智能家居集成技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)分析

湖北自考網(wǎng) 來(lái)源：時(shí)間：2005-11-09 00:00:00

引言

隨著人民生活水平的不斷提高和房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，怎樣在個(gè)性化的用戶(hù)需求中尋找智能家居的整體解決方案，成為擺在大家面前的難題。海爾集團(tuán)研制開(kāi)發(fā)的智能家居整體解決方案――智能家居集成技術(shù)平臺(tái)在很大程度上滿(mǎn)足了用戶(hù)及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的需求。

2002年，海爾集團(tuán)的《智能家居集成及其平臺(tái)技術(shù)研究》項(xiàng)目獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。

智能家居集成技術(shù)平臺(tái)，從家居智能設(shè)備的接口技術(shù)以及家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能小區(qū)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)入手，先后制定了不同家居智能設(shè)備之間的接口協(xié)議，建立了智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，考慮了與整個(gè)小區(qū)智能系統(tǒng)的融合，形成了家居智能系統(tǒng)的統(tǒng)一體系。

一、小區(qū)智能化的核心是家庭智能化――家居智能

1、國(guó)內(nèi)智能小區(qū)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

自1984年美國(guó)建成第一座智能建筑以來(lái)的近二十年中，在世界范圍內(nèi)，智能建筑以一種嶄新的面貌和技術(shù)，迅速在各地展開(kāi)，并已成為21世紀(jì)建筑業(yè)的發(fā)展主流。智能建筑主要分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是以公共建筑為主的智能大廈，如寫(xiě)字樓、綜合樓、賓館、飯店、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)航站樓、體育場(chǎng)館等。另一類(lèi)則是以住宅為主的智能化住宅小區(qū)。

國(guó)內(nèi)的小區(qū)智能化，經(jīng)歷了從初期因?yàn)椴涣私舛つ可像R導(dǎo)致的智能小區(qū)過(guò)熱，到被寄予過(guò)高期望值的小區(qū)智能化泡沫破滅之后的智能化小區(qū)的低潮徘徊，現(xiàn)在，智能小區(qū)已經(jīng)逐步走向理性與務(wù)實(shí)的發(fā)展階段。

1995－1999年期間，國(guó)內(nèi)的智能小區(qū)逐步興起，人們對(duì)智能小區(qū)的熱情空前高漲，全國(guó)上下許多大中城市的房地產(chǎn)商都將自己開(kāi)發(fā)興建的住宅小區(qū)標(biāo)以“智能小區(qū)”、“3A型智能小區(qū)”、“5A型智能小區(qū)”等等，一時(shí)間智能小區(qū)成了房地產(chǎn)商開(kāi)發(fā)銷(xiāo)售的熱點(diǎn)和賣(mài)點(diǎn)。由于智能化小區(qū)缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，智能化相關(guān)產(chǎn)品不成熟，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商貪大求全、盲目追求智能化以及專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺導(dǎo)致鑒別能力不足等原因，造成部分建成的小區(qū)智能化系統(tǒng)運(yùn)行不正常、系統(tǒng)性?xún)r(jià)比低下，使用的系統(tǒng)與設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)化及開(kāi)放性的要求。到2002年，智能化小區(qū)的建設(shè)出現(xiàn)了相對(duì)比較混亂的局面，嚴(yán)重降低了小區(qū)智能化系統(tǒng)在住戶(hù)、開(kāi)發(fā)商心目中的地位，小區(qū)智能化發(fā)展進(jìn)入低潮期。自2003年開(kāi)始，房地產(chǎn)市場(chǎng)在高速發(fā)展之后逐步趨于理性，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商對(duì)智能化有了比較深入的理解，智能化相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品逐步成熟，國(guó)內(nèi)外著名公司紛紛介入智能化領(lǐng)域等原因，大大促進(jìn)了智能化行業(yè)的發(fā)展，小區(qū)智能化行業(yè)正逐步向著理性與務(wù)實(shí)的方向發(fā)展。

2、智能小區(qū)的發(fā)展目標(biāo)是給住戶(hù)提供一個(gè)安全、舒適、便利的居住環(huán)境

智能小區(qū)的基本目的是達(dá)到人與建筑及環(huán)境的共生共榮，滿(mǎn)足住戶(hù)在安全性、居住環(huán)境的舒適性、便利的社區(qū)服務(wù)與社區(qū)管理、具有增殖應(yīng)用效應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信等方面的實(shí)現(xiàn)的和個(gè)性化需求。

