讓智能家居走入大眾生活

文/雷志勇

讓智能家居走入大眾生活

文/雷志勇

清晨醒來用遙控器點擊“起床模式”，在享受背景音樂的同時，窗簾自動打開；外出忘記關窗、沒有收衣服，撥個電話即可關閉家里所有的門窗并把衣服收好；不知道小孩是在做作業(yè)還是在玩耍時，通過手機或電腦遠程查看家中的情況，讓你在百忙工作中也能兼顧孩子的健康成長；家里有不速之客闖入，家里的警報就會響起，并準確告知你竊賊目前的位置……

這些描述不是遙遠的幻想，而是智能家居帶給您的全新的生活方式。隨著現(xiàn)代生活方式的改變，信息技術、網絡技術的飛速發(fā)展，智能化家居產品的消費將如同手機消費一樣，逐步走入尋常百姓的生活。那普通百姓智能家居到底應該是什么樣呢？

智能家居應具有高性價比

產品檔次多樣化，能滿足不同消費人群需求

當前智能家居產品的價格居高不下，部分居民消費理念保守，致使智能家居應用主要局限于居住于高檔住宅小區(qū)、別墅等高端人群，這也是智能家居市場普及化最大的障礙。筆者認為，智能家居產品應更注重產品的性價比，走平民化路線，根據(jù)實現(xiàn)的不同功能層次，開發(fā)經濟型、普通型、高端型等多樣化的產品，以滿足不同用戶的個性需求，只有這樣才能真正帶動智能家居行業(yè)的發(fā)展。

產品功能完善，系統(tǒng)安全、穩(wěn)定

智能家居除具備包括遠程安全監(jiān)控、背景音樂、功能完善的三表(水、電、煤氣)遠程傳送收費系統(tǒng)、家電控制、家庭醫(yī)療保健和監(jiān)護、訊息服務、網絡教育等基本功能外，還應具備有家庭辦公、家庭節(jié)目編輯制作、防電磁輻射報警、室內仿真療養(yǎng)小氣候、室內仿真景觀、新鮮空氣置換等特殊系統(tǒng)，以滿足不同消費群體對智能家居更高層次的要求。

采用ZigBee無線通訊技術為互聯(lián)方式

ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網絡技術，它是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)IEEE 802.15.4標準，這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個網絡節(jié)點傳到另一個節(jié)點，通信效率非常高。

相對于無線射頻（RF）、電力載波（pl）等其他技術來說，其組網方式是自由組網方式，每一個智能產品可以自由組成通訊網絡，這樣當被控制設備較遠或者有多層墻體阻擋時，每個智能產品既能接收信號，同時又能轉發(fā)信號，這樣就可以將信號智能轉發(fā)，以形成最佳信號傳輸路線，而且是采用雙向通訊技術，并且其具有調頻功能，不易受到無線信號干擾，穩(wěn)定性、可靠性好，傳輸距離可以更遠，且耗電量更低。

同時超大的網絡容量可以為用戶方便組網，一個Zigbee網絡可以容納最多65536個從設備和一個主設備，一個區(qū)域內可以同時存在最多100個Zigbee網絡。

強大的兼容性便于未來的功能的擴展，可與現(xiàn)有的控制網絡標準無縫集成。通過網絡協(xié)調器(Coordinator)自動建立網絡，采用CSMA-CA方式進行信道存取。為了可靠傳遞，提供全握手協(xié)議。

能滿足高效節(jié)能，綠色環(huán)保要求

福建省冠林科技有限公司總經理朱瑩曾介紹，“真正環(huán)保節(jié)能的智能家居管理系統(tǒng)，可以根據(jù)氣候、時間等因素，對所有住宅設備進行自動的綜合管理和控制，由此在保證舒適度的同時實現(xiàn)節(jié)能的目標。”

