1 引言
智能家居是以住宅为平台,通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起,实现智能化的居住环境。智能家居利用综合布线技术、网络通信技术、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。
智能家居让用户:以更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过触摸屏、手持遥控器、电话、互联网来控制家用设备,更可以执行情景操作,使多个设备形成联动;另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的方便、高效、安全与舒适。
2 智能家居定义
(1)定义
智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。
与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,提供全方位的信息交互功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
(2)智能家居目的
智能家居让用户:① 以更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过触摸屏、手持遥控器、电话、互联网来控制家用设备,更可以执行情景操作,使多个设备形成联动;② 另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的方便、高效、安全与舒适。
所谓智能家居时代就是物联网进入家庭的时代。它不仅指那些手机、平板电脑、大小家电、计算机、私家车,还应该包括吃喝拉撒睡、安全、健康、交友、甚至家具等家中几乎所有的物品和生活。其目的是让人们的家庭生活更舒适、更简单、更方便、更快乐。
(3)智能家居是一个居住环境
智能家居是一个居住环境,① 是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。② 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。
(4)智能和家居
智能家居,需要分两部分理解,智能和家居。① 家居就是指人们生活的各类设备;② 智能是智能家居应该突出的重点,应该做到自动控制管理,不需要人为的去操作控制,并能学习当前用户的使用习惯,做到更满足人们的需求。
(5)智能家居集成
智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、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备集成。① 由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波。② 不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。③ 安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。④ 自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。⑤ 音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。
(6)智能家居又称智能住宅
智能家居又称智能住宅。通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户:① 有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;② 另一方面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。
3 智能家居系统包含的子系统
智能家居系统包含的主要子系统有:① 家居布线系统,② 家庭网络系统,③ 智能家居(中央)控制管理系统,④ 家居照明控制系统,⑤ 家庭安防系统,⑥ 背景音乐系统(如TVC平板音响),⑦ 家庭影院与多媒体系统,⑧家庭环境控制系统等八大系统。其中,智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统,家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统为可选系统。