如何根據(jù)小區(qū)特點(diǎn)，賦于小區(qū)各種功能以適應(yīng)該小區(qū)居民的需求，并在智能化方面有著自己的特點(diǎn)，這是智能小區(qū)應(yīng)有的追求。

3、小區(qū)智能化系統(tǒng)構(gòu)成

智能小區(qū)的概念至今在國(guó)際上還沒(méi)有形成共識(shí)，存在著很多種說(shuō)法。其中，比較概括的說(shuō)法是：智能小區(qū)是指配備有智能化系統(tǒng)的居住區(qū)，達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)與智能化有機(jī)結(jié)合，并能通過(guò)高效的管理與服務(wù)，為住戶(hù)提供一個(gè)安全、舒適與便利的居住環(huán)境。

小區(qū)智能化系統(tǒng)包含十幾個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)于眾多的智能化子系統(tǒng)，也存在著多種不同的分類(lèi)方法。如建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心頒發(fā)的“全國(guó)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則”(修訂稿)，將小區(qū)智能化系統(tǒng)分為：安全防范系統(tǒng)、管理與監(jiān)控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

從用戶(hù)使用的角度出發(fā)，小區(qū)智能化系統(tǒng)可以歸結(jié)為三大平臺(tái)：家居智能平臺(tái)、社區(qū)智能平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)集成平臺(tái)。

（1）家居智能平臺(tái)

家居智能平臺(tái)包括可視對(duì)講、家庭安防、遠(yuǎn)程抄表、網(wǎng)絡(luò)家電、家庭短信、物業(yè)報(bào)修等子系統(tǒng)，使用戶(hù)在生活中直接面對(duì)的智能化系統(tǒng)，與用戶(hù)的關(guān)系最緊密。

如圖1所示
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（2）社區(qū)智能平臺(tái)

社區(qū)智能平臺(tái)包括閉路監(jiān)控、周界安防、背景音樂(lè)、停車(chē)場(chǎng)管理、一卡通、電子巡更等子系統(tǒng)，主要集中在小區(qū)的公共區(qū)域，通過(guò)物業(yè)管理公司來(lái)為用戶(hù)提供安全保障等服務(wù)。

如圖2所示
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（3）網(wǎng)絡(luò)集成平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)集成平臺(tái)包括家庭網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、電話(huà)網(wǎng)絡(luò)、有線(xiàn)電視等網(wǎng)絡(luò)，是整個(gè)小區(qū)智能化系統(tǒng)的支撐平臺(tái)。

如圖3所示
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4、小區(qū)智能化的核心是家庭智能化――家居智能

小區(qū)的智能化，涉及小區(qū)的周邊、小區(qū)內(nèi)以及住戶(hù)家庭的智能化：在智能化住宅小區(qū)的周邊及智能住宅小區(qū)內(nèi)設(shè)置安全防范系統(tǒng)，并在住宅家庭內(nèi)設(shè)置可視對(duì)講、防盜報(bào)警探測(cè)器、緊急求助和報(bào)警按鈕、可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警等家庭安全防范系統(tǒng)，設(shè)置三表（或四表）出戶(hù)計(jì)量系統(tǒng)，家電控制以及電視、電話(huà)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為住戶(hù)需求的高速通信提供可能。家庭智能化部分與住戶(hù)生活息息相關(guān)，不但滿(mǎn)足了住戶(hù)的安全需求，而且滿(mǎn)足了住戶(hù)生活的舒適性、便利性，從根本上改善住戶(hù)的居住環(huán)境和提高住戶(hù)的生活水平，改變住戶(hù)的生活方式，是小區(qū)智能化的核心。

家庭內(nèi)大多數(shù)的子系統(tǒng)和設(shè)備可以通過(guò)智能家庭網(wǎng)絡(luò)連網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。相信在不久的將來(lái)，甚至日常器具也可以通過(guò)增加其內(nèi)在智能，而在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送其狀態(tài)信息。統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和控制平臺(tái)，靈活的接入方式，高可靠性和兼容性，低成本，以提供舒適、安全和高效的家庭環(huán)境，是智能家庭網(wǎng)絡(luò)研究的目標(biāo)。

二、家居智能集成平臺(tái)系統(tǒng)

1、智能家居

智能家居是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線(xiàn)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，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。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，提供全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。

家居智能的基本目標(biāo)是：將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備，家用電器和家庭保安裝置通過(guò)家庭總線(xiàn)技術(shù)（HBS）連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。