家庭能源管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對家庭能源供給管理和控制家庭用能設備的管理。根據(jù)外界供電條件和用電要求，合理調配各種電能的供給、儲備和應用。太陽能發(fā)電可以用來儲備在蓄能裝置中，也可以通過逆變設備向電網供電。制定家電設備用電分析表，控制用電設備的用電時序，實現(xiàn)錯峰用電。當電網電價處于谷底時，給儲能裝置充電；當電網電價處于高位或電網停電時，則可以把儲能裝置中的電能自動供給部分家庭設備使用。

最終實現(xiàn)對各種能源的供給、存儲和使用進行合理有效低協(xié)調控制，實現(xiàn)安全使用、節(jié)能、降低費用及風險的目標，同時增強了人們的節(jié)能環(huán)保的意識。

具備用戶自助功能，操作更加趣味性

用戶除了可以輕松將應用程序下載至家庭自動化中，而且通過用戶友好的編程平臺，房主可以設置簡單的自動化程序。例如，通過特殊的調度方案，房主可調整房里所有的燈光、電器和窗簾工作方式和時間并保存這些修改等。系統(tǒng)只需由專業(yè)人員作最初的安裝和編程，在此基礎之上，即使是沒有任何的編程經驗的用戶，也能夠在家居控制觸摸屏完成程序編程操作。

在平淡的操作面板上調控家里的燈、恒溫器和影音娛樂設施會讓人感覺枯燥無味，除非控制面板形狀、文字讓人有興趣操作。家居系統(tǒng)應能夠添加一些有趣的功能，例如在軟件中植入Flash，Java和Guifx等多媒體軟件平臺。只要用鼠標輕松點擊，家居系統(tǒng)面板就能被設置成動畫風格、彩色風格或者一鍵控制狀態(tài)。他們可以讓控制面板看起來、用起來就像Iphone一樣。

具有優(yōu)質的售后服務及強大的自動維護功能

智能家居的多功能、高度自動化、技術的新穎化必將導致其故障率的增加，同時該行業(yè)屬于新興行業(yè)，從業(yè)人員少，專業(yè)技術不全面，導致后期系統(tǒng)維護落后。

生產廠商應該充分考慮終端用戶的需要，在全國各大城市拓展銷售渠道和售后服務網點，培訓具有較強綜合素質的售后維護人員，解決用戶的后果之憂。

用戶也可以通過服務器直接從制造商的服務網站上自動下載、更新驅動程序和診斷程序，實現(xiàn)智展能化的故障自診斷、新功能自動擴。

某智能住宅設計方案

系統(tǒng)概述

該智能家居系統(tǒng)功能穩(wěn)定、先進，除了滿足普通家居功能外，該系統(tǒng)還增加很多亮度、人體、溫濕度感應探測器，通過采集住宅內部環(huán)境信息，實現(xiàn)對相應家用電器的實時智能控制，不僅節(jié)能而且有效提高家居生活的質量。

同時該系統(tǒng)控制功能強大，住戶在家通過戶內控制面板實現(xiàn)傳統(tǒng)現(xiàn)場控制，PDA通過室內無線網絡實現(xiàn)家庭所有設備的集中控制，外出時用戶通過手機、互聯(lián)網即可遠程監(jiān)查看家中情況和控制燈光、窗簾家電等。交換機實現(xiàn)小區(qū)局部網絡、外部互聯(lián)網、智能終端以及各子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換對接。

智能家居網關是系統(tǒng)核心，安防報警系統(tǒng)、智能家電控制系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)等都是通過智能家居網關集成一個整體的系統(tǒng)，從而實現(xiàn)控制面板對所需控制燈回路、排氣扇啟停的任意設置，室內機智能終端、PDA智能控制器對用戶設置自己喜愛的情景模式，一鍵遙控等集中。在客廳和廚房放置兩個zigbee轉發(fā)器，組建戶內全覆蓋的局部家庭無線網絡，實現(xiàn)智能控制器方便快捷的無線集中控制。詳見圖1智能家居系統(tǒng)設計概念圖。

