智能家居技术及应用

徐霄

（奥雅纳工程咨询(上海)有限公司）

1 引言

随着国家经济发展、人民生活水平日益改善，对住宅舒适型要求越来越高，精装房交付比例也越来越大，在市场激烈竞争的环境下，地产精装进入了设计感和品质的感的高峰，智能家居的东风来了。

2 智能家居系统

智能家居系统主要包括智能照明、智能安防、智能家电、智能暖通、环境监测、能耗监测、睡眠监测。

3 智能家居控制模式

可以根据喜好设置各种模式，例如回家模式、离家模式、会客模式、影院模式、睡眠模式等，根据模式来调整设备的运行情况。

1）回家模式

一开门，玄关、过道的灯光亮起，窗帘缓缓打开，空调运行到适合的温度。

2）离家模式

没人在家的时候，布放模式运行，窗户、走廊处的传感器一旦触发，将提醒发到手机上。

3）影院模式

灯光关闭，电视、播放器、功放打开，选中要看的片源，调整到合适的音量，图像质量，环绕等功能。

4）睡眠模式

全家灯光关闭，小夜灯自动开启，检测到人体进入睡眠模式时，小夜灯缓缓关闭，自动调高空调温度，避免受凉，同时可检测心率、呼吸率，数据上传至终端。

4 智能家居配置方案

在每个房间设置不同的内容（见图1）。

4.1 入口智能设备配置

设备配置：智能指纹锁、智能门磁、互联网云台摄像头、入侵报警器、门口均配置可视对讲门口机

①智能锁开启方式包括：钥匙、密码、指纹、磁卡、手机开启。

②有人入侵时，门磁触发，发出高分贝的声音。报警主机发送信息给户主以及小区安保室。

图1 智能家居配置内容

③业主接到门口机的呼叫请求，可通过手机与访客进行开门及可视对讲。

4.2 客厅的智能家居设备配置

智能化设备基本配置：智能开关、智能插座、智能温度传感器器、湿度传感器、智能控制窗帘、红外入侵报警器、紧急按钮、智能终端、背景音乐。

①提供多种场景模式，对灯光、窗帘等实现一键控制；

②全开、全关控制，轻松一键打开或关闭全屋的灯光与空调；

③手机远程了解与控制客厅电器的情况；

④在客厅可以通过终端远程呼梯，出门即可乘梯。

4.3 卧室的智能家居设备配置

智能家居终端配置∶智能开关、红外接受转发器、背景音乐、智能插头、智能窗磁、红外入侵报警器、紧急求助按钮、智能窗帘。

①通过控制音乐面板，也可以选定喜欢的音乐，可以设定音乐开启时间，自行选择音源，并可调节音量；

②智能开关：可以设置成不同的模式，例如：睡眠模式（卧室所有灯光关闭、卧室中家电设备全部关闭、卧室窗帘关闭）、起夜模式（打开一盏小灯，远程打开卫生间的灯光），并可以根据需求，自行配置功能；

③当碰到突发情况时，比如家中有人身体不适或者滑到、摔伤以及突发疾病等，按下报警按钮，报警主机会立即发送信息到家人或者物业前来处理。

4.4 厨房的智能家居设备配置

设备配置包括智能开关、智能插座、智能窗户、水浸探测报警器、感烟探测器、燃气探测报警器、智能控制水阀、智能控制燃气阀、背景音乐。

①燃气探测器检测到燃气泄露超标时，会将报警信息发送给客户或者物业，同时联动燃气阀关闭、打开窗户；

②如果家中没人忘关水龙头时，水浸探测器可以发现问题，当检测到浸水高度超过要求时，主机会发送短信给客户或者物业，同时联动立即关闭总水阀，不至于过度漏水。

4.5 卫生间智能设备配置

设备配置包括智能感应开关、智能插座、智能开关。

①当智能感应开关检测到有人时，卫生间灯光能够自动打开；人一直在里面活动状态时，灯光常亮；当人离开后，灯光延时关闭，这样可以节约用电。（感应开关的时间和距离都是可以根据需求设定的） ；

图2 客厅智能配置内容

②在下班回家的路上，可以手机远程打开电热水器，到家的时候就可以洗一个舒服的热水澡无需再等待。

4.6 书房智能设备配置

设备配置包括智能调光开关、智能窗帘、可视对讲面板。

①在书房阅读和工作时需要安静的环境，可以进入书房阅读模式，也可以通过调光面板将灯光调节到舒适的亮度；根据设定一键打开书房的灯光、电动窗帘关闭；当离开书房结束阅读时时，再按一下模式开关，书房进入离开模式，灯光关闭，电动窗帘打开；