在智能家居系统产品的认定上,厂商生产的智能家居(智能家居系统产品)必须是属于必备系统,能实现智能家居的主要功能,才可称为智能家居。因此,智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统都可直接称为智能家居(智能家居系统产品)。而可选系统都不能直接称为智能家居,只能用智能家居加上具体系统的组合表述方法,如背景音乐系统,称为智能家居背景音乐。将可选系统产品直接称作智能家居,是对用户的一种误导行为。
在智能家居环境的认定上,只有完整地安装了所有的必备系统,并且至少选装了一种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。
3.1 家居布线系统
智能家居布线系统是一个小型的综合布线系统,从功用说它是一个能支持语音/数据、多媒体、家庭自动化、保安等多种应用的传输通道,是智能家居系统的基础。它可以作为一个完善的智能小区综合布线系统的一部份,也可以完全独立成为一套综合布线系统。
3.2 家庭网络系统
网络布线系统是通过弱电布线,把所以系统集结在一个主机上来发射信号,再由一个控制器如(手机或ipad)来控制的。
3.3 智能家居(中央)控制管理系统
智能家居系统中电器控制系统是指控制系统是指控制主机对家用电器、电源插座开关进行的一系列控制和联动。
3.4 家居照明控制系统
智能家居系统中最重要的一部分便是智能照明系统,是通过开关模块、调光模块、调光面板、开关面板、触摸面板、传感器、逻辑模块、触摸屏、定是器、扩展接口等达到消费者现实预期的智能照明效果以及节约电能和延迟灯光具寿命的效果。
3.5 家庭安防系统
安防监控系统包括可视对讲系统、防盗报警系统、远程视频监控系统。以实现对用户家里实时安防监控、安全防护、防患未然的功能。使用户更加安心出差或上班。
3.6 背景音乐系统(如TVC平板音响)
智能家居系统中的背景音乐系统是指家庭里的多个区域,包括客厅、卧室、过道、卫生间、沐浴室、阳台、餐厅等的一个或多个音箱通过有线或无线方式连接到控制器,各个区域都可以听到音乐,可以一样,也可以每个区域不一样。
3.7 家庭影院与多媒体系统
而智能家居中的家庭影院系统,是家庭环境中搭建的一个接近影院效果的可欣赏电影、以及享受音乐的系统。家庭影院系统可让用户在家就可直接欣赏影院效果的电影,并还支持卡拉OK功能,在家就能玩嗨。
3.8 家庭环境控制系统
智能家居系统中的环境控制系统主要指对环境、气候、温度等的控制。
4 智能家居的智能管理控制
4.1 智能管理控制智能
智能管理控制是指以住宅为平台,构建兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,通过itc华银(移动互联端和云的个性化综合方案提供商)的行业解决方案将家中的各种设备连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性。
4.2 显示终端
数字显示终端是基于M2M(机器到机器)技术的智能家居系统唯一最终面向用户的部分。采用ZigBee技术(是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术)和USB OTG技术(主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接,进行数据交换)完成对无线设备的监控和抄表数据的查询、记录。基于M2M技术的智能家居系统主要通过Zig-Bee技术与相关的无线设备组建无线局域网,采集无线传感器的数据和输出控制信号,并由坞站将采集到得数据汇总封装后通过M2M网关和Internet传送到提供相关家居服务的公司的服务器上。它主要由5部分组成:低功耗数据采集系统、数据汇总传输系统(又称坞站),数字显示终端,M2M网关和服务器,并主要使用在居家能源管理和居家自动化两个方面。
4.3 联动系统
智能家居安防报警联动系统解决方案基于互联网络实现,用户家庭门口,或围墙加装网络视频监控设备,网络视频监控设备能够采集用户视频,并将视频通过网络发送到位于中心的服务器。用户可以通过使用电脑或者手机,远程登陆到中心服务器上,查看自己家里的安全情况。
4.4 机顶盒总体
客户—服务器模式(client-server model)的优点之一是具有很大的灵活性。采用客户—服务器模式后对网络节点的设置均可通过对服务器端的设置来实现,因而能适应不同种类和不同环境下节点的需要。为了完成对机顶盒的网络化自动配置,在IPTV底层网络上设置启动配置服务器,机顶盒加电自检后,通过固化在ROM中的登录程序登录启动配置服务器完成相关参数配置,从服务器获得相关设置后开始工作。
5 智能家居功能
5.1 全宅灯光的智能管理