2、家居智能平臺(tái)系統(tǒng)的主要功能

家居智能平臺(tái)系統(tǒng)可以用圖4形象的表示出來(lái)。
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作為小區(qū)智能化系統(tǒng)的核心，家居智能平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)其核心設(shè)備――家庭智能終端來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭智能化的功能。家庭智能終端是智能家居的心臟，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的采集、信息輸入、邏輯處理、信息輸出、聯(lián)動(dòng)控制等家庭智能化功能。

家庭智能終端的功能如下：

家庭安防：安全是居民對(duì)智能家居的首要要求，家庭安防因此成為智能家居的首要組成部分。家庭安防報(bào)警紅外報(bào)警、門(mén)窗磁報(bào)警、緊急求助報(bào)警、燃?xì)庑孤﹫?bào)警、火災(zāi)報(bào)警等。當(dāng)家庭智能終端處于布防狀態(tài)時(shí)，紅外探頭探測(cè)到家中有人走動(dòng)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通過(guò)蜂鳴器和語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)本地報(bào)警；同時(shí)，報(bào)警信息報(bào)到物業(yè)管理中心，還可以自動(dòng)撥號(hào)到主人的手機(jī)或電話(huà)上。

可視對(duì)講：通過(guò)集成與顯示技術(shù)，家庭智能終端上集成了可視對(duì)講功能，無(wú)需另外設(shè)置室內(nèi)分機(jī)即可實(shí)現(xiàn)可視對(duì)講的功能。

遠(yuǎn)程抄表：水、電、氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄收計(jì)費(fèi)是物業(yè)管理的一個(gè)重要部分，實(shí)現(xiàn)三表自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)解決了入戶(hù)抄表的低效率、干擾性和不安全因素。

網(wǎng)絡(luò)家電：網(wǎng)絡(luò)家電是智能家居集成系統(tǒng)的重要組成和支持部分，代表著家庭智能化的發(fā)展方向。通過(guò)統(tǒng)一的家電聯(lián)網(wǎng)接口，將網(wǎng)絡(luò)家電與家庭智能終端相連，組成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障遠(yuǎn)程診斷等功能。

家庭短信：家庭短信是通過(guò)家庭智能終端和物業(yè)管理中心的聯(lián)網(wǎng)，來(lái)對(duì)住戶(hù)發(fā)布信息，住戶(hù)可通過(guò)家庭智能終端的交互界面選擇物業(yè)管理公司提供的各種服務(wù)。

物業(yè)報(bào)修：通過(guò)家庭智能終端可以向物業(yè)管理部門(mén)申請(qǐng)維修、預(yù)訂等指定社區(qū)服務(wù)。

3、家居智能平臺(tái)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

智能家庭網(wǎng)絡(luò)隨著集成技術(shù)、通訊技術(shù)、互操作能力和布線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)而不斷改進(jìn)，它涉及到對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的智能器具、設(shè)備和系統(tǒng)的操作和管理，以及集成技術(shù)的應(yīng)用。

（1）通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)――家庭智能終端及其系統(tǒng)軟件建立家居智能平臺(tái)系統(tǒng)

家庭網(wǎng)關(guān)是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時(shí)網(wǎng)關(guān)一般還負(fù)責(zé)家庭智能設(shè)備的管理和控制。

運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、通訊技術(shù)，家庭智能終端（家庭網(wǎng)關(guān)）將家庭智能化的幾乎所有功能集成起來(lái)，使智能家居建立在在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)之上。首先，家庭網(wǎng)關(guān)要保證信號(hào)在家庭內(nèi)部各智能化設(shè)備之間、家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸通暢、準(zhǔn)確，其次，還要保證能夠識(shí)別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)來(lái)的指令是合法的而不是“黑客”的非法入侵。因此，家庭智能終端既是家庭信息的交通樞紐，又是信息化家庭的保護(hù)神。

（2）通過(guò)通訊模塊實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)家電的互聯(lián)

為實(shí)現(xiàn)家用電器的網(wǎng)絡(luò)功能，每臺(tái)家電都要擁有通訊模塊。對(duì)于不同的物理傳輸介質(zhì)，需要有不同的通訊模塊，通訊模塊成為傳統(tǒng)家電升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)家電的接口，這是網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)的核心。為保證各家電之間以及家電網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)之間的正確通信，必須制訂一套完整的通訊協(xié)議。

（3）嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的家用電器，絕大多數(shù)是由單片機(jī)控制，從傳統(tǒng)家電升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)家電

結(jié)束

本文標(biāo)簽

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