从单一到集控，以智能改变生活<br/>——谈智能家居在绿色科技住宅项目上的应用

从单一到集控，以智能改变生活
——谈智能家居在绿色科技住宅项目上的应用

2017-05-14焦春丽

住宅科技 2017年7期

0 引言

自人类迈入电器时代以来，电灯、空调、新风、电动卷帘、地暖、浴霸等家用电器逐步走进了千家万户，从此，我们的生活与它们息息相关。进入21世纪，随着互联网、计算机业的迅速发展，物联网技术随之应运而生。智能家居控制就是将物联网技术的应用扩展到住宅，从单个设备的控制，扩展到所有设备的集成控制，从而，给家居带来舒适、贴心的服务，实现真正意义上的“科技改变生活”！

1 智能家居设计的核心要素

智能家居设计包括4个核心要素，即：智能化控制体系、集成控制面板、可视化中控屏和智能传感器。四者缺一不可，只有同时具备这4个要素才能称之为智能家居系统。

1.1 先进的智能化控制体系

智能家居的软件技术主要指的是通信或控制协议，而控制协议需要稳定可靠的传输技术。目前，这种技术分为有线与无线两大派别。有线技术安全可靠，抗干扰性强，故障可追溯性直观；无线则摆脱了有线的束缚，满足了人们对自由的追求。因此，我们在智能系统平台搭建时，充分考虑两者的优点，以有线为基础，以无线为扩展，使不同的产品相互关联，通过其在使用数据上的共享和互通，达到联动使用、自然融合的一个状态（图1）。比如，我们可以将安防系统与智能家居系统联动，当我们按下“离家场景”时，安防系统自动布防，红外幕帘启动，一旦探测到有人入侵，可视对讲屏即刻报警；此外，在“离家场景”中，灯光、空调、新风会自动关闭，卷帘自动落下。

有线采用基于国际家庭和建筑自动化领域的开放式欧洲总线标准EIB/KNX技术，具有强大的兼容性，不同厂家的元件、软件在此协议下能够无缝兼容，可保障系统安全、稳定的运行。无线技术则采用时下最受欢迎的WiFi、3G/4G技术，高效、快速、安全，不受地域限制，只要有网络的地方就可以实现远程控制，并应用比传统软件服务更安全的云服务，时刻保障用户的信息安全。

1.2 高度集成的控制面板

（1）智能面板高度集成户内所有设备的控制，包括灯光、窗帘、卷帘、新风、空调、地暖、浴霸等等（图2）；床头面板还集成了紧急报警按钮功能，节省安装空间，使墙面整洁、美观。

（2）智能面板清晰、直观的可视化控制界面，无需学习，方便各个年龄阶段的人使用，床头智能面板特有微波感应，睡眠模式下靠近，按键背光自动唤醒，紧急按钮、起夜按键触手可得。

（3）智能面板上设有离家、回家、欢迎、会客、晨起、电视、起夜、睡眠等等场景模式，只需按一个按键，家中所有的设备就会同时行动起来。比如，我们开启回家模式，于是插座开始送电，安防自动解除，客厅灯光亮起，卷帘升起，空调、新风自动打开，我们可以畅享集中控制带来的科技感与快乐。

图1 智能化控制体系

图2 智能控制面板

1.3 清晰直观的可视化中控屏

智能中控屏是整个设计的亮点。一个好的智能化产品一定是有感知的，一个按键、一个手势、甚至一句话，它便能读懂，熟练地帮助用户控制户内所有的设备来满足需求；此外，好的智能化产品不仅要美观、高集成，而且其人机交互界面一定要丰富、直观、易懂、易用。智能中控屏是户内设备控制的人工大脑，它会告诉用户家中设备状况及户内相关的空气参数，甚至还会主动探寻用户对它的需求。比如，离家要不要关地暖，插座要不要断电；夜晚了，可将客厅的灯光调低，把孩子房间的灯光关闭，空调温度调高一点等等。小小一个屏，管理着家里的所有设备，直观的可视化控制界面让用户对身处的环境了如指掌、操控自如（图3）。

1.4 洞察秋毫的智能传感器

智能住宅离不开一双智慧的眼睛——传感器。智能传感器在智能家居中扮演着极其重要的角色，它是智能家居的感知原件，不断地收集着环境数据，并将数据传送到后台管理中心，用于管理中心分析后做出判断。这时，家就变成了有感知的地方。它能自行分析传来的数据并发送指令，对环境作出改变，在一定程度上脱离人为的操纵，让家居设备按照最节能、安全的模式运行。

我们可以在玄关、走道、卫生间等处都设计上人体传感器。比如卫生间的传感器，首先采集环境亮度参数，再检测是否有人来，将这两个参数发送后台管理中心。若环境很亮有人来，那么后台发指令开排风机；若环境很暗有人来，那么后台发指令开排风并开灯。等人走后，再关灯、关排风，方便又省电。

图3 可视化中控屏

同样，我们在室外设置环境探测器，将采集到的温度和光线双重参数传送至后台管理中心。当管理中心判断室外温度很高且光线很强时，它会立刻发送指令给遮阳卷帘执行关闭命令，于是外遮阳卷帘会自动落下，阻挡高温和强光进入房间。

此外，我们还设置了防入侵探测器、煤气泄漏探测器等等，这所有的探测器，犹如智能家居系统明亮的眼睛，时刻观察着环境的细微变化，及时向控制中心传送准确信息。

2 从单一功能实现集成控制

要实现智能家居，就必须实现由单一控制到集成控制，这一过程是最具科技含量的。我们在设计与实施的过程中，遇到的最大困难，就是系统的兼容问题，这也是智能家居的核心问题。所谓智能家居控制，就是以住宅为平台，利用网络通信技术、自动控制技术和物联网技术，将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。所谓的设备兼容问题也就是我们通常所说的协议对接问题，这是当务之急必须解决的。不同的设备都有着自己的控制系统和控制指令，该如何让这么多的设备统一加入到智能家居这个控制平台上，服从其统一管理和控制（集中控制）呢？简言之，就是需要有一种共同语言，使其能够实现相互通信，即：设备A发的指令设备B要能听的懂并去执行，而设备B反馈的信息设备A也要看的懂，经过判断再去其他设备发指令，同时还要显示出来告诉主人。在这个过程中，有多个设备参与集成控制，正是无数个这样的控制程序，构建成了智能家居完整的控制系统。在整个项目的设计过程中，我们先后对接空调的Modbus协议、新风的RS485协议、对讲的RS485协议、浴霸的控制回路，最终将所有的设备集成到同一个控制平台，实现了家居设备的一整套的集中管理。

3 远程控制手机APP

为了使智能家居更加人性化，我们设计了更强大的功能——远程手机APP控制（图4）。

图4 远程手机APP智能控制

远在外地，很久没有回家了，担心家中被小偷盯住怎么办？想必大多数人都有这样的经历。此时，远程控制就可以大显身手了。我们在智能化住宅设计中，会量身定制专用的智能化APP，苹果商店下载即可使用。

用手机APP不定时的开、关一下卷帘，再开、关一下灯，告诉小偷我在家里；离家多日回来前，提前远程开启新风、空调，让家里的空气焕然一新；又比如，有访客来到，躺在沙发上用手机就可以与客人视频对话，确认开门，实为懒人的福音。此外，可以用手机APP取代门禁卡，进出门禁、乘坐电梯。只需一个手机，便可畅通无阻。无线控制技术的应用，让我们摆脱了有线的束缚，让家居控制变得更加简单、便利。