实现对全宅灯光的智能管理,可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关,调光,全开全关及“会客、影院”等多种一键式灯光场景效果的实现;并可用定时控制、电话远程控制、电脑本地及互联网远程控制等多种控制方式实现功能,从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。
5.2 电器控制
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,在外出是断开插排通电,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。
5.3 智能安防
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。
5.4 家庭背景音乐
家庭背景音乐是在公共背景音乐的基本原理基础上、结合家庭生活的特点发展而来的新型背景音乐系统。简单地说,就是在家庭任何一间房子里,比如花园、客厅、卧室、酒吧、厨房或卫生间,可以将MP3、FM、DVD、电脑等多种音源进行系统组合, 让每个房间都能听到美妙的背景音乐,音乐系统即可以美化空间,又起到很好的装饰作用。
5.5 视频共享
视频共享系统是将数字电视机顶盒、DVD机、录像机、卫星接收机等视频设备集中安装于隐蔽的地方,系统可以做到让客厅、餐厅、卧室等多个房间的电视机共享家庭影音库,并可以通过遥控器选择自己喜欢的音源进行观看,采用这样的方式既可以让电视机共享音视频设备,又不需要重复购买设备和布线,既节省了资金又节约了空间。
5.6 可视对讲
可视对讲目前产品比较成熟,目前成熟案例随处可见,这其中有大型联网对讲系统,也有单独的对讲系统,比如别墅用的,其中有分一拖一、二、三等;一般实现的功能是可以呼叫、可视、对讲等功能,但是目前通过“品奇居”的整合部已经将很多不同平台的产品实现了统一,增强了整套系统控制部分的优势,让室内主机也可以控制家里的灯光和电器了。
5.7 家庭影院
对于高档别墅或者公寓的户型,客厅或者影视厅一般为20平米左右,是目前最主要的建筑面积之一,客厅或者视听室自然是家里最气派的地方,除了要宽敞舒服,也得热闹娱乐才行,要满足这样的要求,一套好的家庭影院当然是必不可少的“镇宅之宝”了。
5.8 多功能控制
总结:在上海典众智能科技有限公司多年的设计与施工经验、以及各个部门的共同努力,本着有效提高产品的实用率、尽量减少成本让功能最大化,从实用的角度让很多功能实现尽量简洁有效的控制,我们让用户仅需要在系统整合智能家居产品里面就可以做到灯光控制、电器控制、安防报警、背景音乐、视频共享以及弱电信息六大功能。
6 家庭系统解决方案
家庭系统解决方案:① 灯光、插座控制系统,② 背景音乐系统,③ 电动窗帘,电动门窗等,④ 影音系统,⑤ 安防系统,⑥ 综合布线系统。
6.1 灯光插座控制
现在市面上的产品在方案上分为两种。
(1) 有线控制
有线控制的结构为将控制器放置于强电箱内,开关和中控主机分别通过弱电控制线路进行控制。
优点在于,安全稳定。
缺点在于,方案设计要求高,线路架设要求高,后期拓展改动困难。
这种方式在智能家居发展初期使用较多,是从工业控制转变而来。
主要适用大面积的商用场所等有专人集中管理的场所。
(2) 无线控制
无线控制的结构,大体上与传统的家装布线方式一样,摇控开关直接控制灯光,中控主机发射无线信号控制开关的工作状态。
优点:安装和布线简单,较传统方式几乎没有区别。
缺点:现在国内的315/433RF形式的无线开关,在信号覆盖、干扰、重码等问题上有一缺陷,不适合大规模集中使用,2.4 G Zigbee无线方式的产品没有以上问题,但因核心技术依赖进口,所以成本偏高,不过近期国内有公司,成功的开发出同类产品,价格与其它国产的RF开关一样,在下面的产品选购版块会详细说明。
6.2 背景音乐系统
背景音乐系统也大致可以分为两个类型,一类为中央式背景音乐,一类为分体式背景音乐。
(1)中央式背景音乐
其结构就如我们在单位,或是营业场所的背景音乐类似,即一台功放主机,连接多个音箱,只不过专业的中央背景音乐可以分区调控,每个分区都会有一个弱电面板,可以独立控制该区播放不同的音乐。
优点为,音质效果好,覆盖区域广,易控制,即可统一播放,也可分区播放。
缺点为,线路复杂,成本高,适合大宅或要求较高的客户。
(2)分体式背景音乐,
其结构就相当于是多个小型的中央背景音乐单元,每个区域都是独立的。
优点为,安装结构简单,适合区域改造和小户型,成本低。
缺点为,功率有限,音箱数量和功率有限制,不能所有区域统一播放,但个人认为反而比较适合,多数家庭。
6.3 电动窗帘,电动门窗等
