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多种技术为一体的综合应用，利用现代的宽带信息网络和无线电网络平台，将家电控制、家庭环境控制、家庭监视监测、家庭安全防范、家庭信息交流、家庭娱乐、小区管理和服务集为一体构成的智能系统产品，是具有较强的技术性和前瞻性的新产品。这套系统包含门磁传感器、红外广角探测器、红外幕帘探测器等。智能家居的安防系统智能控制安全，系统可以对陌生人入侵、煤气泄漏、火灾等情况提前及时发现并通知主人；操作非常简单可以通过遥控器或者门口控制器进行布防或者撤防。视频监控系统可以依靠安装在室外的摄像机可以有效的阻止小偷进一步行动，并且也可以在事后取证给警方提供有利证据。智能家居和安防网络见图5。

（3）智能家居的遥控控制可以遥控家中灯光，热水器，电动窗帘，饮水机，空调等设备的开启和关闭；通过这支遥控器的显示屏可以在一楼（或客厅）来查询并显示出二楼（或卧室）灯光电器的开启关闭状态；同时这支遥控器还可以控制家中的红外电器诸如：电视，DVD，音响等红外电器设备――万能遥控器。智能家居的电话远程控制具有高加密（电话识别）多功能语音电话远程控制功能，当您出差或着在家外边办事，您可以通过手机，固定电话来控制家中的空调和窗帘，灯光电器，使之提前为客户制冷或制热或进行开启和关闭状态，通过手机或固定电话知道家中电路是否正常，各种家用电器（例如冰箱里的食物等），还可以得知室内的空气质量（屋内外可以安装类似烟雾报警器的电器）从而控制窗户和紫外线杀菌装置进行换气或杀菌，此外根据外部天气的优劣适当的加湿屋内空气和利用空调等设施对屋内进行升温。主人不在家时，也可以通过手机或固定电话来自动给花草浇水、宠物喂食等。控制卧室的柜橱对衣物、鞋子、被褥等杀菌、晾晒等。

（4）智能家居的定时控制可以提前设定某些产品的自动开启关闭时间，如：电热水器每天晚上20：30分自动开启加热，23：30分自动断电关闭，保证您在享受热水洗浴的同时，也带来省电，舒适和时尚。当然电动窗帘的自动开启关闭时间更不在话下。智能家居的集中控制可以在进门的玄关处就同时打开客厅，餐厅和厨房的灯光，厨宝等电器，尤其是在夜晚您可以在卧室控制客厅和卫生间的灯光电器，既方便又安全，还可以查询他们的工作状态。智能家居场景控制遥控器上的场景功能让您轻轻触动一个按键，数种灯光，电器在您的“意念”中自动执行，使您感受和领略科技时尚生活的完美和简捷。智能家居的网络远程控制不论在办公室或在出差的外地，只要是有网络的地方，都可以通过Internet来登陆到您的家中，在网络世界中通过一个固定的智能家居控制界面来您家中的电器，提供一个免费动态域名。主要用于远程网络控制和电器工作状态信息查询，例如您出差在外地，利用外地网络计算机，登陆相关的IP地址，您就可以控制远在千里之外您自家的灯光，电器，在返回住宅上飞机之前，将您家中的空调或是热水器打开…

（5）智能家居工作要使各子系统协调起来，就必须有一个兼容性非常强的家居处理平台，接受并处理控制设施发出的信息，然后传送信号给予控制家电或者其他家居的子系统。这处理平台可形象地理解为一个信息中心，它的职能就是在家居智能系统中，引导和规划家居子系统中的各种信号。有了它可以通过电话，或者无线遥控器来和家居子系统进行快速的沟通。这个家居处理平台还必须具有良好的扩展性能，以满足用户在使用过程中不断变换的需求。

4、智能家居的处理平台分类

目前出现的家居处理平台一般分类：

（1）机顶盒，也就是彩电与机顶盒组合，能够与家庭安全防范系统、家庭自动化系统，以及互联网结成一体，实现家电控制、娱乐、交流和信息分享等方面的智能化。

（2）利用家用电脑去控制各种家用电器，以家用电脑为基础的智能家居系统。用电脑来运行智能家居管理软件，能提供更多的高级控制特性，实现组合控制和条件控制。由于所有的控制可自行定义，所以组合控制流程可以根据实际需要，自由地加以调整和改变。

（3）模块式无线遥控模组，普通开关可以利用这模块，不需要对原来的普通开关、插座进行深度的改造，就可迅速成为多功能智能型无线遥控开关、插座。该模组的安装非常便利，普通电工就可进行。利用该模组生产的无线遥控开关、插座，使用方便、简单，功能强大，用户在60m左右均可无线遥控电灯、插座、电视机、空调等多种家用电器设备。

（4）利用电力线载波技术的X10/LonWorks等总线式技术产品。目前市场上无线遥控开关产品大多数是1个遥控器控制2个或4个开关，因为这类产品没有使用微处理器，所以不仅功能简单，而且控制的开关数量也有限。带微处理器的无线遥控开关产品，克服了那种1个遥控器最多控制4个开关的缺点。

智能家居系统控制的主程序流程见图6。

由于智能家居系统为人们提供更加轻松，更加有序，更加高效的现代生活方式，因此，在21世纪的现在和未来，没有网络、没有智能家居系统、就如同没有上网的住宅那样不合潮流。现代家庭正在追求住宅智能化带来的多元化信息共享和安全、舒适与便利的生活环境。我国将建设智能化小康示范小区列入国家重点的发展方向。智能化技术从大厦走向小区，迈向千家万户独立的家庭。最近建设部提出了我国住宅智能化的概念，即：住宅小区智能化是利用4C—计算机、通讯与网络、自控、IC卡技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统的集成。为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务管理，提供安全舒适的家居环境。住宅小区的综合通讯网络的建设；既要满足21世纪多媒体信息通讯发展的需要，又要避免重复投资，减少不必要的浪费。充分的利用现有的投资资源，是逐步达到和实现住宅小区现代化通讯与网络建设的一个趋势和方向，智能家居在这个大环境下一定会发展的更有意义。

五、结语

随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。智能家居行业作为新兴产业，其市场涉及行业较多，存在产品整体性技术壁垒。它的成长必然少不了国家政策引导和资金扶持。市场亟待出台智能家居行业标准，为企业构建一些技术交流的平台，为智能家居的发展提供一个良好的产业环境，国家应推出一个符合我国国情的智能家居行业标准，只有在行业统一的标准规范下，各智能家居产品才能相互兼容，真正实现互联互通，产品成本和技术门槛自然降低，围绕重点区域，组织行业示范工程建设，全面推动智能家居行业发展；整个行业也才能朝着规范化、规模化的方向发展。企业在政策春风下，抓住机遇，使智能家居行业快速发展起来。

参考文献

[1]许子悦.物联网智能家居浅析.信息通信2013年第3 期99-99页，

[2]刘俊.无线智能家居技术的发展.现代建筑电气2013年第4卷第4期18-23页.

[3]聂磊,裴雪.物联网引发智能家居系统设计新趋势.大众文艺学术版2013年第4期109-110页

[4]刘鹿生.国家大力发展电力电子产业的政策解读感言.电力电子2011.N0.5.P.7.

陆刚（1969~），男，广东江门人，大学本科学历，广东省江门市新粤电子器材公司从事材料技术工程师。

作者简介

中图分类号TN919.2; TP29

文献标识码B

文章编号150618-7033