②当有访客来拜访，正好在书房工作或阅读的时候，可以通过手机远程将大门打开，等客人上来再出去迎接。

5 智能家居子系统

1）门锁系统

智能门锁具备密码、指纹、刷卡、钥匙基本功能。开锁联动玄关灯光。

2）智能照明系统

具备手动控制、手机控制、定时控制、全开全关、情景联动、色彩调节等功能。

3）智能语音箱子系统

支持通过语音来控制家电，并支持安防、安全及环境设备的语音报警。

4）智能安防子系统

在布防状态有入侵时，智能安防会及时启动家里蜂鸣报警系统，发出报警声和报警信息，摄像头进行抓拍。燃气泄漏探测器检测到燃气泄漏，联动机械手关闭阀门，报警信息发给业主。当漏水监测器检测到漏水，驱动电磁水阀关闭，发送报警信息给业主。

5）智能背景音乐子系统

实现家庭音乐智能化，拥有海量音乐资源。

6）智能家庭影院子系统

具备一键观影、一键结束场景、一键游戏等功能。

7）智能空调子系统

回家路上可通过APP提前开启空调，具备手机控制、语音控制等功能。

8）智能地暖子系统

回家前、远程开启地暖，根据室内温度自动调节恒温。

颅内静脉窦血栓属于多种因素共同作用引发的罕见颅内静脉系统血管病，病死率可达15%[5-7]。颅内静脉窦血栓早期发病隐匿，少部分患者表现为偏瘫等局灶性体征，临床识别难度较高[8-10]。因此，寻找一种早期有效诊断颅内静脉窦血栓的手段至关重要。

9）智能新风子系统

回家前、通过APP提前开启新风系统、给家里通风换气；实时监测空气质量、根据人员数量和环境湿度自动调节通风量；夜晚睡眠时，监测到CO2浓度过高，开启新风，10分钟后关闭。

10）智能窗户子系统

下雨时，窗户自动关闭。可一键全开或全开家中的所有窗户。

11）智能插座子系统

通过APP远程控制插座的通断电，还可以统计电器耗电量，APP显示负载电压、电流、功率等参数，保证用电安全。

12）智能睡眠子系统

13）智能楼宇对讲子系统

可视对讲，搭载手机APP软件，门外访客，手机及时提醒，可视对讲双向通话，远程打开单元门锁；多模式开锁，APP开锁，对讲开锁，刷卡开锁等方式；视频监视、呼叫记录可查询；电梯联动，可智能判断，派梯。

14）智能能耗监测子系统

所有能耗数据上传到APP上，用户可看到实时数据，提醒什么设备忘关。

15）智能家庭服务器子系统

具备场景设置，消息提醒，多用户权限设置等功能。

6 智能家居协议

合资品牌倾向于有线协议、而国内品牌更喜欢无线协议。有线较为传统，稳定可靠，需要预埋线、新装修房较为容易采用。无线扩展性好、容易改造。

表1 智能家居协议内容相关厂商

7 智能家居行业痛点

1）价格昂贵是智能家居普及的主要障碍之一：

当前，智能家居对于普通用户难以接受最重要的原因还是价格偏高，目前全套家居定制智能化一般约10万元以上，普通用户是较难接受。随着积水的不断发展，智能家居行业厂家越来越多，竞争激烈后硬件和软件价格下降，智能家居设备价格有所下降。例如智能家居价格能降到3～5万元这个水平，每㎡价格不超过600元，这样的智能家居产品更加能够被普通用户接受，并能够具备通用性。

2）尚未形成优质的服务意识和规范的服务流程：

盈利关键在于服务，而非硬件。依托智能硬件来提供服务，通过服务来获取利润。智能的价值，在于能够实现的服务，而非硬件本身。本质上，服务替代原有的“硬件”产品，成为了一种升级的、新的产品形态。实现新兴的“服务产品”，在于智慧生活场景的构建，场景的联动是与其他硬件以及服务结合在一起的最佳形式，如智能灯光与安防联动的场景。除了硬件与软件之间的联动，整体设备的技术及场景提供优质服务更为重要，需要将软件、硬件、服务三者联系起来，才会制造出智能家居优质产品。

3）智能家居产品系统还未形成一个统一标准

据某知名市场研究中心调研，目前智能家居市场并不成熟，系统的兼容性不够，还需要进一步加强。目前，各厂家的智能家居产品各自具有自己的系统，并没有统一协议和标准，智能家居的兼容性有待提高。

8 结语

从智能建筑的发展来看，智能家居系统应用在广泛的智能建筑之中。智能建筑技术发展潜力巨大，被认为是经济升级中一个重要的产业，其产业带动的下游产品更多。许多新技术涌现出来，与智能家居的结合将产生强大的凝聚力，如语音识别、人工智能、自主学习技术等，他们都在推动智能家居的发展，争取在智能家居行业中产生更多的应用。行业发展迅速，我们有理由相信，随着人们对生活品质的要求越来越高、在万物互联的技术条件下，产品种类越来越多，智能家居技术及产品将会越来越多的出现在日常生活中。