电动窗帘和门窗,属于黑色电器,即为只需要控制电源通断和极性即可的电气设备,所在控制上是属于比较简单的一种,只需要铺设好电源线,留过控制器的安装地点即可,中控主机与控制器之间,以无线信号连接就OK了。
6.4 安防系统
安防系统,基本可以分为两个块,(1)是监控录像,(2)防闯入报警。
这两类在结构上都有无线与有线两种。
安防系统,既然跟安全相关,在稳定可靠性上比控制系统的要求会更高,所以在此推荐使用有线结构,在方案设计上,建议咨询相关的专业人业。
安防系统在和智能主机的对接上,很多客户会选择带安防功能的智能主机,认为这种方式是不妥的,其实安防与中控设备是两个概念,安防只是智能控制里的一个子系统而以,只要是标准专业的智能中控主机都是可以对接控制的,而市面上多数的带安防功能的主机出现,是因为多数厂家之前都是从事安防设备的,突出了安防,弱化了智能中控。所以建议,优先选择智能中控系统,再配套专业的安防设备,因为专业的安防设备除了要求更高外,厂家都会为系统投保,这样家庭财产相当于上了双保险,即有事前防护,又有事后赔付。
6.5 影音系统
智能家居平台,实现各房间影音的分别和共享。多房间影音系统让家里VCD、DVD、机顶盒、卫星接收机、高清播放器等影音源设备集中起来,将多路影音源共享分配到各个房间电视机和影院系统。让每个房间电视都可以收看这些影音源。既综合利用、节约资源,又解决了各房子设备放置的美观问题。
6.6 影音系统的综合布线系统
影音系统是家庭弱电里,最复杂的一个系统,它和综合布线的关联也最大。
智能家居所说的影音系统的布线和现在传统的有区别,① 从结构上,我们现在的影音系统是独立的,机顶盒、电视、DVD、电脑,独立工作,② 而智能家居的综合布线,简单的说就是将所有的影音设备放置到一起,集中分配、管理,其带来的好处即为,资源共享,后期改造拓展空间大。设备集中放置在机柜后,利于防火安全,电视机下面干干净,不需要设置电视柜节约空间,每台电视都可以在机顶盒、DVD、电脑、监控画面进行一键切换。
7 智能家居提供的服务
(1)始终在线的网络服务,与互联网随时相连,为在家办公提供了方便条件。
图1示出数字化控制系统在智能家居领域运行。
图1 数字化控制系统在智能家居领域运行
(2)安全防范:智能安防可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄露、紧急呼救的发生。一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范。
(3)家电的智能控制和远程控制,如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器的自动控制和远程控制等。
(4)交互式智能控制:可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功能;通过各种主动式传感器(如温度、声音、动作等)实现智能家居的主动性动作响应。
(5)环境自动控制。如家庭中央空调系统。
(6)提供全方位家庭娱乐。如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。
(7)现代化的厨卫环境。主要指整体厨房和整体卫浴。
(8)家庭信息服务:管理家庭信息及与小区物业管理公司联系。
(9)家庭理财服务。通过网络完成理财和消费服务。
(10)自动维护功能:智能信息家电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,实现智能化的故障自诊断、新功能自动扩展。
8 智能家居与智能小区的关系
智能家居可以成为智能小区的一部分,也可以独立安装。
中国人口众多,城市住宅也多选择密集型的住宅小区方式,因此很多房地产商会站在整个小区智能化的角度来看待家居的智能化,也就出现了一统天下、无所不包的智能小区。
而国内习惯上已将智能家居当作智能小区的一个子系统考虑,这种做法在前一阶段应该是可行的,而且是实用的,因为以前设计选用的智能家居功能系统多是小区配套的系统。但智能家居最终会独立出来成为一个自成体系和系统,作为住宅的主人完全可以自由选择智能家居系统,即使是小区配套来统一安装,也应该可以根据需要自由选择相应产品和功能、可以要求升级、甚至你对整个设计不感兴趣,完全可以独立安装一套。
我们的观点是,智能家居实施其实是一种“智能化装修”,智能小区只不过搭建了大环境、完成了粗装修,接下来的智能化“精装修”要靠自己来实施。
9 实现家居智能化系统的组成
所谓的家庭智能化就是通过家居智能管理系统的设施来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。家居智能化系统由如下三个方面组成:
(1)家庭安全防范(HS);
(2)家庭设备自动化(HA);