圖1 智能家居系統(tǒng)設計概念圖

系統(tǒng)功能

遠程控制。可通過遠程登錄的方式對系統(tǒng)進行維護及修改設置，如業(yè)主需要對功能進行升級完善，可通過Internet網絡修改程序。業(yè)主可以使用手機遠程操控戶內燈光、窗簾、家電。家庭網絡系統(tǒng)支持視頻的傳輸，它有一個USB接口，可以直接連接攝像頭并通過互聯(lián)網進行遠程視頻傳輸，進行室內監(jiān)測和控制。

安防報警。安防系統(tǒng)啟動后，所有門窗都處于最佳戒備狀態(tài)。當有外人入侵，門窗自動關閉，智能報警器和安防系統(tǒng)鳴響警笛聲，同時將警情傳送至用戶手機和保安中心。業(yè)主通過手機或是電腦可遠程訪問網絡攝像機觀察家中情況。家中遇火災或是煤氣泄漏，煙探測器或煤氣探測器及時響應，智能設防第一時間發(fā)出警報。

電器的智能控制。安裝在每個房間亮度、人體、溫濕度感應探測器，會根據(jù)業(yè)主事先設置的各種情景模式，自動采集當前房間內的各種環(huán)境物理量的信息給輸入模塊，經過芯片分析發(fā)出電信號給執(zhí)行器，驅動相應電器的響應。

燈光智能控制功能，通過設在每個房間的人體感應探測器，將智能家居系統(tǒng)設置成感應控制模式，業(yè)主直接走到相應區(qū)域，對應相應區(qū)域的燈具便會自動打開，業(yè)主離開，燈具會延時一段時間后熄滅。

窗簾控制功能，業(yè)主不再需要親自去拉動窗簾，只需通過遙控器即可輕松控制每一個窗簾的開啟與關閉。

溫度控制，通過對空調接口的紅外學習實現(xiàn)對家居空調的開關和溫度的調節(jié)。

現(xiàn)場控制。該系統(tǒng)可實現(xiàn)“固定控制面板+移動集中控制”，安裝在各個房間的智能控制面板，可以預先寫入程序，預設需要控制的燈、空調、排氣扇等啟停。家庭無線網絡可以通過智能終端、PDA實現(xiàn)家庭設備的集中遙控，使日常生活變得更加方便、快捷。

家庭影音。看電影，只需按下“影院場景”按鍵，投影幕布自動放下，調節(jié)燈光至電影模式，開啟影音播放和功放。

系統(tǒng)圖設計

網關是這個集成系統(tǒng)的核心，將每個子系統(tǒng)之間都可以進行集成管理和控制，傳輸模式采用UTP5E超五類線，系統(tǒng)簡便又經濟。四聯(lián)智能面板（可控制4路燈）可單獨控制某一盞燈也可以集中控制某一回路燈，只需對智能面板進行簡單的編程設置。智能紅外學習IR通過對空調接口、數(shù)字電視、紅外幕簾學習，使之集成在一個無線遙控器，使用戶操作更加便捷。組建家庭傳感器網絡，摒棄傳統(tǒng)開關在火線回路開斷控制，取而代之的是模擬信號輸入——輸入模塊分析——電信號輸出——執(zhí)行器動作——空氣開關響應的循環(huán)控制模式，遠離220V強電，操作更加安全便捷。可通過控制面板、移動觸摸板、手機等任意方式控制，通過手觸摸面按鍵或是遙控器可調節(jié)亮度、燈光開閉，調節(jié)室內溫度，電動窗簾以及場景調用與修改。詳見圖2 智能家居系統(tǒng)圖（1），圖3 智能家居系統(tǒng)圖（2）。

結束語

可以預見，智能家居在普通家庭中扮演重要角色，實現(xiàn)“安全、便捷、實用、舒適、節(jié)能、環(huán)保”，讓人變得輕松，讓生活變得更便捷，普通百姓的生活變得更智能。

作者單位：福建省冠林科技有限公司