智能家居是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化,提供全方位的信息交互功能。
智能家居(smart home, home automation)是以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
發(fā)展背景
智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)影響之下物聯(lián)化的體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化,提供全方位的信息交互功能,甚至為各種能源費用節(jié)約資金。
智能家居的概念起源很早,但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn),直到1984年美國聯(lián)合科技公司(United Technologies Building System)將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding時,才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”,從此揭開了全世界爭相建造智能家居派的序幕。
技術(shù)特點
智能家居網(wǎng)絡(luò)隨著集成技術(shù)、通信技術(shù)、互操作能力和布線標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)而不斷改進。它涉及對家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的智能家具、設(shè)備和系統(tǒng)的操作、管理以及集成技術(shù)的應(yīng)用。其技術(shù)特點表現(xiàn)如下:
1.通過家庭網(wǎng)關(guān)及其系統(tǒng)軟件建立智能家居平臺系統(tǒng)
家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居局域網(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,以及與外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能,同時網(wǎng)關(guān)還負責(zé)家庭智能設(shè)備的管理和控制。
2.統(tǒng)一的平臺
用計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、通信技術(shù),家庭智能終端將家庭智能化的所有功能集成起來,使智能家居建立在一個統(tǒng)一的平臺之上。首先,實現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互;其次,還要保證能夠識別通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹噶钍呛戏ǖ闹噶?,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“保護神”。
3.通過外部擴展模塊實現(xiàn)與家電的互連
為實現(xiàn)家用電器的集中控制和遠程控制功能,家庭智能網(wǎng)關(guān)通過有線或無線的方式,按照特定的通信協(xié)議,借助外部擴展模塊控制家電或照明設(shè)備。
4.嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
以往的家庭智能終端絕大多數(shù)是由單片機控制的。隨著新功能的增加和性能的提升,將處理能力大大增強的具有網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式操作系統(tǒng)和單片機的控制軟件程序做了相應(yīng)的調(diào)整,使之有機地結(jié)合成完整的嵌入式系統(tǒng)。
設(shè)計原則
衡量一個智能家居系統(tǒng)的成功與否,并非僅僅取決于智能化系統(tǒng)的多少、系統(tǒng)的先進性或集成度,而是取決于系統(tǒng)的設(shè)計和配置是否經(jīng)濟合理并且系統(tǒng)能否成功運行,系統(tǒng)的使用、管理和維護是否方便,系統(tǒng)或產(chǎn)品的技術(shù)是否成熟適用,換句話說,就是如何以最少的投入、最簡便的實現(xiàn)途徑來換取最大的功效,實現(xiàn)便捷高質(zhì)量的生活。為了實現(xiàn)上述目標(biāo),智能家居系統(tǒng)設(shè)計時要遵循以下原則:
實用便利
智能家居最基本的目標(biāo)是為人們提供一個舒適、安全、方便和高效的生活環(huán)境。對智能家居產(chǎn)品來說,最重要的是以實用為核心,摒棄掉那些華而不實,只能充作擺設(shè)的功能,產(chǎn)品以實用性、易用性和人性化為主。
在設(shè)計智能家居系統(tǒng)時,應(yīng)根據(jù)用戶對智能家居功能的需求,整合以下最實用最基本的家居控制功能:包括智能家電控制、智能燈光控制、電動窗簾控制、防盜報警、門禁對講、煤氣泄露等,同時還可以拓展諸如三表抄送、視頻點播等服務(wù)增值功能。對很多個性化智能家居的控制方式很豐富多樣,比如:本地控制、遙控控制、集中控制、手機遠程控制、感應(yīng)控制、網(wǎng)絡(luò)控制、定時控制等等,其本意是讓人們擺脫繁瑣的事務(wù),提高效率,如果操作過程和程序設(shè)置過于繁瑣,容易讓用戶產(chǎn)生排斥心理。所以在對智能家居的設(shè)計時一定要充分考慮到用戶體驗,注重操作的便利化和直觀性,最好能采用圖形圖像化的控制界面,讓操作所見即所得。
標(biāo)準(zhǔn)性
智能家居系統(tǒng)方案的設(shè)計應(yīng)依照國家和地區(qū)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行,確保系統(tǒng)的擴充性和擴展性,在系統(tǒng)傳輸上采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)技術(shù),保證不同產(chǎn)商 之間系統(tǒng)可以兼容與互聯(lián)。系統(tǒng)的前端設(shè)備是多功能的、開放的、可以擴展的設(shè)備。如系統(tǒng)主機、終端與模塊采用標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計,為家居智能系統(tǒng)外部廠商提供集成的平臺,而且其功能可以擴展,當(dāng)需要增加功能時,不必再開挖管網(wǎng),簡單可靠、方便節(jié)約。設(shè)計選用的系統(tǒng)和產(chǎn)品能夠使本系統(tǒng)與未來不斷發(fā)展的第三方受控設(shè)備進行互通互連。
方便性
家庭智能化有一個顯著的特點,就是安裝、調(diào)試與維護的工作量非常大,需要大量的人力物力投入,成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。針對這個問題,系統(tǒng)在設(shè)計時, 就應(yīng)考慮安裝與維護的方便性,比如系統(tǒng)可以通過Internet遠程調(diào)試與維護。通過網(wǎng)絡(luò),不僅使住戶能夠?qū)崿F(xiàn)家庭智能化系統(tǒng)的控制功能,還允許工程人員在遠程檢查系統(tǒng)的工作狀況,對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進行診斷。這樣,系統(tǒng)設(shè)置與版本更新可以在異地進行,從而大大方便了系統(tǒng)的應(yīng)用與維護,提高了響應(yīng)速度,降低了維護成本。
輕巧型
“輕巧”型智能家居產(chǎn)品顧名思義它是一種輕量級的智能家居系統(tǒng)?!昂唵巍?、“實用”、“靈巧”是它的最主要特點,也是其與傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)最大的區(qū)別。所以我們一般把無需施工部署,功能可自由搭配組合且價格相對便宜可直接面對最終消費者銷售的智能家居產(chǎn)品稱為“輕巧”型智能家居產(chǎn)品。