(3)家庭通讯(HC)。
在建设家居智能化系统时,依据中国有关标准,具体提出了如下的基本要求:
(1)应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座;
(2)应在卧室、书房、客厅等房间设置信息插座;
(3)应设置访客对讲和大楼出入口门锁控制装置;
(4)应在厨房内设置燃气报警装置;
(5)宜设置紧急呼叫求救按钮;
(6)宜设置水表、电表、燃气表、暖气(有采暖地区)的自动计量远传装置。
10 智能家居控制功能及方式
10.1 遥控功能
不论在家里的哪个房间,用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如,看电视时,不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情;卫生间的换气扇没关,按一下遥控器就可以了。遥控灯光时可以调亮度,遥控音响时可以调音量,遥控拉帘或卷帘时,可以调行程,遥控百页帘时可以调角度。
10.2 集中控制功能
使用集中控制器,不必专门布线,只要将插头插在220V电源插座上,就可控制家里所有的灯光和电器,一般放在床头和客厅。可以在家里不同的房间有多个集中控制器。躺在床上,就可控制卧室的窗帘、灯光、音响及全家的电器。控制灯光时可以调亮度,控制音响时可以调音量,控制拉帘或卷帘时,可以调行程,控制百页帘时可以调角度。
这种集中控制器,其控制指令的数据传输是利用电力线载波,也就是利用给电器供电的交流110V或220V 电力线进行数据传输。这种利用电力线载波控制,相对于红外线遥控,或无线载波遥控来说更具有优势。红外线遥控不能穿越墙壁等非透明物体,控制距离短;无线载波遥控虽然能够穿越墙壁,但由于受各国政府对业余无线频段使用控制,功率很小,传输距离很近,对于居住面积较大的家庭,尤其是复式楼层、Townhouse或别墅住宅,无线遥控就显得无能为力。
虽然有些家居系统采用家庭无线中继放大系统进行传输,但会加大硬件成本,而电力线载波传输就可以弥补红外线遥控和无线射频遥控的不足,同时也无需布线,只要在每个控制器和接受器加上电力线载波调制解调器就能进行双向数据传输。
10.3 感应开关
在卫生间、壁橱装感应开关、有人灯开、无人灯灭。
网络开关的网络功能:一个开关可以控制整个网络,整个网络也可以控制任意一个(组)灯或电器。其控制对象可以任意设置和改变,轻松实现全开全关,场景设置,多控开关等复杂的网络操作功能。① 门厅的T型网络开关可设成全开全关键、及门厅灯的开关;出门时不必每个房间检查一遍,只要按一个键就可以将所有的灯和电器关闭,需要时也可按一个键打开所有的灯。② 客厅的T型网络开关可设成场景设置键,按一个键开一组灯,不必逐一打开。也可配合全宅音响、空调、窗帘等进行复杂的场景设置。
T型网络开关也是可变开关,它的控制对象可以随意设置,今天是窗帘的开关,明天可以将它设为音响的开关。同时T型网络开关还是多控开关,传统开关最多只能在两处实现对同一对象的控制(双控开关),使用T型网络开关,可以在任意多处对同一对象进行控制。控制灯光时可以调亮度,控制音响时可以调音量,控制拉帘或卷帘时,可以调行程,控制百页帘时可以调角度。
10.4 网络开关的本地控制
所有的灯和电器都可使用墙上的网络开关进行本地开关控制;既实现了智能化,又考虑到多数人在墙上找开关的习惯。开灯时,灯光由暗渐渐变亮,关灯时,灯光由亮渐渐变暗,避免亮度的突然变化刺激眼睛,给眼睛一个缓冲,保护人眼;避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击,保护灯泡,延长使用寿命;无论通过遥控还是本地开关均可调光,网络开关能够记忆设定好亮度,下次开灯时自动恢复。
10.5 电话远程控制功能
电话应答机将家里和外界连成了网络,在任何地方,都可以使用电话远程控制家中的电器产品,例如,开启空调、关闭热水器,甚至在度假时,将家中的灯或窗帘打开和关闭,让外人觉得家中有人。电话应答机本身也是一个八位的集中控制器,放在床头柜上,只要将插头插在220V电源插座上,就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等,也有调光功能。
10.6 网络型空调及红外线
网络型空调控制器将空调的控制连到整个网络中来,可以使用电话来远程控制空调,也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的空调启动和关闭,集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制空调了。
10.7 网络型窗帘控制器
网络型窗帘控制器将窗帘的控制连到整个网络中来,控制拉帘或卷帘时,可以调行程,控制百页帘时可以调角度。不仅可以使用本地开关来控制窗帘,还可以使用电话来远程控制窗帘,也可以使用无线遥控器在楼下将楼上的窗帘打开和关闭,集中控制器、定时控制器、网络开关、无线感应开关等等也都可以控制窗帘了。
10.8 可编程定时控制
定时控制器可以对家中的固定事件进行编程,例如,定时开关窗帘,定时开关热水器等等,电视、音响、照明、喂宠物等均可设定时控制。定时控制器本身也是一个八位的集中控制器,放在床头柜上,只要将插头插在220V电源插座上,就可已在床上控制家里所有的灯光、电器和窗帘等等,也有调光功能。同时它还有时间显示和闹表的功能。
10.9 多功能遥控器
六合一多功能遥控器集六种遥控功能于一身,首先它是无线遥控器,可以控制家中的照明,窗帘,空调等系统。同时它也是红外遥控器,内置了许多品牌的电视,音响,VCD等红外控制指令集。还可以学习两种红外线遥控器的控制功能。放在客厅的茶几上, 看电视或听音响时, 一个遥控器就可以非常方便地遥控所有的设备。
10.10 无线感应探头
可随意摆放,能控制任意的电器,例如大门口外,当有人来时,它可以触发自动门铃,也可以将灯开启,甚至可以开音响、热水器等。放在阳台上,可以知道是否有人从阳台非法闯入。
10.11 全宅音响系统
全宅音响系统可将传统的音响延伸到家中的每个房间及每一个角落。在阳台浇花时可以欣赏悠扬的音乐,清早盥洗时可以听到电台的新闻, 甚至在厨房也可以听到现场转播。系统可接驳家中现有的电视,广播,VCD,DVD及音响系统提供的声源;每个房间的音箱可以单独开关和调音量,无需考虑功率匹配;系统支持高保真立体声技术, 对音质不作任何处理。
利用现有的网络化智能家居控制手段,如:遥控器、集中控制器、网络开关等方式对音箱进行开、关、调音量、全开全关、部分开关, 也可配合照明系统、空调系统、窗帘等进行复杂的场景设置。
10.12 扩展和升级
为扩展和升级提供了良好的基础。可扩展和升级语音控制子系统,计算机控制子系统,智能安防子系统,智能门禁子系统,智能电器控制子系统第一个成熟应用的智能家居产品。
11 物联传感技术成熟应用
物联传感技术是全球第一个利用物联网来控制灯饰及电子电器产品(我们现在通称为zigbee产品),并将其作为智能家居主流产品走向了商业化。
ZigBee最初预计的应用领域主要包括消费电子、能源管理、卫生保健、家庭自动化、建筑自动化和工业自动化。随着物联网的兴起,ZigBee又获得了新的应用机会。物联网的网络边缘应用最多的就是传感器或控制单元,这些是构成物联网的最基础最核心最广泛的单元细胞,而ZigBee能够在数千个微小的传感传动单元之间相互协调实现通信,并且这些单元只需要很少的能量,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,所以它的通信效率非常高。这种技术低功耗、抗干扰、高可靠、易组网、易扩容,易使用,易维护、便于快速大规模部署等特点顺应了物联网发展的要求和趋势。目前来看,物联网和ZigBee技术在智能家居、工业监测和健康保健等方面的应用有很大的融合性。
值得注意的是,物联网的兴起将给ZigBee带来广阔的市场空间。因为物联网的目的是要将各种信息传感传动单元与互联网结合起来从而形成一个巨大的网络,在这个巨大网络中,传感传动单元与通信网络之间需要数据的传输,而相对其他无线技术而言,ZigBee以其在投资、建设、维护等方面的优势,必将在物联网型智能家居领域获得更广泛的应用。物联传感控制规格遂成为当今家庭智能家居自动化控制规格的主要领导者。
12 智能家居工程案例
家庭服务器( home server )是智能家居的大脑,它通过网线和电话线与外界连通,通过各种线缆与各个智能家居设备连,通过各种人机界面与人沟通,并能按照人的指令和软件所设定的程序对家居设备进行控制。
智能家居工程案例:
一、 入户门:
1.入户门设置灯光感应器,主人回家或客人来访时,灯光自动打开,方便主人开锁和客人按门铃,灯光过后会自动延时熄灭。
2.入户门设置室内定点监控摄像机,记录进入人员的出入情况。实现24小时监控。
二、 大厅
1.大厅内设置自动照明开关,主人进入灯光自动打开,方便主人行走和操作触摸屏,并延时熄灭。
2.大厅集中控制触摸屏:
可实现如下功能:
1) 开启大厅部分灯光;大厅全部灯光系统,直达主卧室的灯光系统
2) 开启宅内背景音乐系统。
3)可设置“回家模式”,完成撤防、开启大厅灯光、开启指定区域背景音乐、开启指定区域空调、采暖系统。
4) 可设置“离家模式”按键:完成安防设防,关闭全宅灯光、空调、地暖、背景音乐等工作。
5) 可设置全宅灯光的全开或全关,也可设置迎客模式键,大厅和起居室的灯光全部打开,喜迎客人…...
3.当主人进入衣帽间或洗手间,灯光自动打开,延时并于离开后熄灭。
三、自动车库识别
1.主人开车到达车库门时,按动车库门遥控开关,车库门自动打开,车辆进入后,主人下车,灯光自动打开,并延时等主人离开车库后熄灭。
2.车库进入室内的门口设置情景面板,可启动“夜间回家模式”(联动撤防、启动制定区域空调/采暖系统、同时打开大厅或起居室等制定区域的灯光;或者一键启动门口到主卧室沿途的灯光照明);当离家时,在进入车库前一键启动“离家模式”,(联动设防、关闭制定区域空调/采暖系统、灯光系统、音视频电源系统,窗帘系统,泳池设备等等子系统)。
3.主人进入室内后,走廊灯光自动打开,穿过走廊后,灯光自动熄灭。
四、餐厅公共区域情景模式
1. 主人进入家庭间经过过厅时,通过设置的灯光感应器,灯光实现人来灯开,人走灯灭。
2. 家庭间和早餐厅之间,设置情景面板,方便主人进入时开启灯光,同时可设置多种场景(如灯光明暗组合,通音频设备之间的组合,实现:看电视,休息,聊天、就餐等模式,需根据主人的生活习惯进行后期设计)
3. 家庭间的茶几上放置无线触摸屏,可实现对全宅制定区域内灯光,空调/采暖系统、音视频系统,泳池设备等的控制。
4. 设置智能背景音乐面板,可开启和关闭背景音乐,选择曲目和新闻广播的同时,提供呼叫家庭人员或呼叫保姆服务。
五、家庭求助呼叫
1.主餐厅设置情景面板,方便进入时启动灯光并启动各种灯光场景(如:晚餐,聚餐,西餐,中餐等等场景,联动背景音乐,可依需求进行设计),同时可一键启动相应模式,关闭宅内其它房间的灯光,音视频等各个系统的工作,节约能源。
2. 设置墙装智能背景音乐面板,可开启背景音乐,需要时呼叫家人或保姆。
六、情景模式
1. 设置情景面板,可实现对全宅指定区域内灯光,空调/采暖系统、音视频系统,泳池设备等的控制。
2. 同时可设置多种场景(如灯光明暗组合,通音频设备之间的组合,实现:看电视,休息,聊天、就餐等模式,需根据主人的生活习惯进行后期设计)
3. 设置智能背景音乐面板,可开启和关闭背景音乐,选择曲目和新闻广播的同时,提供呼叫家庭人员或呼叫保姆服务。
七、 自动照明
1.左右两侧楼梯设置部分感应灯光,人来灯亮,人走灯灭,方便的同时节能。
2.电梯间设置感应灯光,人来灯亮,人走灯灭,方便的同时节能。
八、书房照明模式
1. 设置墙装情景面板,方便开启书房的灯光,可设置场景联动,开启指定区域的设备。
2. 书房的卫生间设置普通机械开关,实现基本的灯光开关功能。
九、卧室情景模式
1.进入主人房的走廊设置感应灯光,人来灯亮,人走灯灭
2.衣帽间设置感应灯光,人来灯亮,人走灯灭。
3.主人房门口和床头各设置一个墙装智能按键面板,方便键入房间开启灯光,并有多种场景(如:安静、全开、电视,等等),同时控制书房的灯光的开启和关闭。也可关闭其它房间的灯光。
4.床头设置无线触摸屏,可实现对全宅制定区域内灯光,空调/采暖系统、音视频系统,泳池设备等的控制;同时可设置多种场景(如灯光明暗组合,通音频设备之间的组合,实现:看电视,休息,聊天等模式,需根据主人的生活习惯进行后期调整);
5.设置智能背景音乐面板,可开启和关闭背景音乐,选择曲目和新闻广播的同时,提供呼叫家庭人员或呼叫保姆服务。
6.主卫生间设置感应灯光,同时设置墙装智能按键面板,方便灯光的开启和关闭。
7.主卫生间设置背景音乐,让卫生间成为一种放松身心的场所。
十、娱乐室情景模式
1.各设置一个情景控制面板,方便开启灯光和启动场景设置,同时关闭楼梯间灯光。
2.设置背景音乐系统,家庭救住方便呼叫宅内人员。
十一、安防
1.在每个与室外接触的窗户处安装红外感应探测器,当有人非法入侵时,系统会立刻以鸣笛,拨打预设电话的方式进行报警。
2.院落的四个拐角架设四台摄像机,实时监控,记录院内的情况。
3.厨房煤气泄漏报警、烟雾报警。
参考文献
1 智能家居. https://baike.so.com/doc/3950195-4145345.html
2 “十四五”中国智能家居行业市场及投资研究报告. https://www.163.com/dy/article/GBAN60JK05198SOQ.html
3 智能家居系统的八大子系统. https://www.sohu.com/a/105214658_202533
4 智能家居的定义及简介. https://www.doc88.com/p-8505595216772.html/?r=1